EP0230529B1 - Valve arrangement for hydraulic accumulator - Google Patents

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EP0230529B1
EP0230529B1 EP86114822A EP86114822A EP0230529B1 EP 0230529 B1 EP0230529 B1 EP 0230529B1 EP 86114822 A EP86114822 A EP 86114822A EP 86114822 A EP86114822 A EP 86114822A EP 0230529 B1 EP0230529 B1 EP 0230529B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
pressure
control
line
terminal
Prior art date
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EP86114822A
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German (de)
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EP0230529A2 (en
EP0230529A3 (en
Inventor
Gerald Lexen
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MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
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Publication of EP0230529A3 publication Critical patent/EP0230529A3/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B2013/0428Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with switchable internal or external pilot pressure source
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87169Supply and exhaust
    • Y10T137/87193Pilot-actuated
    • Y10T137/87209Electric

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zum Absperren bzw. Freigeben der Verbindung zwischen einer als Motor bzw. Pumpe betreibbaren hydrostatischen Maschine und einem durch letztere hydraulisch auf- bzw. entladbaren Druckspeicher mit Merkmalen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. The invention relates to a valve arrangement for shutting off and releasing the connection between a pump operated as a motor or hydrostatic machine and a hydraulic up by the latter and dischargeable accumulator with features of the type specified in the preamble of claim 1.
  • Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik gemäß der Fachveröffentlichung ,,Hydrobus", technischer Schlußbericht - hydrostatische Bremsenergierückgewinnung für Stadtlinienbusse - April 1983. Dort ist in Seiten 41 und 286 ein Speicherabsperrblock dargestellt und kurz beschrieben, auf den die eingangs genannten Merkmale zu lesen sind. The invention is based on a state of the art according to the trade publication ,, Hydrobus "technical final report - hydrostatic braking energy recovery for city buses - April 1983. There, a Speicherabsperrblock is illustrated and described briefly on the reading the aforementioned features in pages 41 and 286 are.
  • Dieser bekannte Speicherabsperrblock faßt die Absperrung sowohl für einen Hochdruck- als auch einen Niederdruckspeicher in sich zusammen. This known Speicherabsperrblock summarizes the shut-off for both a high pressure and a low pressure accumulator collapses. Obschon dies eine relativ gedrängte Bauweise erlaubt, so ist diese doch mit gewissen Nachteilen behaftet. Although this allows a relatively compact construction, this is nevertheless certain disadvantages. Da jeder Speicher eine gewisse räumliche Ausdehnung hat, kann der bekannte Speicherabsperrblock nicht un mittelbar am jeweiligen Speicher angebracht werden, sondern muß über entsprechende Druckleitungen mit diesem verbunden werden. Since each memory has a certain spatial extent, of the known Speicherabsperrblock can not be attached un indirectly on the respective storage, but must be connected via respective pressure lines with this. Dies birgt ein gewisses Sicherheitsrisiko in sich, denn eine solche Druckleitung konnte zum Beispiel aufgrund von während des Betriebes auftretenden Erschütterungen undicht werden. This poses a security risk in itself, for such a pressure line could be leaking as a result of occurring during operation shocks. Dabei ist auch zu bedenken, daß in einem Hochdruckspeicher bei dessen vollständiger Befüllung in der Regel ein Druck von über 400 bar herrschen kann. It should also be borne in mind that can dominate a pressure of about 400 bar in a high-pressure reservoir at its full load normally. Wenn dieser derart druckbeaufschlagte Hochdruckspeicher schlagartig entlastet würde, könnte dies zu Schäden im Steuerventil, in den Leitungswegen und auch im Absperrventil führen. If this such pressurized high-pressure accumulator would suddenly relieved, this could cause damage to the control valve in the line paths and also in the shut-off valve.
