EP0230529A2 - Valve arrangement for hydraulic accumulator - Google Patents

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EP0230529A2
EP0230529A2 EP86114822A EP86114822A EP0230529A2 EP 0230529 A2 EP0230529 A2 EP 0230529A2 EP 86114822 A EP86114822 A EP 86114822A EP 86114822 A EP86114822 A EP 86114822A EP 0230529 A2 EP0230529 A2 EP 0230529A2
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EP
European Patent Office
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valve
pressure
control
characterized
wv
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Gerald Lexen
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MAN Truck and Bus SE
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y10T137/87209Electric

Abstract

Bei einer Ventilanordnung, die eine Hydraulikeinheit mit einem Druckspeicher verbindet, ist das bisher als handbetätigtes Ventil ausgebildete Absperrventil (C) als ein leckagefreies, druckgesteuertes Ventil ausgebildet, dessen Steuerdruck durch ein Wechselventil (WV) jeden seiner beiden Anschlüsse (A, B) entnommen wird, in dem der jeweils höhere Druck vorliegt. In a valve assembly connecting a hydraulic unit with an accumulator that is formed previously formed as a manually operated valve shutoff valve (C) as a leakage-free, pressure-controlled valve whose control pressure through a shuttle valve (WV) is taken from each of its two terminals (A, B) in which the higher pressure is present. Die Druckbeaufschlagung des so ausgebildeten Absperrventiles wird über ein leckagefreies, fernsteuerbares Ventil (W) hergestellt bzw. entlastet. The pressurization of the thus formed check valve is produced via a leakage-free, remotely controllable valve (W) or relieved.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zum Anschluß eines hydraulischen Druckspeichers an eine hydraulische Pumpe bzw. hydraulische Arbeitsmaschine. The invention relates to a valve arrangement for connecting a hydraulic pressure accumulator to a hydraulic pump or hydraulic working machine.
  • Es ist bekannt, mittels einer wahlweise als Pumpe betreibbaren hydraulischen Arbeitsmaschine in einer Anlage anfallende, überschüssige kinetische Energie in potentielle Energie umzuwandeln und in einem Hochdruck- oder Niederdruckspeicher zu sammeln, wobei diese potentielle Energie bei Bedarf dem Speicher wieder entnommen werden kann und die dann als Arbeitsmaschine wirksame hydraulische Maschine treiben kann. It is known to convert by means of an operable either as a pump hydraulic working machine in a plant resulting, excess kinetic energy into potential energy and to collect in a high-pressure or low-pressure accumulator, this potential energy can be removed again if necessary the memory and then as machine can drive effective hydraulic machine.
  • Zwischen dieser hydraulischen Maschine und dem Druckspeicher ist ein Absperrventil angeordnet, welches völlig leckagedicht sein muß, um in jedem Falle zu verhindern, daß die hydraulische Maschine versehentlich mit Druck beaufschlagt wird und damit anläuft, und zwar insbesondere dann, wenn die hydraulische Machine nach dem Verdrängungsprinzip arbeitet, da sich durch ein undichtes Absperrventil über längere Zeit hinweg ein genügender Dru aufbauen könnte, um diese Maschine in Gang zu setzen. Between this hydraulic machine and the pressure accumulator, a shut-off valve is arranged, which must be completely leak-tight to prevent in any case, that the hydraulic machine is accidentally pressed and thereby starts up, particularly when the hydraulic machine according to the displacement principle labor there could build up a sufficient Dru by a leaky check valve over a long period of time to put this machine in motion.
  • Das Absperrventil war bisher als von Hand betätigbarer Absperrhahn ausgebildet, der je nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden mußte. The shut-off valve was previously configured as a manually operable shut-off valve, which had to be opened and closed as needed.
  • Mit einem solchen handbetätigten Absperrhahn ist eine nur verhältnismäßig grobe Steuerung möglich, zumal jedes Öffnen oder Schließen einen erheblichen Zeitaufwand benötigt. With such a hand-operated stop only a relatively coarse control is possible, since each opening or closing requires a considerable amount of time.
  • Ist der genannte Druckspeicher an einem Fährzeug angebracht und soll er für den Fahrbetrieb eingesetzt werden, so ist die Verwendung eines solchen handbetätigten Absperrventils vollends ausgeschlossen, da dessen Betätigung den Fahrer zu sehr in Anspruch nehmen würde. Is said accumulator attached to a Fährzeug and it is to be used for the driving operation, the use of such a hand-operated shut-off valve is completely excluded, since the actuation of the driver would take too much in claim.
  • Um bei stationären Anlagen oder Fahrzeugen eine noch bessere Nutzung der überschüssigen Energie zu erreichen, und zwar besonders dann, wenn häufige Wechsel im Betriebszustand vorliegen, ist es erforderlich, das Absperrventil in ein Steuer- oder Regelsystem zu integrieren und nicht mehr von Hand, sondern durch Steuersignale anzusteuern. To achieve an even better use of the excess energy in stationary installations or vehicles, namely especially when frequent changes are present in the operating condition, it is necessary to integrate the valve in a control or regulating system and not by hand but by driving control signals. Wie Versuche der Anmelderin ergeben haben, führt aber die Koppelung eines Stellmotors mit einem herkömmlichen Absperrventil zu nur unzulänglichen Ergebnissen, weil entweder die Stellkräfte unzulässig hoch werden oder die Schaltzeit des Absperrventils zu lang ist. As experiments of the applicant have shown, however, the coupling of a servo motor leads with a conventional shut-off valve to only inadequate results, either because the restoring forces are unacceptably high and the switching time of the stop valve is too long.
