EP0829794A1 - Pressure reducing lift valve - Google Patents

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EP0829794A1
EP0829794A1 EP97107824A EP97107824A EP0829794A1 EP 0829794 A1 EP0829794 A1 EP 0829794A1 EP 97107824 A EP97107824 A EP 97107824A EP 97107824 A EP97107824 A EP 97107824A EP 0829794 A1 EP0829794 A1 EP 0829794A1
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EP
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pressure
piston
control piston
pressure reducing
valve according
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EP97107824A
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German (de)
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EP0829794B1 (en
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Anton Estendorfer
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Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Original Assignee
Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves

Definitions

  • the invention relates to a pressure reducing seat valve of the type specified in the preamble of claim 1.
  • Pressure reducing valves in which the reduced pressure acts on the closing element against the spring and in the opening direction, are used in high-pressure hydraulics for a large number of applications.
  • a pressure reducing valve in clamping devices of machine tools is used to set the clamping pressure, which is lower than the inlet pressure and can possibly only be approximately 10% of the inlet pressure.
  • Pressure tightness in the closed position is essential for a pressure reducing valve in many applications. This pressure tightness is a main advantage of pressure reducing seat valves compared to leakage-type pressure reducing slide valves, which require an additional solenoid or check valve for pressure tightness in the closed position.
  • a slide valve with an orifice function and a hydraulic damping device is known.
  • the damping device works with pressure medium which flows from the pump side via a throttle into a spring chamber and from there via throttle openings to the tank in order to act on the control piston and the orifice slide connected in one piece with it.
  • valves of the prior art are of a different type, since the closing element is acted upon by the input or pump pressure in the opening direction away from the valve seat and against the spring, while the lower pressure downstream of the seat acts on the closing element in the closing direction.
  • the invention has for its object to provide a pressure reducing seat valve of the type mentioned that works largely silently and over a long service life.
  • the control spring lifts the closing element from the seat against the reduced pressure on the control piston via the control piston.
  • the reduced pressure together with the closing element acted upon by the inlet pressure in the closing direction, returns the control piston to the valve seat as soon as the reduced pressure corresponds to the set value.
  • the closing element is raised far from the valve seat in order to keep the reduced pressure at the set height as quickly as possible. Since usually only a small amount of pressure medium is required to restore the reduced pressure, the control piston is then quickly pushed back against the control spring, so that there is a fear that the closing element will hit the valve seat firmly under the input pressure.
  • the hydraulic damping device first attacks the control piston, which controls the movement of the closing element and suppresses rapid play movements of the control piston, especially in the closing direction of the closing element. There is no fear of rattling of the closing element even when the pressure drops suddenly. This suppresses disturbing noise and the pressure-reducing seat valve remains functionally reliable over a long service life.
  • the closing element guided by the control piston, approaches the valve seat in order to set the reduced pressure or to shut it off when the reduced pressure is reached, without oscillating and beating repeatedly. Only hydraulically damping the closing movement of the control piston has the advantage of a rapid opening movement of the closing element in order to initiate the pressure adjustment without delay if the reduced pressure drops.
  • the pressure medium must pass through the throttled flow path during this engagement to act on the control piston against the control spring, thereby preventing the control piston and consequently the closing element from closing too quickly.
  • the damping effect can be predetermined by the narrowness of the flow path. If, in order to also dampen the opening movement hydraulically, the displacement element is provided in the storage chamber, then pressure medium contained in the storage chamber is used in the Opening movement pressed through the restricted flow path.
  • the hydraulic damping device works in the manner of a hydraulic shock absorber integrated in the pressure reducing seat valve. It is favorable that the damping device is easily integrated into the special, proven seat valve concept, in which the inlet or pump pressure acts on the seat closing element in the closing direction and, against the spring, the reduced pressure acts against the spring and on the closing element in the opening direction.
  • the piston which can be adjusted with the control piston and which simultaneously limits the throttled flow path serves as the displacement element.
  • the piston is loaded on both sides by the reduced pressure, so the control characteristics of the pressure reducing seat valve are not noticeably affected in this regard.