  • Darüber hinaus kann es notwendig werden, den jeweiligen Speicher für Reparatur- oder Wartungsaufgaben an diesem selbst oder dem Speicherabsperrblock zu entladen. Additionally, it may be necessary to discharge the respective memory for repair or maintenance tasks directly or by the Speicherabsperrblock. In der Regel erfolgt diese mit einer Druckentlastung einhergehende Ölablassung über separate Vorrichtungen in extra hierfür bereitzustellende Auffangbehälter. Typically, this is done with a pressure relief associated oil drainage separate devices in this extra collection containers.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die hinsichtliche Ausgestaltung und Funktion bekannte gattungsgemäße Ventilanordnung dahingehend zu verbessern, daß eine sichere Beherrschung der Auf- und Entladung eines Druckspeichers unter Vermeidung irgendwelcher systeminterner Schäden möglich und außerdem der Druckspeicher bei Notwendigkeit rasch und einfach entleerbar ist. It is therefore an object of the invention to improve the hinsichtliche design and function known generic valve arrangement in such a way that a reliable control of charging and discharging of an accumulator while avoiding any internal system damage may be caused and also the accumulator is quickly and easily emptied when necessary.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Ventilanordnung der gattungsgemäßen Art in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is inventively achieved by a valve arrangement of the type described in connection with the characterizing features of claim 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind im Unteranspruch angegeben. Advantageous embodiments of this solution are given in the dependent claim.
  • Der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Prinzip zugrunde, im Gegensatz zum eingangs diskutierten Stand der Technik jedem Druckspeicher eine eigene Ventilanordnung der beanspruchten Art zuzuordnen. The inventive solution is based on the principle as opposed to the initially discussed prior art, each accumulator assign a separate valve assembly as claimed.
  • Bei dieser Ventilanordnung wird im Prinzip mittels eines leckagefreien Steuerventils, zu dessen Ansteuerung nur verhältnismäßig geringe Kräfte erforderlich sind, ein hydraulischer Steuerkreis gesteuert, der die zum Betätigen des Absperrventils erforderlichen Stellkräfte liefert. In this valve arrangement, a hydraulic control circuit is, in principle, by means of a leak-free control valve to its control only relatively small forces are required controlled, which provides the necessary for operating the shut-off valve actuating forces.
  • Das Absperrventil ist durch ein 2/2-Wegeventil in Cartridge-Ausführung gebildet. The check valve is formed by a 2/2-way valve in cartridge design. Dieses 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. This 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.
  • Dieses Absperrventil weist einen Steuerzylinder auf, in welchem ein Stellkolben verschieblich aufgenommen ist. This shut-off valve has a control cylinder in which a setting 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 Drücketrachten 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 costumes thereafter, the actuator piston so to move, that the valve body lifted off the valve seat. Um in jedem Fall einen ausreichenden Steuerdruck bereitzustellen, sind die beiden Ausgänge des Absperrventiles beiderseits des Ventiisitzes 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 on both sides of Ventiisitzes are each connected to a shuttle valve, the third port is connected to the control cylinder of the shutoff valve. Das das Wechselventil ansteuernde Druckgefälle entspricht dem über das Absperrventil hinweg vorliegenden Druckgefälle, wobei der jeweils höhere, an diesem anliegende Druck vom Wechselventil an den Steuerzylinder angelegt wird. The shuttle valve-addressing pressure gradient corresponds to the shut-off valve away from the prevailing pressure gradient, with which is applied to this applied pressure by the shuttle valve to the control cylinder in each case higher. Es wirkt somit auf den Stellkolben stets ein solcher Druck ein, der ausreicht, um den Ventilkörper ausreichend fest gegen den Ventilsitz anzudrücken. Thus, it acts on the actuator piston always such a pressure which is sufficient to push the valve body sufficiently firmly against the valve seat. Der Stellkolben ist dichtend im Steuerzylinder geführt. The actuating piston is sealingly guided in the control cylinder. Jener Anschluß des Absperrventiles, der vom Inneren des Steuerzylinders nur durch den Stellkolben getrennt ist, ist mit dem Druckspeicher verbunden. That terminal of the shut-off valve, which is separated from the interior of the control cylinder only through the adjusting piston is connected to the pressure accumulator. Solange das Absperrventil geschlossen ist, also besonders während jener Zeiten, in denen die mitder 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 leckagedicht absperren kann. As long as the cut-off valve is closed, so especially during those times when the mitder inventive valve assembly equipped device is not in use, thus occurs on the power piston away to no pressure drop, so that the shut-off valve can shut off over any long period of time leak-tight. 