DE3203533A1

DE3203533A1 - Hydraulic cartridge valve

Info

Publication number: DE3203533A1
Application number: DE19823203533
Authority: DE
Inventors: Hans 7141 Schwieberdingen Helfensdörfer; Dietmar 7533 Tiefenbronn Meier; Berthold 7145 Markgröningen Pfuhl; Eckard 7000 Stuttgart Schuttenberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1983-08-04

Abstract

The invention proposes a hydraulic cartridge valve (10) with an attached electromechanical displacement sensor (11), which, with a constant pressure drop, avoids scatter in the magnitude of the pressure-medium flows due to a changing angular position of the slide (17) relative to the housing (14) by means of an anti-rotation safeguard (37). A profiled portion (31) of a transmission member (29) which couples the slide (17) to a movable core in the displacement sensor (11) passes through a retention disc (32) fixed to the housing and matched in shape to the said portion. The anti-rotation safeguard (37) arranged in the cover (13) concentrically to the slide (17) holds the radial holes (21, 22, 25) of the slide (17) and the housing sleeve (14) in an optimum angular position relative to one another without taking up the limited installation space for the parts (14, 17) through which pressure medium flows directly, and is in addition of simple construction. <IMAGE>

Description

Hydraulisches EinbauventilHydraulic built-in valve

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Einbauventil mit einem Gehäuse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Einbauventil aus der DE-OS 29 14 196, Figur 5 bekannt, bei der das Einbauventil mit einem elektromechanischen Weggeber kombiniert ist. Solche Einbauventile mit Geber werden meist in Regelkreisen verwendet, um mit möglichst hoher Genauigkeit Druckmittelströme hinsichtlich ihrer Mengen oder Drücke zu steuern. Dabei kann es nun von Nachteil sein, daß durch die jeweilige Drehlage der Steuerquerschnitte im hülsenförmigen Gehäuse und im beweglichen Szeuerglied die Größe des durchflie.ßenden Druckmitl.elstroms bei gleichbleibender axialer Lage des Steaerglieds sich ändert. Während solche Durchflußstreuungen bei kleinen Druckmittelströmen vernachlässigbar klein sind, können diese Durchflußänderungen bei maximaler Aussteuerung des Ventils je nach Bauart über 30 % betragen und damit die Genauigkeit einer Regelung erheblich stören. Diese unterschiedlichen Druckmittelströme je nach Winkelstellung des Steuerglieds in dem hülsenförmigen Gehäuse macht sich besonders bei Einbauventilen nachteilig bemerkbar, wo infolge genormter Größenverhaltnisse nur ein begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht.PRIOR ART The invention is based on a hydraulic built-in valve with a housing according to the preamble of the main claim. It is one of those Built-in valve known from DE-OS 29 14 196, Figure 5, in which the built-in valve is combined with an electromechanical encoder. Such built-in valves with Encoders are mostly used in control loops in order to achieve the highest possible accuracy To control pressure medium flows with regard to their quantities or pressures. It can now be of disadvantage that the respective rotational position of the control cross-sections in sleeve-shaped housing and in the movable control element the size of the flow through Pressure medium flow changes with the axial position of the steaer member remaining the same. While such flow spreads are negligible in the case of small pressure medium flows are small, these flow changes can occur maximum modulation of the valve can be more than 30% depending on the design and thus the accuracy of a control disturb significantly. These different pressure medium flows depending on the angular position the control member in the sleeve-shaped housing is particularly useful for built-in valves disadvantageously noticeable where only a limited one due to standardized size ratios Installation space is available.