  • the storage chamber has a double function, since it receives the pressure medium pressed through the throttled flow path and serves to act on the control piston against the control spring.
  • the piston forming the displacement element of the hydraulic damping device has the additional function of a stroke limitation of the control piston, so that it is not displaceably displaced into the spring chamber.
  • the throttled flow path is bypassed by a check valve which opens in the flow direction to the storage chamber and blocks in the opposite direction.
  • the check valve is arranged to save space in the piston.
  • the diameter of the piston is larger than the diameter of the control piston.
  • the embodiment according to claim 9 is technically simple.
  • the pressure medium for damping (in the closing direction or in the closing and opening direction of the control piston) must flow through at least one channel running in the housing.
  • the plunger is designed as a flow-guiding trumpet.
  • the pressure medium coming out of the valve seat is not only guided (without disturbing turbulence) to the side of the reduced pressure, but also to the throttled flow path, whereby the damping is evened out.
  • the flow guide trumpet is part of the hydraulic damping device, because the restricted flow path and the storage chamber when damping, e.g. would be overwhelmed due to the flow dynamics.
  • the embodiment according to claim 12 is favorable. With this course, optimal support of the hydraulic damping device is achieved.
  • the pressure reducing seat valve can be easily converted to different working pressure ranges without having to change the expensive control spring and the housing.
  • a pressure reducing seat valve D according to FIG. 1 has a stepped bore 1 in a block-shaped connection housing G (which may be the housing of a consumer), in which an insert 2 with a valve seat S is positioned.
  • a screw-in housing insert 3 which is secured by a locking and sealing nut 4, is used to position the insert 2.
  • a control piston R is displaceable in an axial bore 9.
  • a control spring F is provided in a spring chamber 19 vented to the atmosphere. The biasing force of the control spring F can be adjusted by conventional devices (not shown).
  • the housing insert 3 forms a module unit with its components and can be exchanged for other housing inserts 3 with the same external dimensions, but with differently dimensioned control pistons R while using the control spring F and the housing, in order to easily adapt the pressure reducing seat valve D to different working pressure ranges.
  • the valve seat S is located between a port P for the inlet or pump pressure and a port A for the reduced pressure.
  • the valve seat S On the side of the connection P, the valve seat S has a closing element E, e.g. a hardened steel ball associated with hardened valve seat S, which is supported and guided in a holding part 5, which is displaceably guided in a screw insert 6 under the force of a weak closing spring 7.
  • the screw insert 6 is screwed to the insert 2 and supports a filter arrangement 8.
  • the control piston R is integrally connected to a larger piston K and a plunger 12.
  • the piston K delimits a storage chamber 13 in which the control piston R can be acted upon by the reduced pressure against the force of the control spring F and in the opening direction.
  • the piston K delimits a restricted flow path 14 to the storage chamber 13 with its outer circumference and acts, for example, as a stroke stop for the control piston R in the direction of the shoulder 15.
  • the piston K forms, together with the throttled flow path 14 and the storage chamber 13, a hydraulic damping device B for the control piston R, which adjusts the closing element E during opening and closing movements.
  • connection A In the illustrated position of the pressure reducing seat valve D, the desired pressure set at the control spring F is present in connection A.
  • This reduced pressure acts on the control piston R against the control spring F, the closing element E being held in tight contact on the seat S by the inlet pressure prevailing in the port P.
  • the reduced pressure also prevails in the storage chamber 13. Sinks, for example due to Consumption, the reduced pressure, then the control spring F overcomes the counterforce of the control piston R and lifts the closing element E from the valve seat S.
  • pressure medium is sucked into the storage chamber 13 via the throttled flow path 14, as a result of which the opening movement is damped.
  • the plunger 12 for guiding the closing element E is designed as a flow guide trumpet that widens toward the throttled flow path 14.
  • the throttled flow path 14 can be bypassed by a check valve C, which according to FIG. 2 either in the piston K directly or 3 is arranged in a channel 17 in the housing.
  • the channel 17 leads from the connection A to the storage chamber 13.
  • a throttled flow path 14 ' is housed directly in the piston K, which is symbolized by a throttle 16th is characterized.
  • a separate flow path 14 ′′ with the throttle 16 running in the housing could be provided (alternatively or additively).
  • the piston K could be equipped with a pressure compensation groove or a seal (Fig. 3).
  • the piston K which is larger than the control piston R and forms a displacement element, forces a strong flow to fill the storage chamber 13 even for a relatively small amount of pressure medium, which flow has to pass through the throttled flow path 14, 14 ', 14' '. With this strong flow even with a small amount of pressure medium, an effective hydraulic damping effect for the control piston R can be achieved.