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 zu einem 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 to a tank or reservoir out , In diesem Steuerventil herrschen zwar, wie oben erwähnt, die gleich 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 und 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, and reliably operates the valve in a sufficiently short time. Da das Ventil eine definierte 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 defined 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. Das Steuerventil ist als Wegesitzventil mit elektromagnetischer Betätigungseinrichtung ausgebildet. The control valve is designed as a directional control valve with electromagnetic actuator. Es weist einen Ventilsitz auf, der in Ruhelage des Steuerventils dessen Anschluß zum Tank hin hermetisch abdichtet, so daß der in diesem Betriebszustand vom Steuerventil übertragene Steuerdruck nicht zum Tank hin entweichen kann. It has a valve seat that seals towards hermetically in the rest position of the control valve its 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 nureinen 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 has to cover also nureinen relatively short contact travel, so that an electromagnet is sufficient as an actuator for the control valve.
  • Das Absperrventil, das Wechselventil, die hydraulischen Teile des Steuerventils und die jeweiligen Verbindungsleitungen sind in einem gemeinsamen Block zusammengefaßt. The shut-off valve, the shuttle valve, the hydraulic parts of the control valve and the respective connection lines are combined in a common block.
  • Erfindungsgemäß sind in diesem gemeinsamen Block als weitere Organe jene gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgesehen. According to the invention those provided as other organs in accordance with the characterizing part of claim 1 in this common block. Dabei handelt es sich um ein Druckbegrenzungsventil, 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 zu senken. It is a pressure limiting valve which connects the accumulator to the tank and has the purpose to lower automatically in case of occurrence of an inadmissible excess pressure in the pressure accumulator these pressure up to a permissible value. 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, even to mount the accumulator together with the inventive valve arrangement in a vehicle at 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.
  • Desweiteren sind im Block erfindungsgemäß eine Drossel in der Zuleitung zwischen Steuerventil und Steuerzylinder des Absperrventils sowie eine Drossel in der vom Steuerventil zum Tank führenden Entlastungsleitung angeordnet. Furthermore, a throttle in the feed line between the control valve and the control cylinder of the shutoff valve and a throttle are arranged in the line leading from the control valve to the tank pressure relief line in the block according to the invention. Diese Drosseln sorgen jeweils dafür, daß der Steuerzylinder, in dem ein Druck von über 400 bar herrschen kann, nicht explosionsartig entlastetwird, was zu Schäden im Steuerventil, in den Leitungen und auch im Absperrventil führen könnte. These chokes each provide for the fact that the control cylinder, in which a pressure of over 400 bar can prevail, unbalanced is explosive, which could result in damage to the control valve in the lines and in the shut-off valve.
  • Außerdem ist im Block erfindungsgemäß eine Absperrdrossel zwischen mit Tank verbundener und der mit dem Druckspeicher verbundenen Leitung gegeben. In addition, a cut-off throttle is provided between tank associated with and connected to the pressure accumulator line in the block according to the invention. Diese Absperrdrossel kann gegebenenfalls mit einem Stellmotor versehen sein. This cut-off throttle may optionally be 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 zwei Druckmeßstellen angeschlossen ist, so daß bei Auftreten einer Störung der Druckspeicher selbsttätig 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 two pressure measurement points, so that a fault in the pressure accumulator is emptied automatically upon the occurrence.