Ferner ist aus DE-OS 20 31 584 ein Durchflußsteuerventil bekannt, bei dem die Winkellage der Steuerbohrungen in einer gehäusefesten Hülse und einem zugeordneten Steuerglied zueinander durch eine Verdrehsicherung fixiert ist. Dieses Durchflußsteuerventil weist keinen elektromechanischen Geber auf; sein Steuerglied steht vielmehr mit einem zentrisch angeordneten Druckkolben in Wirkverbindung. Die Verdrehsicherung für das Steuerglied ist deshalb hier als exzentrisch angeordnete Stift-Bohrungs-Kombination ausgebildet. Eine solche Verdrehsicherung hat den Nachteil, daß sie sich schlecht für ein hydraulisches Einbauventil eignet.Furthermore, a flow control valve is known from DE-OS 20 31 584, in which the angular position of the control bores in a housing fixed sleeve and a associated control member is fixed to each other by an anti-twist device. This The flow control valve has no electromechanical transmitter; his control element is rather in operative connection with a centrally arranged pressure piston. the Anti-rotation device for the control member is therefore arranged here as an eccentric Pin-hole combination formed. Such an anti-rotation device has the disadvantage that it is poorly suited for a hydraulic cartridge valve.

Zudem baut sie relativ aufwendig und verursacht darüber hinaus eine erhöhte Reibung, was die Genauigkeit der Regelung stört.In addition, it is relatively expensive to build and also causes a increased friction, which disrupts the accuracy of the regulation.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße hydraulische Einbauventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Rauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es von der Winkelstellung des Steuerglieds im Gehäuse abhängige Streuungen des Durchflußstromes mit möglichst geringem Aufwand bei einfacher Bauweise vermeidet. Störende Reibungseinflüsse werden von der Verdrehsicherung weitgehend vermieden. Das Einbauventil erfüllt deshalb besonders hohe Genauigkeitsforderungen. Weiterhin ermöglicht die Verdrehsicherung durch ihre Bauart eine einfache Montage und ein relativ leichtes Einstellen. Zudem kann sie ohne große Schwierigkeiten auch bei bereits vorhandenen Einbauventilen nachträglich angewandt werden.Advantages of the Invention The hydraulic built-in valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it depends on the angular position of the control member in the housing of the Avoids flow stream with as little effort as possible with a simple design. Disturbing frictional influences are largely avoided by the anti-twist device. The built-in valve therefore particularly fulfills high accuracy requirements. Furthermore, the design of the anti-twist device enables simple assembly and relatively easy adjustment. In addition, she can also do this without much difficulty can be used retrospectively for existing built-in valves.

Durch die in den Unteransprüche aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einbauventils möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 2, wodurch die den Druckmittelstrom unmittelbar steuernden Bauelemente unverändert belassen werden können. Der bei Einbauventilen ohnedies begrenzte Einbauraum steht daher voll für andere Zwecke zur Verfügung. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, er Beschreibung sowie der Zeichnung.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the built-in valve specified in the main claim possible. An embodiment according to claim 2 is particularly advantageous, whereby the the components directly controlling the pressure medium flow are left unchanged can. The installation space, which is limited in any case with built-in valves, is therefore fully available for other purposes available. Further particularly advantageous configurations result from the other claims, the description and the drawing.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Einbauventil mit angebautem Weggeber.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The only figure shows a longitudinal section through a built-in valve with an attached displacement sensor.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Figur zeigt ein Einbauventil 10, an dem ein elektromechanischer Wegaufnehmer 11 koaxial zur Längsachse des Einbauventils 10 angeflanscht ist. Das Einbauventil 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das im wesentlichen aus einem Deckel 13 und einer in letzterem befestigten Gehäusehülse 14 besteht. Die Gehäusehülse 14 ist in axialer Richtung sowie in ihrer Drehlage durch eine Stiftverbindung 15 relativ zum Deckel 13 fixiert.Description of the exemplary embodiment The figure shows a built-in valve 10, on which an electromechanical displacement transducer 11 is coaxial with the longitudinal axis of the built-in valve 10 is flanged. The built-in valve 10 has a housing 12, which is essentially the end a cover 13 and a housing sleeve 14 fastened in the latter. the Housing sleeve 14 is in the axial direction and in its rotational position by a pin connection 15 fixed relative to the cover 13.