Abstract

The valve (P) for high-pressure hydraulics has a regulating piston (R) acted on by the reduced pressure against a spring loading. This lifts a closure element (E) acted on by the input pressure in the closing direction towards the valve seat. The regulating piston has a hydraulic damper (B). The damper is effective at least for the closing movements of the closure element controlled by the regulating valve. There may be a hydraulic damper for the closing and opening movements of the closure element. The hydraulic damper may have a displacement element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckminder-Sitzventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a pressure reducing seat valve of the type specified in the preamble of claim 1.

Druckminderventile, bei denen der geminderte Druck das Schließelement gegen die Feder und in Öffnungsrichtung beaufschlagt, werden in der Hochdruckhydraulik für sehr viele Einsatzzwecke verwendet. Beispielsweise dient ein Druckminderventil in Spannvorrichtungen von Werkzeugmaschinen zum Einstellen des Spanndrucks, der niedriger als der Eingangsdruck ist und gegebenenfalls nur ca. 10% des Eingangsdrucks betragen kann. Druckdichtheit in der Schließstellung ist bei einem Druckminder-Ventil in vielen Anwendungsfällen unabdingbar. Diese Druckdichtheit ist ein hauptsächlicher Vorteil von Druckminder-Sitzventilen gegenüber leckagebehafteten Druckminder-Schieberventilen, die für die Druckdichtheit in der Schließstellung ein zusätzliches Magnet- oder Rückschlagventil benötigen. In der Praxis kann bei Druckminder-Sitzventilen, insbesondere bei hoher Druckdifferenz zwischen dem Eingangsdruck und dem geminderten Druck, beim Öffnen jedoch ein störendes Rattern des Schließelements (störendes Geräusch und starker Verschleiß)auftreten. Aus diesen Gründen werden trotz höherer Herstellungskosten und des zusätzlichen Aufwandes für die Druckdichtheit Druckminder-Schieberventile häufig bevorzugt.Pressure reducing valves, in which the reduced pressure acts on the closing element against the spring and in the opening direction, are used in high-pressure hydraulics for a large number of applications. For example, a pressure reducing valve in clamping devices of machine tools is used to set the clamping pressure, which is lower than the inlet pressure and can possibly only be approximately 10% of the inlet pressure. Pressure tightness in the closed position is essential for a pressure reducing valve in many applications. This pressure tightness is a main advantage of pressure reducing seat valves compared to leakage-type pressure reducing slide valves, which require an additional solenoid or check valve for pressure tightness in the closed position. In practice, however, with pressure-reducing seat valves, especially when there is a high pressure difference between the inlet pressure and the reduced pressure, a disturbing rattling of the closing element (disturbing noise and excessive wear) can occur when opening. For these reasons, despite the higher manufacturing costs and the additional expense for pressure tightness, pressure reducing slide valves are often preferred.