  • Da am Absperrventil im Betrieb Drücke von mehr als 400 bar auftreten können, kann auch ein herkömmliches, fernsteuerbares Schieberventil nicht verwendet werden, da es nicht ausreichend leckagesicher ist und da außerdem je nach Bauart außerordentlich hohe Kräfte auf den Stellantrieb einwirken können. Since pressures greater than 400 bar may occur on the shut-off valve in operation, a conventional remote-controlled gate valve can not be used because it is not sufficiently leakproof and there also may act extremely high forces on the actuator depending on the design.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte, bekannte Ventilanordnung dahingehend weiterzubilden, daß sie ohne Beeinträchtigung der Beetriebssicherheit mittels eines Steuersignals ansteuerbar ist und imstande ist, auf dieses Steuersignal rasch anzusprechen. Starting from this prior art, the invention has for its object to further develop the initially mentioned, known valve arrangement in such a way that it is controlled by a control signal without affecting the Beetriebssicherheit and is able to respond quickly to this control signal.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
  • Hierbei liegt die Lösung im Prinzip darin, daß nicht das in einer Arbeitsleitung aneordnete Absperrventil unmittelbar angesteuert wird, sondern es wird mittels eines leckagefreien Steuerventils, zu dessen Ansteuerung nur verhältnismäßig geringe Kräfte erforderlich sind, ein hydraulischer Steuerkreis angesteuert, der seinerseits die zum Betätigen des Absperrventiles erforderlichen Stellkräfte liefert. Here, the solution in principle is that not the aneordnete in a working line shut-off valve is directly driven, but there is a hydraulic control circuit driven by a leak-free control valve to its control only relatively small forces are required which, in turn, the for actuating the shut-off valve restoring forces necessary supplies.
  • Das Absperrventil weist erfindungsgemäß einen Steuerzylinder auf, in welchem ein Stellkolben verschieblich aufgenommen ist. The check valve according to the invention comprises a control cylinder, in which an actuating piston is slidably received. Dieser Stellkolben trägt einen Ventilkörper, der hermetisch dichtend gegen einen Ventilsitz anlegbar ist und auch gegenüber äußerst hohem Druckgefälle stets leckagefrei abdichtet, vorausgesetzt, es wirkt ein ausreichend hoher Steuerdruck auf den Stellkolben ein, denn die beiderseits des Ventilsitzes vorherrschenden Drücke trachten danach, den Stellkolben so zu verschieben, daß der Ventilkörper vom Ventilsitz abhebt. This actuating piston carries a valve body which is hermetically sealed against a valve seat can be placed and also to extremely high pressure gradient always leak-free seals, provided it acts a sufficiently high tax pressure on the actuating piston, because both sides of the valve seat prevailing pressures seek the actuator piston so to move the valve body lifted off the valve seat.
  • Um in jedem Fall einen ausreichenden Steuerdruck bereitzustellen, sind erfindungsgemäß die beiden Ausgänge des erfindungsgemäßen Absperrventiles beiderseits des Ventilsitzes jeweils mit einem Wechselventil verbunden, dessen dritter Anschluß mit dem Steuerzylinder des Absperrventils verbunden ist. In order to provide a sufficient control pressure in each case, the two outputs of the shutoff valve according to the invention on both sides of the valve seat according to the invention are each connected to a shuttle valve, whose third terminal is connected to the control cylinder of the shutoff valve. Das das Wechselventil ansteuernde Druckgefälle entspricht dem über das Absperrventil hinweg vorliegende Druckgefälle, wobei der jeweils höhere, an diesem anliegende Druck vom Wechselventil an den Steuerzylinder angelegt wird.Es wirkt somit auf den Stellkolben stets ein solcher Druck ein, der ausreicht, um den Ventilkörper ausreichend fest gegen den Ventilsitz anzudrücken. The shuttle valve-addressing pressure gradient corresponds to the above, the check valve away present pressure gradient, with the higher, wird.Es applied to this applied pressure by the shuttle valve to the control cylinder thus acts on the adjusting piston always such a pressure which is sufficient to move the valve body sufficiently determined to press against the valve seat.
  • Der Stellkolben ist leckagefrei dichtend im Steuerzylinder geführt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist aber jener Anschluß des Absperrventiles, der vom inneren des Steuerzylinders nur durch den Stellkolben getrennt ist, mit dem Druckspeicher verbunden; The actuating piston is guided sealingly leak-free in the control cylinder according to a preferred embodiment of the invention, however, is that connection of the shut-off valve, which is separated from the interior of the control cylinder only through the adjusting piston connected to the pressure accumulator; solange das Absperrventil geschlossen ist, also besonders während jener Zeiten, in denen die mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ausgestattete Einrichtung nicht benutzt wird, tritt somit über den Stellkolben hinweg keinerlei Druckgefälle auf, so daß das Absperrventil über einen beliebig langen Zeitraum hinweg ebenso leckagedicht absperren kann, wie dies bei den bisher verwendeten handbetätigten Absperrventilen der Fall war. as long as the shut-off valve is closed, so especially for those times where equipped with the inventive valve assembly device is not in use, thus occurs on the power piston away to no pressure drop, so that the shut-off valve over any long period of time can also leak-tight shut off, as was the case with the previously used hand-operated shut-off valves.