Ferner weist die Gehäusehülse 14 eine Längsbohrung 16 auf, in der als Steuerglied ein Schieber 17 dicht und gleitend geführt ist. In die Längsbohrung 16 sind im Abstand voneinander eine erste (18) sowie eine zweite Ringnut 19 angeordnet, die relativ flach ausgebildet sind. Von jeder Ringnut 18 bzw. 19 führen sechs Radialbohrungen 21 bzw. 22 nach außen in einen ersten (23) bzw. zweiten Anschluß (24..Die Radialbohrungen 21, 22 sind über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, ebenso wie die sechs Radialbohrungen 25 im Schieber 17. Der im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Schieber .17 steuert mit Hilfe seiner Radialbohrungen 25 wahlweise eine Verbindung vom ersten (23) bzw. zweiten Anschluß 24 zu einem stirnseitig gelegenen dritten Anschluß 26, in den eine den Schieber 17 be lastende Feder 27 hineinragt.Furthermore, the housing sleeve 14 has a longitudinal bore 16 in which as a control member, a slide 17 is guided tightly and slidably. In the longitudinal hole 16 a first (18) and a second annular groove 19 are arranged at a distance from one another, which are relatively flat. Six radial bores lead from each annular groove 18 and 19, respectively 21 or 22 to the outside into a first (23) or second connection (24..Die radial bores 21, 22 are arranged evenly distributed over the circumference, as are the six Radial bores 25 in the slide 17. The substantially hollow cylinder Slide .17 optionally controls a connection with the aid of its radial bores 25 from the first (23) or second connection 24 to a third at the front Terminal 26, into which a slide 17 loading spring 27 protrudes.

Koaxial zur Längsbohrung 16 in der Gehäusehülse 14 verläuft im Deckel 13 eine mehrfach abgesetzte Stufenbohrung 28. Durch diese Stufenbohrung 28 hindurch verläuft ein stangenartiges Übertragungsglied 29, das den Schieber 17 mit einem nicht näher gezeichneten, beweglichen Kern im Weggeber 11 mechanisch koppelt. Das bertragungsglied 29 weist einen vom Schiebe; 17 ausgehenden, reiativ langen, in den Deckel 13 hineinragenden Abschnitt 31 auf, der als Querschnitt ein Sechskantprofil aufweist. Dieser Abschnitt 31 lurchdringt eine Sicherungsscheibe 32, deren Öffnung 33 mit einem zu dem Außensechskant des Abschnitts 31 passenden Innensechskantprofil ausgebildet ist. Zudem ist diese sechseckige Öffnung 33 so groß gewählt, daß eine formschlüssige Sicherung gegen Verdrehung der beiden Teile 32, 31 zueinander erreicht wird, andererseits aber durch ausreichend radiales Spiel Reibung infolge Mittenversetzung. der beweglichen Teile vermieden wird. Die Sicherungsscheibe 32 wird in einem Bohrungsabschnitt 34 der Stufenbohrung 28 zentriert und mit Hilfe einer Gewindehülse 35 gegen eine gehäusefesten Bund 36 gepreßt. Der in seiner Winkellage fixierte Sicherungsring 32 bildet zusammen mit dem als Profilstab ausgebildeten Abschnitt 31 des Übertragungsglieds 29 eine Verdrehsicherung 37 für den Schieber 17. Ein Sprengring 38 am Abschnitt 31 verhindert ein Auseinanderfallen von Teilen bei der Montage.Coaxially to the longitudinal bore 16 in the housing sleeve 14 runs in the cover 13 a stepped bore 28 stepped off several times. Through this stepped bore 28 therethrough runs a rod-like transmission member 29, which the slide 17 with a Movable core, not shown in more detail, is mechanically coupled in displacement encoder 11. That Transmission member 29 has one of the slide; 17 outgoing, long relative, in the cover 13 protruding portion 31, which has a hexagonal profile as a cross section having. This section 31 penetrates a locking washer 32, the opening 33 with a hexagon socket profile that matches the external hexagon of section 31 is trained. In addition, this hexagonal opening 33 is chosen so large that one form-fitting Securing against rotation of the two parts 32, 31 is achieved to each other, but on the other hand friction through sufficient radial play as a result of offsetting. the moving parts is avoided. The lock washer 32 is centered in a bore section 34 of the stepped bore 28 and with the aid a threaded sleeve 35 pressed against a collar 36 fixed to the housing. The one in its angular position fixed locking ring 32 forms together with the formed as a profile rod Section 31 of the transmission member 29 is an anti-rotation device 37 for the slide 17. A snap ring 38 on section 31 prevents parts from falling apart during installation.