  • Die besagten Druckmeßstellen sind gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, und zwar beiderseits des Absperrventils, vorzugsweise in derjeweiligen Steuerleitung zum Wechselventil hin. Said pressure measuring points are provided according to a preferred embodiment of the invention, namely both sides of the stop valve, preferably in the respective control line to the shuttle valve back. Jede Druckmeßstelle ist mit einem Druckmeßfühler ausgestattet. Each pressure measuring point is equipped with a pressure sensor. 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 hydrostatischen 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 pump operating as a hydrostatic machine 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 Druckmeßstellen können auch mit einer Einrichtung ausgestattet sein, welche bei einer solchen Störung Abhilfemaßnahmen ergreifen und/oder Alarm auslösen. The two pressure measuring points can also be equipped with a device that engage in such disorder remedies and / or trigger an alarm.
  • Die Erfindung schafft somit eine Ventilanordnung in Form eines kompakten Blockes 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 valve arrangement in the form of a compact 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 entnommen, 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, 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. Die blockinternen Arbeits- und Steuerleitungen sind durch Bohrungen realisiert, so daß die Gefahr von Beschädigungen der Verbindungsleitungen dort ausgeschlossen ist. The intra-block working and control lines are realized by bores so that the risk of damage of the connection lines is excluded there.
  • Der Block kann vorteilhafter Weise unmittelbar am Druckspeicher angeflanscht sein; The 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. Here, the block must not be readily accessible from the outside.
  • 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 Leckage 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 due to leakage reliably avoided over a long period of time.
  • Die in den Steuerleitungen angeordneten Drosseln dienen auch zur Abstimmung der Schaltzeit. Arranged in the control lines chokes are also used to tune the switching time.
  • Der erfindungsgemäße 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 Steuerventils möglich, so daß sich der erfindungsgemäße Absperrblock für die elektrohydraulische Regelung der Speicherhydraulik eignet. The shut-off according to the invention is thus very compact and simple in construction, can be used both on the pressure vessel as well as at any point are fixed approximately in a vehicle, and it is the remote control of the control valve is possible, so that the shut-off according to the invention for the electro-hydraulic control of the hydraulic accumulator is suitable. Der einfache Aufbau garantiert ferner die sichere Funktion. The simple design also ensures a safe function.
  • Nachstehend ist der Gegenstand der Erfindung anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erörtert. Hereinafter, the object of the invention with reference to the accompanying diagrammatic drawings is discussed in more detail, for example. In der einzigen Figur ist schematisch ein die erfindungsgemäße Ventilanordnung bildender Absperrblock dargestellt. In the single figure, a valve assembly according to the invention forming shut-off is shown schematically.
  • Der gezeigte Absperrblock 5 weist drei hydraulische Anschlüsse auf, und zwar einen Anschluß P für eine entweder als Pumpe oder Motor betreibbare hydrostatische Maschine, einen Anschluß S für einen Hochdruck- oder Niederdruckspeicher und einen Anschluß T für einen Tank oder Vorratsbehälter. The shut-off block 5 shown comprises three hydraulic connections, namely a connection P for an operable either as a pump or motor hydrostatic machine, a terminal S for a high-pressure or low-pressure accumulator, and a 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 den 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 über eine Arbeitsleitung 3 mit dem Speicheranschluß S verbunden, während der Anschluß A über eine Arbeitsleitung 4 mit dem Anschluß P für die hydrostatische Maschine verbunden ist. The valve seat 11 divides 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 via a working line 3 with the memory terminal S, while the terminal a is connected via a working line 4 to the terminal P of the hydrostatic machine. 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 'provided with a measurement terminal M' or M 'at which a pressure sensor is arranged.
  • Der Ausgang des Wechselventils WV ist über eine weitere Steuerleitung 15 mit dem Steuerzylinder 6 des Absperrventils C verbunden. The output of the shuttle valve WV is connected via a further control line 15 to the control cylinder 6 of the check valve C.