  • Zum Öffnen des Absperrventiles ist zwischen dessen Steuerzylinder und dem Wechselventil ein leckagefreies, fernbetätigbares Steuerventil angeordnet, das in seiner Ruhelage die Verbindung zwischen dem Wechselventil und dem Steuerzylinder herstellt, dagegen in der Arbeitslage zum Wechselventil hin absperrt und den Steuerzylinder gegen einen Tank oder Vorratsbehälter hin entlastet. To open the shut-off valve between the control cylinder and the shuttle valve is a leakage-free, remotely actuatable control valve is arranged, which produces in its rest position, the connection between the shuttle valve and the control cylinder, whereas shuts down in the working position to the shuttle valve and relieves the control cylinder against a tank or storage container through ,
  • In diesem Steuerventil herrschen zwar, wie oben erwähnt, die gleichen hohen Drücke wie im Absperrventil, aber der zu steuernde Durchsatz an hydraulischer Flüssigkeit ist nur gering, da diese nur zum Ansteuern des Absperrventiles verwendet wird. In this control valve indeed prevail, as mentioned above, the same high pressures as in the shut-off valve, but want to control flow of hydraulic fluid is low since it is only used to drive the shut-off valve. Daher ist es möglich, ein solches Ventil mit einem Stellantrieb zu versehen, der durch ein Steuersignal ansteuerbar ist um in ausreichend kurzer Zeit zuverlässig das Ventil betätigt. Therefore, it is possible to provide such a valve with an actuator which can be controlled by a control signal in order to reliably operate the valve in a sufficiently short time. Da das Ventil eine deffinierte Ruhelage aufweist, in welcher es den Steuerzylinder des Absperrventils mit dem Wechselventil verbindet, ist bei Ausfall der Steuerung Vorsorge getroffen, daß der Druckspeicher abgesperrt wird. Since the valve has a deffinierte rest position in which it connects the control cylinder of the shutoff valve to the shuttle valve, is made provision for failure of the controller that the pressure accumulator is shut off.
  • Gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ist zwischen dem Steuerzylinder und dem Steuerventil bzw. diesem und dem Tank oder dem Vorratsbehälter eine Drossel angeordnet, die dafür sorgt, daß der Steuerzylinder, in dem der bereits oben erwähnte hohe Druck von über 400 bar herrschen kann, nicht etwa explosionsartig entlastet wird, was zu Schäden im Steuerventil, in den Leitungen und auch im Absperrventil führen könnte. According to preferred embodiments of the invention a restrictor is arranged between the control cylinder and the control valve or the latter and the tank or reservoir, which ensures that the control cylinder in which the above-mentioned high pressure of over 400 may prevail bar, not is explosively released, which could result in damage to the control valve in the lines and in the shut-off valve.
  • Das Absperrventil ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als 2/2-Wegeventil in Cartridge-Ausführung ausgebildet; The check valve is formed in cartridge execution according to a preferred embodiment of the invention as a 2/2-way valve; ein solches serienmäßiges Ventil erfüllt alle obengenannten Anforderungen an das erfindungsgemäße Absperrventil, bildet eine einbaufertige Einheit und kann mit geringem Aufwand ggf. gegen ein anderes, gleichartiges Ventil ausgewechselt werden, wenn zB Sicherheitsvorschriften die turnusmäßige Erneuerung des Absperrventils vorschreiben sollten. such a series excessive valve meets all the above demands on the shut-off valve according to the invention forms a unit ready for installation and can, if necessary, with little effort against another, identical-type valve to be substituted if, for example safety should require the regular renewal of the shut-off valve.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerventil als Wegesitzventil ausgebildet, das bevorzugt einen elektromagnetischen Antrieb aufweist. According to a further embodiment of the invention the control valve is designed as a multi-way seat valve, which preferably comprises an electromagnetic drive. Ein solches Ventil weist einen Ventilsitz auf, der in der Ruhelage des Ventils dessen Anschluß zum Tank hin hermetisch abdichtet, so daß der in diesem Betriebszustand vom Steuerventil übertragene Steuerdruck nicht zum Tank hin entweichen kann. Such a valve has a valve seat that seals towards hermetically in the rest position of the valve the connection to the tank, so that the information transmitted in this operating state by the control valve the control pressure can not escape to the tank.