Aus US-A-4190076 ist ein pneumatisches Druckminder-Ventil mit einem Membran-Regelkolben und Sitzventil-Ausbildung bekannt, wobei das Schließelement vom Eingangsdruck in Öffnungs- und vom geminderten Druck im Schließrichtung zum Sitz beaufschlagt wird. Mit dem Schließelement ist ein hydraulischer Dämpfungskolben in einer durch eine Membrane vom Strömungsweg separierten Dämpfungskammer in beiden Bewegungsrichtungen durch ein Joch fest gekoppelt. Durch die Kopplung mittels des Joches wirkt der Dämpfungskolben auf den Membran-Regelkolben ein.From US-A-4190076 a pneumatic pressure reducing valve with a diaphragm control piston and seat valve configuration is known, the closing element being acted upon by the inlet pressure in the opening direction and by the reduced pressure in the closing direction to the seat. A hydraulic damping piston in a damping chamber separated from the flow path by a membrane is firmly coupled to the closing element in both directions of movement by a yoke. By coupling by means of the yoke, the damping piston acts on the diaphragm control piston.

Bei einem aus DE-A-3201432 bekannten Dreiwege-Druckregelventil mit zwei getrennten, jeweils einem Sitz zugeordneten Schließelementen arbeiten die Schließelemente wechselweise. An das die Verbindung vom Pumpenanschluß zum Rücklauf überwachenden Schließelement ist pumpendruckseitig ein Drosselkolben angeformt, der mit dem nach unten verlängerten Sitz für das Schließelement einen sogenannten Abblasquerschnitt des Schließelements verzögert zur Wirkung kommen läßt.In a three-way pressure control valve known from DE-A-3201432 with two separate closing elements, each associated with a seat, the closing elements work alternately. On the closing element monitoring the connection from the pump connection to the return, a throttle piston is formed on the pump pressure side, which, with the seat extended downward for the closing element, allows a so-called blow-off cross section of the closing element to take effect with a delay.

Aus US-A-4603710 ist ein hydraulisches gedämpftes Rückschlagventil ohne federbelasteten Regelkolben bekannt, bei dem das Schließelement mittels eines geschleppten Verdrängerkolbens Druckmittel aus einer Speicherkammer über einen gedrosselten Strömungsweg verdrängt. Auf diese Weise wird in Schließrichtung des Rückschlagventils eine Dämpfung erzielt.From US-A-4603710 a hydraulic damped check valve without spring-loaded control piston is known, in which the closing element displaces pressure medium from a storage chamber via a throttled flow path by means of a dragged displacement piston. In this way, damping is achieved in the closing direction of the check valve.

Aus US-A-4168721 ist ein Schieberventil mit Blendenfunktion und einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung bekannt. Die Dämpfungsvorrichtung arbeitet mit Druckmittel, das von der Pumpenseite über eine Drossel in eine Federkammer und von dieser über Drosselöffnungen zum Tank abströmt, um auf den Regelkolben und den damit einstückig verbundenen Blendenschieber einzuwirken.From US-A-4168721 a slide valve with an orifice function and a hydraulic damping device is known. The damping device works with pressure medium which flows from the pump side via a throttle into a spring chamber and from there via throttle openings to the tank in order to act on the control piston and the orifice slide connected in one piece with it.

Die vorerwähnten Ventile des Standes der Technik sind von anderer Art, da das Schließelement vom Eingangs- oder Pumpendruck in Öffnungsrichtung vom Ventilsitz weg und gegen die Feder beaufschlagt wird, während der niedrigere Druck stromab des Sitzes das Schließelement in Schließrichtung beaufschlagt.The aforementioned valves of the prior art are of a different type, since the closing element is acted upon by the input or pump pressure in the opening direction away from the valve seat and against the spring, while the lower pressure downstream of the seat acts on the closing element in the closing direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckminder-Sitzventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das weitgehend geräuschlos und über lange Standzeit arbeitet.The invention has for its object to provide a pressure reducing seat valve of the type mentioned that works largely silently and over a long service life.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved according to the invention with the features of claim 1.