  • Das Wechselventil WV weist einen Ventilkörper auf, der jeweils jenen der beiden Eingänge des Wechselventils WV sperrt, an dem der jeweils kleinere Druck ansteht, so daß der Steuerzylinder 6 des Absperrventils C 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 change-over valve WV at which the respective smaller pressure prevails, so that the control cylinder 6 of the check valve C is always engageable with that working line 3 or 4 in compound in which each the higher pressure prevails. Es ist somit stets dafür Vorsorge getroffen, daß, wenn der Steuerzylinder 6 mit Druck beaufschlagt ist, dieser so hoch ist, daß der Ventilkörper 10 des Absperrventils C dichtend gegen den Ventilsitz 11 angedrückt bleibt. It is therefore always taken precautions to ensure that when the control cylinder 6 is pressurized, this is so high that the valve body 10 of the check valve C remains sealingly pressed against the valve seat. 11
  • In der Steuerleitung 15 ist ein als Wegesitzventil aus gebildetes Steuerventil Wangebracht, 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 15 is a valve seat as a directional control valve of formed cheek Bracht, its 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 Steuerventil W die beiden Zweige der Steuerleitung 15, zwischen welchen das Steuerventil W angeordnet ist. In the rest position the control valve connects W, the two branches of the control line 15, between which the control valve W is arranged. Gleichzeitig wird durch eine absolut dichte Ventilsitzabdichtung eine Entlastungsleitung 14 leckagefrei abgesperrt, die das Steuerventil W mit dem Anschluß T für den Vorratsbehälter verbindet. At the same time a relief line 14 is shut off without leakage by an absolutely tight valve seat seal that connects the control valve W to the terminal T of the reservoir.
  • Wird nun durch Ansteuern des Elektromagneten 12 das Steuerventil W gegen die Wirkung der Feder 13 in seine Arbeitslage versetzt, dann wird jener Zweig der Steuerleitung 15, der zum Absperrventil C hinführt, mit der Entlastungsleitung 14 verbunden, während der andere Zweig der Steuerleitung 15 hermetisch abgedichtet wird. Is now 12, the 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 15 that leads to the shut-off valve C connected to the discharge line 14, while the other branch of the control line 15 hermetically sealed is becomes. In diesem Fall wird der Steuerzylinder 6 des Absperrventils C über den Anschluß T entleert und somit druckfrei, so daß auf den Stellkolben 9 des Absperrventils 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 Absperrventils C 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 of the check valve C is discharged via the terminal T and thus free of pressure, so that acts only the pressure prevailing in the inner spaces 7 and 8, pressure on the actuator piston 9 of the shut-off valve C, this actuating piston 9 moves in the drawing upward and thus 10 lifts the valve body from the valve seat 11, whereby the inner spaces B and A of the check valve C are interconnected 7 and 8, and thus the terminals and between the terminals S and P through the working lines 3 and 4 unhindered hydraulic working fluid can flow.
  • Zwischen dem Absperrventil C und dem Steuerventil W ist in der Steuerleitung 15 eine erste Drossel DR' vorgesehen. Between the check valve C and the control valve W is in the control line 15 a first choke DR 'is provided. Außerdem ist in der Entlastungsleitung 14 zwischen dem Steuerventil W und dem Tankanschluß T eine zweite Drossel DR'' vorgesehen. Moreover, in the relief line 14 between the control valve W and the tank port T, a second choke DR '' are provided. 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 to allow the controlled, but rapid opening the shutoff valve C at a predetermined speed and in a predetermined opening time.
  • Außerdem weist der Absperrblock noch ein Druckbegrenzungsventil DB auf, welches die Arbeitsleitung 3 mit der Entlastungsleitung 14 und somit die Anschlüsse S und T miteinander verbindet. In addition, still, the shut-off block on a pressure limiting valve DB, which connects the working line 3 with the relief line 14 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 Fall 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 case of an accident.