  • Das Steuerventil ist ferner so ausgebildet, daß etwa auftretende Druckkräfte senkrecht zur Bewegung seines Ventilkörpers gerichtet sind, so daß nur verhältnismäßig geringe Stellkräfte erforderlich sind. The control valve is further designed such that approximately occurring pressure forces are directed perpendicular to the movement of its valve body so that only relatively low actuating forces are necessary. Wegen des geringen, erforderlichen Kanalquerschnitts muß der Ventilkörper des Steuerventils auch nur einen verhältnismäßig kurzen Schaltweg zurücklegen, so daß ein Elektromagnet als Stellantrieb für das Steuerventil völlig ausreichend ist. Because of the small, required channel cross-section of the valve body of the control valve must only travel a relatively short contact travel, so that an electromagnet is sufficient as an actuator for the control valve.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist beiderseits des Absperrventils, und zwar vorzugsweise in der jeweiligen Steuerleitung zum Wechselventil hin, eine Druckmeßstelle mit einem Druckmeßfühler oder zur Aufnahme eines solchen angeordnet; According to a preferred embodiment of the invention both sides of the shut-off valve, preferably out in the respective control line to the changeover valve, a pressure measurement with a pressure sensor, or arranged for receiving such; über diese beiden Druckmeßstellen kann jeder für den Betrieb und die Betriebssicherheit relevante Druck abgenommen werden, so zB der Vorratsdruck im Speicher, der Förderdruck der als Pumpe arbeitenden hydraulischen Maschine und dgl. mehr. on these two pressure measuring points of each can be used for the operation and operational reliability relevant pressure be removed, such as the reservoir pressure in the reservoir, the delivery pressure of the hydraulic machine operating as a pump and the like. more. Bei geschlossenem Absperrventil muß das gemessene Druckgefälle konstant bleiben. Closed shut-off valve, the measured pressure gradient must remain constant. Ist dies nicht der Fall, dann liegt eine Störung vor. If this is not the case, then there is a fault. Die beiden Meßstellen können mit einer Einrichtung ausgestattet sein, welche bei einer solchen Störung Abhilfemaßnahmen ergreifen und/oder Alarm auslöst. The two measuring points can be fitted with a device which taken in case of such failure corrective action and / or triggers an alarm.
  • Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Druckspeicher und dem Tank eine Absperrdrossel angeordnet, welche ggf. mit einem Stellmotor versehen sein kann. According to a further preferred embodiment of the invention, a cut-off throttle is arranged between the pressure accumulator and the tank, which may be optionally provided with a servomotor. Diese Absperrdrossel dient dazu, den Druck im Speicher gefahrlos zum Tank hin zu entlasten, was etwa dann erforderlich ist, wenn Reparatur- oder Wartungsarbeiten am Druckspeicher oder an der Ventilanordnung durchgeführt werden müssen. This cut-off throttle is used to relieve the pressure in the storage safe to the tank, which is approximately required when repair or maintenance work on the accumulator or on the valve assembly must be carried out. Es ist auch möglich, einen der Absperrdrossel zugeordneten Stellmotor mit einer Überwachungseinrichtung zu verbinden, die an die beiden obengenannten Meßstellen angeschlossen ist, so daß bei Auftreten einer Störung selbsttätig der Druckspeicher entleert wird. It is also possible to connect an associated one of the cut-off throttle control motor with a monitoring device which is connected to the above two measurement points, so that automatically the pressure accumulator is emptied when a fault occurs.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Tëil der Ventile und Drosseln der erfindungsgemäßen Anordnung in einem gemeinsamen Block untergebracht. According to a further embodiment of the invention, at least a part of the valves and chokes of the assembly according to the invention is accommodated in a common block. Bevorzugt nimmt dieser Block alle Elemente der erfindungsgemäßen Anordnung auf. Preferably, this block picks up all of the elements of the inventive arrangement. Die verschiedenen Arbeits- und Steuerleitungen der erfindungsgemäßen Anordnung werden somit durch Bohrungen gebildet, so daß die Gefahr der Beschädigung einer Verbindungsleitung ausgeschlossen ist. The various working and control lines of the arrangement according to the invention are thus formed by bores, so that the risk of damage is excluded a connecting line.
  • Dieser Block kann vorteilhafter Weise unmittelbar am Druckspeicher angeflanscht sein; This block may be more advantageous manner directly flange-mounted on the accumulator; es ist aber ebensogut auch möglich, diesen Block überall dort anzubringen, wo dies etwa aus räumlichen Gründen besonders vorteilhaft ist. but it is equally well possible to apply this block wherever this is particularly advantageous as for reasons of space. Hierbei muß der Block auch nicht ohne weiteres von außen zugänglich sein, wie dies bei dem handbetätigten Absperrventil der eingangs genannten, bekannten Anordnung der Fall war. Here, the block may not be readily accessible from the outside also, as was the case with the hand-operated shut-off valve of the initially mentioned, known device.
  • Im Block ist ferner vorzugsweise ein Druckbegrenzungsventil angeordnet, das den Druckspeicher mit dem Tank verbindet und den Zweck hat, im Fall des Auftretens eines unzulässigen Überdrucks im Druckspeicher diesen Überdruck bis auf einen zulässigen Wert selbsttätig zusenken. In the block a pressure relief valve is also preferably arranged, which connects the accumulator to the tank and has the purpose of zusenken in case of occurrence of an inadmissible excess pressure in the pressure accumulator these pressure up to a permissible value automatically. Ein solcher unzulässiger Überdruck kann beispielsweise durch mechanische Verformung des Druckspeichers oder dessen Erwärmung herbeigeführt werden. Such impermissible pressure can be brought about for example by mechanical deformation of the pressure reservoir or heating thereof. Es ist somit möglich, den Druckspeicher zusammen mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einem Fahrzeug selbst an solchen Stellen anzubringen wo er der Sonneneinstrahlung oder sonstiger Erwärmung ausgesetzt ist. It is thus possible to mount the pressure accumulator along with the inventive valve arrangement in a vehicle even in such places where it is exposed to sunlight or other heat. Ferner ist durch die letztgenannte Ausgestaltung sichergestellt, daß der Druckspeicher etwa im Falle eines Unfalls nicht platzt. Further, it is ensured by the last-mentioned embodiment is that the pressure accumulator does not burst as in the case of an accident.