Bei der Montage des Einbauventils 10 wird vor dem Befestigen des Weggebers 11 und vor dem Anziehen der Gewindehülse 35 der Schieber 17 mit dem an ihm befestigten Ubertragungsglied 29 in seiner Drehlage so ausgerichtet, daß die Radialbohrungen 25 im Schieber 17 sowie die Radialbohrungen 21 bzw. 22 in der Gehäusehülse 14 die gleiche Winkellage aufweisen. Erst wenn dies erreicht ist, wird mit der Gewindehülse 35 die Sicherungsscheibe 32 im Deckel 13 festgespannt, wodurch der. Schieber 17 zwar axial beweglich aber gegen Verdrehung gesichert ist. Durch die optimale Winkellage der Radialbohrungen 21, 22, 25 zueinander wird erreicht, daß bei konstantem Druckgefälle der Druckmittelstrom über das Einbauventil 10 unabhängig wird von der Drehlage des Schiebers 17.When assembling the built-in valve 10, prior to attaching the displacement sensor 11 and before tightening the threaded sleeve 35 of the slide 17 with the attached to it Transmission member 29 aligned in its rotational position so that the radial bores 25 in the slide 17 and the radial bores 21 and 22 in the housing sleeve 14 the have the same angular position. Only when this is achieved is the threaded sleeve 35, the locking washer 32 clamped in the cover 13, whereby the. Slider 17 although it is axially movable, it is secured against rotation. Due to the optimal angular position of the radial bores 21, 22, 25 to each other is achieved that with a constant pressure gradient the pressure medium flow through the built-in valve 10 is independent of the rotational position of the Slide 17.

Das Einbauventil 10 kann daher zu einem wesentlich genaueren Steuern oder Messen von Druckmittelströmen verwendet werden. Durch die Ausbildung der Verdrehsicherung 37 im Deckel 13 steht der ohnedies begrenzte Einbauraum voll für die Ausbildung der Gehäusehülse 14 und des Schiebers 17 zur Verfügung. Die Ringnuten 18 und 1 können relativ flach ausgebildet werden, da der von ihnen verursachte Druckabfall nun keinen Einfluß mehr auf streuende Druckmittelstrme hat. Die konzentrische Ausbildung der Verdrehsicherung 37 zum Schieber 17 begünstigt nicht nur eine einfache Bauweise, sondern auch eine genaue Arbeitsweise durch geringe Reibung.The built-in valve 10 can therefore be controlled much more precisely or measurement of pressure medium flows can be used. Through the design of the anti-twist device 37 in the cover 13, the installation space, which is limited in any case, is fully available for the training the housing sleeve 14 and the slide 17 are available. The annular grooves 18 and 1 can be made relatively flat, since the pressure drop caused by them now no Influence has more on scattering pressure medium flows. The concentric design of the anti-twist device 37 to the slide 17 favors not only a simple construction, but also one precise operation due to low friction.

Das Einbauventil 10 wird in an sich bekannter Weise in ein nicht gezeichnetes Aufnahmegehäuse eingebaut, wobei die Anschlüsse 23, 24, 26 über entsprechende Druckmittelkanäle z.B. mit einer Druckmittelquelle, einem Tank bzw. einem Verbraucher verbunden werden.The built-in valve 10 is in a manner known per se in a manner not shown Built-in housing, the connections 23, 24, 26 via corresponding pressure medium channels e.g. connected to a pressure medium source, a tank or a consumer.