  • Parallel zu diesem Druckbegrenzungsventil DB ist eine Absperrdrossel D angeordnet, durch deren Öffnen ebenfalls die Arbeitsleitung 3 mit der Entlastungsleitung 14 und somit der Anschluß S für den Druckspeicher mit dem Anschluß T für den Tank verbunden werden kann. In parallel with this pressure relief valve DB, a cut-off throttle is disposed D, through whose opening the working line 3 with the discharge line 14 and thus the terminal S for the pressure accumulator to the terminal T may also be connected to the tank. 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.
  • Die Ventilanordnung des gezeigten Absperrblockes weist die folgenden Funktionen auf: The valve assembly of the shut-off group shown has the following functions:
    • 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 das Steuerventil W angesteuert wird, dann öffnet das Absperrventil C. 2. When the control valve W is controlled, then opens the check valve C.
    • 3. Eventuelle Druckerhöhungen durch äußere Einflüsse werden über das Druckbegrenzungsventil DB entlastet. 3. Any pressure increases due to external influences are relieved via the pressure relief valve DB.
    • 4. Durch Öffnen der Absperrdrossel D kann der Druckspeicher in den Tank entleert werden. 4. By opening the cut-off throttle D of the accumulator can be emptied into the tank.
    • 5. Das Absperrventil C wird steuerseitig mit dem jeweils höheren Druck der Anschlüsse A und B beaufschlagt. 5. The check valve C is the control side acted upon by the higher pressure in each of the terminals A and B.

Claims (2)

  1. A valve arrangement for blocking or releasing the connection between a hydrostatic machine operable as a motor or pump and a pressure store which can be hydraulically charged or discharged by means of said machine, comprising
    a) a leakproof shutoff valve (C) formed by a 2/2 way valve in a cartridge design with a terminal (B) for the pressure store (S) and a terminal (A) for the hydrostatic machine (P and also comprising an adjusting piston (9), which is displaceable in a sealing-tight manner in a control cylinder (6), can be loaded and unloaded with control pressure and supports a valve element (10) movable against a valve seat (11) in a leakproof sealing-tight manner upon the application of pressure to release or interrupt the connection between the two terminals (A, B).
    b) a two-way valve (WV), which is connected via a control line (1, 2) in each case to each of the two terminals (A, B) of the shutoff valve (C) and via a supply line (15) to the control cylinder (6) of the shutoff valve (C) in such a manner that said supply line (15) is connected in each case with the terminal (A, B) in which the higher pressure exists, and
    c) a leakproof remote control valve (W), which is arranged in the supply line (15) leading from the two-way valve (WV) to the control cylinder (6) of the shutoff valve (C), is designed as changeover seat valve with an electromagnetic actuating device and which in its first position disconnects the supply line (15) between the two-way valve (WV) and the control cylinder (6) and for the flow connection of the shutoff valve (C) discharges said supply line (15) via a relief line (14) to a tank terminal (T) and in its second position allows the control pressure existing in the supply line (15) to flow to the control cylinder (6) in order to close the shutoff valve (C),


    the shutoff valve (C), the two-way valve (WV), the hydraulic parts of the control valve (W) and optionally further elements as well as the respective connecting lines combining to form a common block (5), characterised in that the following further elements are provided in the common block (5):
    - a pressure relief valve (DB), which opens once a maximum permissible pressure is reached and is connected between the relief line (14) leading to the tank terminal (T) and the line (3) connected to the pressure store terminal (S),the terminal (B) of the shutoff valve (C) and connected with the pressure store (S),
    - a throttle (DR') in the supply line (15) between the control valve (W) and the control cylinder (6) of the shutoff valve (C),
    - a throttle (DR") in the relief line (14) leading from the control valve (W) to the tank terminal (T), and
    - a shutoff throttle (D) between said relief line (14) and said line (3), by means of which (D) the pressure store (S) can be discharged into the tank when necessary.
  2. A valve arrangement according to claim 1, characterised in that a pressure measuring point for a pressure signal transmitter (M', M") is arranged at the two terminals (A, B) of the shutoff valve (C), or in the lines (2, 3, or 1, 4) connected to the terminals (A, B).
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