  • Die Erfindung schafft somit einen kompakten Absperrblock mit Sicherheitsfunktionen für hydraulische Speicher mit einer Sperrstellung, einer Durchlaufstellung und der Möglichkeit zum Entleeren des Speichers unmittelbar in den Öltank über eine Absperrdrossel. The invention thus provides a compact shut-off block with safety functions for hydraulic accumulator with a locking position, a run position and the possibility to empty the memory immediately into the oil tank via a cut-off throttle. Der Steuerdruck zur Ansteuerung des eigentlichen Absperrventils, das bevorzugt als 2/2-Wegeventil in Cartridgebauweise ausgebildet ist, wird unmittelbar den Anschlüssen für Speicher oder die angeschlossene Hydraulikeinheit ent nommen, wobei der jeweils höhere der beiden Drücke ausgewählt wird, um eine zuverlässige Haltewirkung zu erzielen. The control pressure for controlling the actual shut-off valve, which is preferably a 2/2-way valve in cartridge design is taken directly to the terminals for storage or the connected hydraulic unit ent, wherein the higher of the two pressures is selected to achieve a reliable retaining action , Ferner sind Meßanschlüsse für die Regelung, Steuerung oder Kontrolle vorgesehen. Further, measuring connections are provided for the regulation, control or control.
  • Sowohl das 2/2-Wegeventil in Cartridgebauweise als auch das dieses steuernde Wegesitzventil ist jeweils, wenn geschlossen, absolut dicht, so daß auch über längere Zeit hinweg irgendein Druckabfall infolge von Leckgage zuverlässig vermieden ist. Both the 2/2-way valve in cartridge design and the controlling this directional control valve is in each case, when closed, completely sealed so that any pressure drop is a result of leakage Gage reliably avoided over a long period of time.
  • Zur Abstimmung der Schaltzeit sind in den Steuerleitungen Drosseln vorgesehen. For tuning the switching time chokes are provided in the control lines.
  • Der erfindungsemäße Absperrblock ist somit sehr kompakt und einfach aufgebaut, kann sowohl am Druckbehälter als auch an einer beliebigen Stelle etwa in einem Fahrzeug befestigt werden und es ist die Fernbedienung des Ventils ermöglicht, so daß sich der erfindungsgemäße Absperrblock für die elektro- hydraulische Regelung der Speicherhydraulik eignet. The erfindungsemäße shut-off block is thus very compact and simple construction, both the pressure vessel and at an arbitrary location can be fixed for example in a vehicle, and it is the remote control of the valve can allow, so that the shut-off according to the invention for the electro-hydraulic control of the hydraulic accumulator suitable. Der einfach Aufbau garantiert ferner die sichere Funktion. The simple structure also ensures a safe function.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erörtert, in deren einziger Figur schematisch ein erfindungsgemäßer Absperrblock dargestellt ist. The object of the invention is discussed in more detail with reference to the accompanying diagrammatic drawing, for example, in the single figure schematically an inventive shut-off block is shown.
  • Der gezeigte Absperrblock 5 weist drei hydraulische Anschlüsse auf, und zwar den Anschluß P für eine entweder als Pumpe oder Arbeitsmaschine ausgebildete Hydraulikeinheit, den Anschluß S für einen Hochdruck- oder Niederdruckspeicher und den Anschluß T für einen Tank oder Vorratsbehälter. The shut-off block 5 shown comprises three hydraulic ports, namely port P for a trained either as a pump or hydraulic working machine unit, the terminal S for a high-pressure or low-pressure accumulator and the terminal T for a tank or reservoir.