In dem Druckminder-Sitzventil hebt die Regelfeder das Schließelement gegen den geminderten Druck am Regelkolben über den Regelkolben vom Sitz ab. Der geminderte Druck führt zusammen mit dem vom Eingangsdruck in Schließrichtung beaufschlagten Schließelement den Regelkolben zum Ventilsitz zurück, sobald der geminderte Druck dem eingestellten Wert entspricht. Speziell bei einem starken Abfall des geminderten Drucks wird das Schließelement weit vom Ventilsitz abgehoben, um den geminderten Druck so rasch wie möglich auf der eingestellten Höhe zu halten. Da üblicherweise nur eine geringe Druckmittelmenge erforderlich ist, um den geminderten Druck wieder herzustellen, wird der Regelkolben dann gegen die Regelfeder rasch zurückgedrückt, so daß zu befürchten ist, daß das Schließelement unter dem Eingangsdruck fest auf den Ventilsitz schlägt. Die hydraulische Dämpfvorrichtung greift zuvor jedoch am Regelkolben an, der die Bewegung des Schließelementes steuert und unterdrückt rasche Spielbewegungen des Regelkolbens, vor allem in Schließrichtung des Schließelements. Es kommt auch bei schlagartig fallendem geminderten Druck nicht zum gefürchteten Rattern des Schließelements. Dadurch wird eine störende Geräuschentwicklung unterdrückt und bleibt das Druckminder-Sitzventil über lange Standzeit funktionssicher. Das Schließelement nähert sich, geführt durch den Regelkolben, dem Ventilsitz, um den geminderten Druck einzustellen bzw. bei Erreichen des geminderten Drucks abzusperren, ohne mehrmals hin- und herzupendeln und anzuschlagen. Nur die Schließbewegung des Regelkolbens hydraulisch abzudämpfen, hat ferner den Vorteil einer zügigen Öffnungsbewegung des Schließelements, um bei einem Abfall des geminderten Drucks die Druckangleichung unverzögert einzuleiten. Das Druckmittel muß bei diesem Eingriff zum Beaufschlagen des Regelkolbens gegen die Regelfeder den gedrosselten Strömungsweg passieren, wodurch eine zu rasche Schließbewegung des Regelkolbens und konsequenterweise des Schließelementes verhindert wird. Durch die Enge des Strömungsweges läßt sich der Dämpfungseffekt vorherbestimmen. Ist, um auch die Öffnungsbewegung hydraulisch abzudämpfen, in der Speicherkammer das Verdrängerelement vorgesehen, dann wird in der Speicherkammer enthaltenes Druckmittel bei der Öffnungsbewegung durch den gedrosselten Strömungsweg gepreßt. Die hydraulische Dämpfungsvorrichtung arbeitet nach Art eines in das Druckminder-Sitzventil integrierten hydraulischen Stoßdämpfers. Günstig ist dabei, daß die Dämpfvorrichtung in das spezielle, bewährte Sitzventilkonzept problemlos integriert ist, bei dem der Eingangs- oder Pumpendruck das Sitz-Schließelement in Schließrichtung und gegen die Feder der geminderte Druck hingegen gegen die Feder und am Schließelement in Öffnungsrichtung wirkt.In the pressure reducing seat valve, the control spring lifts the closing element from the seat against the reduced pressure on the control piston via the control piston. The reduced pressure, together with the closing element acted upon by the inlet pressure in the closing direction, returns the control piston to the valve seat as soon as the reduced pressure corresponds to the set value. Especially when the reduced pressure drops sharply, the closing element is raised far from the valve seat in order to keep the reduced pressure at the set height as quickly as possible. Since usually only a small amount of pressure medium is required to restore the reduced pressure, the control piston is then quickly pushed back against the control spring, so that there is a fear that the closing element will hit the valve seat firmly under the input pressure. However, the hydraulic damping device first attacks the control piston, which controls the movement of the closing element and suppresses rapid play movements of the control piston, especially in the closing direction of the closing element. There is no fear of rattling of the closing element even when the pressure drops suddenly. This suppresses disturbing noise and the pressure-reducing seat valve remains functionally reliable over a long service life. The closing element, guided by the control piston, approaches the valve seat in order to set the reduced pressure or to shut it off when the reduced pressure is reached, without oscillating and beating repeatedly. Only hydraulically damping the closing movement of the control piston has the advantage of a rapid opening movement of the closing element in order to initiate the pressure adjustment without delay if the reduced pressure drops. The pressure medium must pass through the throttled flow path during this engagement to act on the control piston against the control spring, thereby preventing the control piston and consequently the closing element from closing too quickly. The damping effect can be predetermined by the narrowness of the flow path. If, in order to also dampen the opening movement hydraulically, the displacement element is provided in the storage chamber, then pressure medium contained in the storage chamber is used in the Opening movement pressed through the restricted flow path. The hydraulic damping device works in the manner of a hydraulic shock absorber integrated in the pressure reducing seat valve. It is favorable that the damping device is easily integrated into the special, proven seat valve concept, in which the inlet or pump pressure acts on the seat closing element in the closing direction and, against the spring, the reduced pressure acts against the spring and on the closing element in the opening direction.