Selbstverständlich sind an dem gezeigten Einbawrentil 10 Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann die Verdrehsicherung 37 auch bei einem Einbauventil verwendet werden, das anstelle des gezeigten 3-Wegeventils als ein 2-Wegeventil ausgeführt ist. Die Lage der Gehäusehülse 14 relativ zum Deckel 13 kann auch mit anderen Mitteln festgelegt werden und ist nicht auf die gezeigte Siftverbindung begrenzt. Obwohl das Sechskantprofil für den Abschnitt 31 besonders vorteilhaft ist, kann die Formschlußverbindung für die Verdrehsicherung 31 auch mit anders geformten Profilen hergestellt -V"rden..Of course, there are 10 changes to the installation part shown possible without deviating from the concept of the invention. So can the anti-twist device 37 can also be used with a built-in valve that replaces the 3-way valve shown is designed as a 2-way valve. The position of the housing sleeve 14 relative to the cover 13 can be fixed by other means and is not related to that shown Pin connection limited. Although the hexagonal profile for section 31 is special is advantageous, the form-fitting connection for the anti-rotation device 31 can also manufactured with differently shaped profiles -V "rden ..

Obwohl die Verdrehsicherung 37 bei einem Einbauventil mit Weggeber besonders vorteilhaft ist, kann sie auch bei einem Einbauventil ohne Weggeber angewandt werden.Although the anti-rotation device 37 in a built-in valve with displacement encoder is particularly advantageous, it can also be used with a built-in valve without a displacement encoder will.

Einbauventil, Weggeber und die im Deckel ausgebildete, konzentrisch zum Einbauventil angeordnete Verdrehsicherung stellen zudem eine besonders vorteilhafte Exombination dar.Built-in valve, travel sensor and the concentric one formed in the cover The anti-rotation device arranged for the built-in valve is also a particularly advantageous one Exombination represents.

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Claims

Claims Rydraulisches built-in valve with a housing in which longitudinal bore a control member is movably guided in the axial direction and with radially Control cross-sections formed in the housing and in the control element, which when opening a pressure medium connection essentially in the same, perpendicular to the longitudinal bore moving plane, and with an electrical displacement transducer, which is fixed is connected to the housing and its movable core via a coaxial to the longitudinal bore extending transmission member is mechanically coupled to the control member, thereby characterized in that the transmission member (29) as part of the angular position of the Control cross-sections (21, 22, 25) are designed to fix the anti-rotation device (37) to one another is.

2. Built-in valve according to claim 1 with a cover and housing sleeve existing housing for the control member, characterized in that the anti-rotation device (37) formed in the cover (13-) and coaxially to the longitudinal axis of the control member (17) is.

3. Built-in valve according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission member has a section (31) designed as a profile bar, which has a housing-fixed component (32) with a matching profile of the section (31), an opening (33) forming an anti-twist device penetrates.

4. Built-in valve according to claim 3, characterized in that the component is designed as a locking washer (32) which is adjustably fastened in the cover (13) is.

5. Built-in valve according to one of claims 2 to 4, in which the housing sleeve is arranged in the cover so that it cannot rotate, characterized in that the cover (13) has a stepped bore (28) with a collar (36), which is offset towards the displacement encoder (11), against which the component (32) with the profiled opening (33) with the help of an in the stepped bore (28) used clamping element (35) can be fixed to the housing.

6. Built-in valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the control cross-sections in the control member (17) are designed as radial bores (25) are.

7. Built-in valve according to claim 6 with radial arranged in the housing Bores for the pressure medium flowing through, characterized in that the number and the angular position of the bores (25, 21, 22) in the control member (17) and in the housing (14) correspond to each other.

8. Built-in valve according to one of claims 3 to 7, characterized in that that the profiled section (31) the fixed component (32) with radial play penetrates.

9. Built-in valve according to one of claims 3 to 8 ,.

characterized in that the section (31) has a cross-section Has hexagonal profile and in particular six radial bores (25, 21, 22) are provided.

10. Built-in valve according to one of claims 1 to 9 ,.

characterized in that it is designed as a 3-way valve.

11. Built-in valve according to one of claims 3 to 10, characterized in that that a snap ring (38) is arranged on the section (31), which together with the safety disc (32) prevents the slide (17) from falling out of the housing sleeve (14).