  • Im inneren des Absperrblocks 5 ist ein 2/2-Wegeventil C in Cartridgebauweise angeordnet, das einen Steuerzylinder 6 aufweist. Inside the Absperrblocks 5 a 2/2-way valve C is disposed in the cartridge construction, comprising a control cylinder. 6 In diesem ist dichtend und beweglich ein Stellkolben 9 angeordnet, der an seiner vom Druckraum des Steuerzylinders 6 abgewandten Seite einen Ventilkörper 10 trägt. In this an actuating piston 9 is arranged sealingly and movably carrying a valve body 10 at its side facing away from the pressure chamber of the control cylinder 6 side. Dieser Ventilkörper 10 ist dazu eingerichtet, in der in der Zeichnung gezeigten Endlage gegenüber einem Ventilsitz 11 leckagefrei abzudichten. This valve body 10 is adapted to leak-free seal in the embodiment shown in the drawing end position against a valve seat. 11
  • Der Ventilsitz 11 unterteilt in Innenraum des Ventils C in einen ersten Raum 7 mit einem Anschluß B angrenzend an den Stellkolben 9 und einen zweiten Raum 8 mit einem Anschluß A. Der Anschluß B ist mit einer Arbeitsleitung 3 mit dem Speicheranschluß S verbunden, während der Anschluß A über eine Arbeitsleitung 4 mit dem Anschluß P für die Hydraulikeinheit verbunden ist. The valve seat 11 divides in the interior of the valve C in a first compartment 7 to a terminal B adjacent to the actuating piston 9 and a second space 8 to a terminal A. The terminal B is connected to a working line 3 with the memory terminal S, while the terminal a is connected via a working line 4 to the terminal P for the hydraulic unit. Vorzugsweise ist im Ventil C eine Feder vorgesehen, die den Stellkolben 9 und damit den Ventilkörper 10 in Anlage gegen den Ventilsitz 11 drückt. Preferably, a spring is provided in the valve C, which presses the actuating piston 9 and thus the valve body 10 into abutment against the valve seat. 11
  • Die Arbeitsleitung 4 ist über eine Steuerleitung 1 mit dem einen Eingang eines Wechselventiles WV verbunden, dessen anderer Eingang über eine Steuerleitung 2 mit der Arbeitsleitung 3 verbunden ist. The working line 4 is connected via a control line 1 to one input of a shuttle valve WV, whose other input is connected via a control line 2 to the working line. 3 Die beiden Steuerleitungen 1 und 2 und damit auch die jeweilige Arbeitsleitung 4 und 3 sind jeweils mit einem Meßanschluß M′ bzw. M˝ ausgebildet, an dem ein Druckmeßfühler angeordnet ist. The two control lines 1 and 2 and thus also the respective working line 4 and 3 are each formed with a measurement terminal M 'and M, respectively, to which a pressure sensor is arranged.
  • Der Ausgang des Wechselventils WV ist über eine weitere Steuerleitung 10 mit dem Steuerzylinder 6 des Ventils C verbunden. The output of the shuttle valve WV is connected via a further control line 10 to the control cylinder 6 of the valve C.
  • Das Wechselventil WV weist einen Ventilkörper auf, der jeweils jenen der beiden Eingänge des Ventils WV sperrt, der von beiden Eingängen den kleineren Druck aufweist, so daß der Steuerzylinder 6 stets mit jener Arbeitsleitung 3 oder 4 in Verbindung bringbar ist, in welcher jeweils der höhere Druck vorherrscht. The shuttle valve WV comprises a valve body which blocks each of those of the two inputs of the valve WV, which has the smaller pressure from both inputs, so that the control cylinder 6 is always engageable with that working line 3 or 4 in compound in which each of the higher prevailing pressure. Es ist somit stets dafür Vorsorge getroffen, daß, wenn der Steuerzylinder 6 mit Druckbeaufschlagt ist, dieser so hoch ist, daß der Ventilkörper 10 des Ventils C dichtend gegen den Ventilsitz 11 angedrückt bleibt. It is therefore always taken precautions to ensure that when the control cylinder 6 with Pressurized is, this is so high that the valve body 10 of the valve C remains sealed pressed against the valve seat. 11
  • In der Steuerleitung 10 ist ein Wegesitzventil W angebracht, dessen Ruhelage in der Zeichnung gezeigt ist und das bei Betätigung eines Elektromagneten 12 gegen die Kraft einer Feder 13 aus dieser Ruhelage heraus bewegt wird. In the control line 10, a directional control valve W is mounted, the rest position shown in the drawing and which is moved on actuation of an electromagnet 12 against the force of a spring 13 in this rest position.
  • In der Ruhelage verbindet das Wegesitzventil W die beiden Zweige der Steuerleitung 10, zwischen welchen das Wegesitzventil W angeordnet ist. In the rest position of the directional seat valve connects W, the two branches of the control line 10, between which the directional control valve W is arranged. Gleichzeitig wird durch eine absolut dichte Ventilsitzabdichtung eine Entlastungsleitung 11 leckagefrei abgesperrt, die das Wegesitzventil W mit dem Anschluß T für den Vorratsbehälter verbindet. At the same time a relief line 11 is shut off without leakage by an absolutely tight valve seat seal that connects the directional control valve W to the terminal T of the reservoir.
  • Wird nun durch Ansteuern des Elektromagneten 12 das Wegesitzventil W gegen die Wirkung der Feder 13 in seine Arbeitslage versetzt, dann wird jener Zweig der Steuerleitung 10, der zum Absperrventil C hinführt, mit der Entlastungsleitung 11 verbunden, während der andere Zweig der Steuerleitung 10 hermetisch abgedichtet wird. Is now 12, the directional control valve W displaced against the action of the spring 13 in its working position by driving the solenoid, then that branch of the control line 10 that leads to the shut-off valve C connected to the discharge line 11, while the other branch of the control line 10 hermetically sealed is becomes. In diesem Fall wird der Steuerzylinder 6 über den Anschluß T entleert und somit druckfrei, so daß auf den Stellkolben 9 des Ventils C nur noch der in dessen Innenräumen 7 und 8 herrschende Druck einwirkt, diesen Stellkolben 9 in der Zeichnung nach oben verschiebt und somit den Ventilkörper 10 vom Ventilsitz 11 abhebt, wodurch die Innenräume 7 und 8 und somit die Anschlüsse B und A des Ventils miteinander verbunden werden und zwischen den Anschlüssen S und P über die Arbeitsleitungen 3 und 4 ungehindert hydraulische Arbeitsflüssigkeit strömen kann. In this case, the control cylinder 6 is discharged via the terminal T and thus free of pressure, so that only the pressure prevailing in the inner spaces 7 and 8, pressure is applied to the power piston 9 of the valve C, this actuating piston 9 in the drawing moves upward and thus the valve body 10 lifts from the valve seat 11, whereby the inner spaces B and A of the valve are connected to each other 7 and 8, and thus the terminals and between the terminals S and P through the working lines 3 and 4 can flow unimpeded hydraulic working fluid.
  • Zwischen dem Absperrventil C und dem Wegesitzventil W ist eine erste Drossel DR′ vorgesehen, und zwischen diesem und dem Tankanschluß T ist in der Leitung 11 eine zweite Drossel DR ˝ vorgesehen. Between the check valve C and the directional control valve W is a first choke DR 'is provided, and between the latter and the tank port T, a second choke DR ˝ is provided in the duct. 11 Diese beiden Drosseln sind dazu bestimmt, den explosionsartigen Druckabfall im Steuerzylinder 6 des Absperrventils C zu verhindern und das gesteuerte, aber rasche öffnen des Absperrventils C mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bzw. in einer vorbestimmten Öffnungszeit zu ermöglichen. These two reactors are designed to prevent the explosive pressure drop in the control cylinder 6 of the check valve C and the controlled, but rapid opening of the check valve C at a predetermined speed and in a predetermined opening time to allow.
  • Die bisher beschriebenen Merkmale sind für die Funktion des erfindungsgemäßen Absperrblockes voll ausreichend, wobei ggf. sogar auf die Druckmeßanschlüsse M′ und M˝ verzichtet werden kann. The features described so far are fully sufficient for the function of the shut-off group according to the invention, where necessary, can even be dispensed with pressure measuring connections M 'and M. Bevorzugt weist der Absperrblock aber noch ein Druckbegrenzungsventil DB auf, welches die Arbeitsleitung 3 mit der Entlastungsleitung 11 und somit die Anschlüsse S und T miteinander verbindet. Preferably, the shut-off but still a pressure limiting valve DB on which connects the working line 3 with the relief line 11 and thus the terminals S and T together. Dieses Druckbegrenzungsventil DB entlastet eventuelle Druckerhöhungen durch äußere Einflüsse (zB Temperatur, Verformung usw.), wie sie besonders im Fäll eines Unfalls auftreten können. This pressure relief valve DB relieves any pressure increases due to external influences (such as temperature, deformation, etc.), such as can occur particularly in the felling of an accident. Soweit der Anstieg des Druckes im Druckspeicher durch äußere Einwirkung nicht einen kritischen Wert annehmen kann, kann das Ventil DB entfallen. As far as the increase of the pressure in the pressure accumulator by the external force can not accept a critical value, the valve DB can be omitted.
  • Parallel zu diesem Ventil DB ist eine Absperrdrossel D angeordnet, durch deren öffnen ebenfalls die Arbeitsleitung 3 mit der Ablaßleitung 11 und somit der Anschluß S für den Druckspeicher mit dem Anschluß T für den Vorratsbehälter verbunden werden kann. In parallel to this cut-off throttle valve DB is arranged a D, by its likewise open the working line 3 with the drain conduit 11, and thus the terminal S for the pressure accumulator to the terminal T can be connected to the reservoir. Es ist somit möglich, durch Öffnen der Absperrdrossel D den Druckspeicher abzulassen und druckfrei zu machen. It is thus possible to discharge the pressure accumulator by opening the cut-off throttle D and to make pressure-free. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn Reparaturen oder ein Wechsel des Hydrauliköles vorgenommen werden müssen. This is for example required when repairs or a change of the hydraulic oil must be made.
  • Die Absperrdrossel D kann fernbedienbar sein und mit einer Überwachungseinrichtung oder einem Fühler gekoppelt sein. The cut-off throttle D may be operated remotely and be coupled to a monitoring device or a sensor. So ist es beispielsweise möglich, die Absperrdrossel D etwa mit einem die Anordnung verschließenden Deckel so zu koppeln, daß bei Abnahme dieses Deckels sicherheitshalber der Druckspeicher entleert wird. So it is for example possible to connect the cut-off throttle with a D about the arrangement closing lid so that is emptied upon acceptance of this cover for safety's sake, the pressure accumulator. Es ist auch möglich, die Absperrdrossel D mit einer leicht zugänglichen Handhabe zu versehen, über welche zB nach einem Unfall der Druckspeicher abgelassen werden kann. It is also possible to provide the cut-off throttle D with an easily accessible handle, which can be discharged eg after an accident, the pressure accumulator.
  • Der gezeigte Sicherheits- oder Absperrblock weist die folgenden Funktionen auf: The safety or shut-off block shown has the following features:
    • 1. In der in der Zeichnung gezeigten Ruhelage ist das Absperrventil C geschlossen. 1. In the rest position shown in the drawing, the check valve C is closed.
    • 2. Wenn W angesteuert wird, dann öffnet C. 2. If W is controlled, then opens C.
    • 3. Eventuelle Druckerhöhungen durch äußere Einflüsse werden über DB entlastet. 3. Any pressure increases due to external influences can be relieved via DB.
    • 4. Durch Öffnen von D kann der Druckspeicher in den Tank entleert werden. 4. By opening D of the accumulator can be emptied into the tank.
    • 5. Das Cartridge-Element C wird mit dem jeweils höheren Druck der Anschlüsse A oder B beaufschlagt. 5. The cartridge element C is subjected to the respectively higher pressure of the ports A or B.

Claims (9)

1. Ventilanordnung zum Anschluß eines hydraulischen Druckspeichers an eine hydraulische Pumpe bzw. hydraulische Arbeitsmaschine, mit den folgenden Merkmalen: 1. Valve arrangement for connecting a hydraulic pressure accumulator to a hydraulic pump or hydraulic working machine having the following features:
- Ein leckagefreies Absperrventil mit einem Anschluß für den Druckspeicher und einem Anschluß für die Pumpe bzw. Arbeitsmaschine, und - A leakage-free shut-off valve with a connection for the pressure accumulator and a connection for the pump or the working machine, and
- vorzugsweise einem bei Erreichen eines zuläßigen Höchstdruckes öffnenden Sicherheitsventil, das an den Druckspeicher sowie einem Tank angeschlossen ist, - an opening preferably on reaching a maximum permissible pressure safety valve which is connected to the pressure accumulator as well as a tank,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
- daß das Absperrventil (C) einen mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren, in einem Steuerzylinder (6) leckagefrei beweglichen Stellkolben (9) aufweist, der einen bei Druckbeaufschlagung leckagefrei dichtend gegen einen Ventilsitz (11) andrückbaren Ventilkörper (10) trägt, - that the shutoff valve (C) comprises a loadable with a control pressure in a control cylinder (6) leak-free movable adjusting piston (9) carries the pressable a leak-free sealing when pressure is applied against a valve seat (11) valve body (10),
- daß ein Wechselventil (WV) über jeweils eine Steuerleitung (1, 2) an jeden der beiden Anschlüsse (A, B) des Absperrventils (C) sowie an eine Zuleitung (10) zum Steuerzylinder (6) so angeschlossen ist, daß diese Zuleitung (10) jeweils mit jenem der beiden Anschlüsse (1, 2) verbunden ist, in dem der höhere Druck herrscht, und - that a shuttle valve (WV) in each case via a control line (1, 2) to each of the two terminals (A, B) of the shutoff valve (C) and to a supply line (10) to the control cylinder (6) is connected so that these lead (10) is respectively connected with that of the two terminals (1, 2) in which the higher pressure exists, and
- daß in der Zuleitung (10) zum Steuerzylinder (6) ein fernbetätigbares (Elektromagnet 12), leckagefreies Steuerventil (W) angeordnet ist, das in seiner Arbeitslage die Verbindung zwischen dem Wechselventil (WV) und dem Steuerzylinder (6) trennt und diesen zum Tank (Anschluß T) hin entlastet. - that to the control cylinder (6) a remotely (electromagnet 12), leak-free control valve (W) is arranged in the supply line (10) which separates the connection between the shuttle valve in its working position (WV) and the control cylinder (6) and this for tank (port T) relieves back.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (10) zwischen dem Steuerventil (WV) und dem Steuerzylinder (6) eine Drossel (DR′) angeordnet ist. 2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that in the supply line (10) between the control valve, a throttle (DR ') is arranged (WV) and the control cylinder (6).
3. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerventil (WV) und dem Tank (Anschluß T) eine zweite Drossel (DR˝) angeordnet ist. 3. Valve arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that between the control valve (WV) and the tank (port T) a second inductor (DR) is arranged.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (C) als 2/2-Wegeventil in Cartridge-Ausführung ausgebildet ist. 4. Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shutoff valve (C) as a 2/2-way valve is formed in cartridge execution.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (WV) als Wegesitzventil mit elektromagnetischem Antrieb (12) ausgebildet ist. 5. Valve arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control valve (WV) as a directional control valve with electromagnetic drive (12) is formed.
6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Anschlüssen (A, B) des Absperrventils (C) jeweils eine Druckmeßstelle (M′, M˝) für einen Druck-Signalgeber angeordnet ist. 6. Valve arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the two terminals (A, B) of the shutoff valve (C) each have a pressure measuring point (M ', M) is arranged for a pressure-signal transmitter.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschluß (S) für den Druckspeicher und jenem (C) für den Tank eine Absperrdrossel (D) angeordnet ist. 7. Valve arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the terminal (S) for the pressure accumulator and that (C) has a cut-off throttle to the tank (D) is arranged.
8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Ventile (C, WV) und ggf. Drosseln (D, DR′, DR˝) in einem gemeinsamen Block (5) angebracht sind. 8. Valve arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least a portion of the valves (C, WV) and optionally inductors (D, DR ', DR) are mounted in a common block (5).
9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Block (5) das als Druckbegrenzungsventil (DB) ausgebildete Sicherheitsventil angeordnet ist. 9. The valve assembly of claim 8, characterized in that the block (5) as the pressure relief valve (DB) is arranged trained safety valve.
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