Es kann für einige Anforderungen gemäß Anspruch 2 zweckmäßig sein, die Öffnungs- und die Schließbewegungen des Regelkolbens hydraulisch abzudämpfen.For some requirements it may be expedient to hydraulically dampen the opening and closing movements of the control piston.

Gemäß Anspruch 3 dient als Verdrängerelement der mit dem Regelkolben verstellbare Kolben, der gleichzeitig den gedrosselten Strömungsweg begrenzt. Der Kolben ist an beiden Beaufschlagungsseiten vom geminderten Druck belastet, so diesbezüglich die Regelcharakteristik des Druckminder-Sitzventils nicht spürbar beeinflußt wird.According to claim 3, the piston which can be adjusted with the control piston and which simultaneously limits the throttled flow path serves as the displacement element. The piston is loaded on both sides by the reduced pressure, so the control characteristics of the pressure reducing seat valve are not noticeably affected in this regard.

Gemäß Anspruch 4 hat die Speicherkammer eine Doppelfunktion, da sie das durch den gedrosselten Strömungsweg gepreßte Druckmittel aufnimmt und zur Beaufschlagung des Regelkolbens gegen die Regelfeder dient.According to claim 4, the storage chamber has a double function, since it receives the pressure medium pressed through the throttled flow path and serves to act on the control piston against the control spring.

Gemäß Anspruch 5 hat der das Verdrängerelement der hydraulischen Dämpfvorrichtung bildende Kolben die Zusatzfunktion einer Hubbegrenzung des Regelkolbens, damit dieser nicht unzulässig weit in die Federkammer verschoben wird.According to claim 5, the piston forming the displacement element of the hydraulic damping device has the additional function of a stroke limitation of the control piston, so that it is not displaceably displaced into the spring chamber.

Um nur die Schließbewegung zu dämpfen, ist gemäß Anspruch 6 der gedrosselte Strömungsweg von einem Rückschlagventil umgangen, das in Strömungsrichtung zur Speicherkammer öffnet und in der Gegenrichtung absperrt.In order to dampen only the closing movement, the throttled flow path is bypassed by a check valve which opens in the flow direction to the storage chamber and blocks in the opposite direction.

Gemäß Anspruch 7 ist das Rückschlagventil zur Einsparung von Bauraum im Kolben angeordnet.According to claim 7, the check valve is arranged to save space in the piston.

Um auch bei einer relativ kleinen bewegten Druckmittelmenge einen ausreichenden Dämpfungseffekt zu erzielen, ist gemäß Anspruch 8 er Durchmesser des Kolbens größer als der Durchmesser des Regelkolbens.In order to achieve a sufficient damping effect even with a relatively small amount of pressure medium moved, the diameter of the piston is larger than the diameter of the control piston.

Herstellungstechnisch einfach ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 9.The embodiment according to claim 9 is technically simple.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 10 muß das Druckmittel zur Dämpfung (in Schließrichtung oder in Schließ-und Öffnungsrichtung des Regelkolbens) durch wenigstens einen im Gehäuse verlaufenden Kanal strömen. Bei dieser Ausbildung läßt sich ein üblicher Regelkolben ohne Modifikation verwenden.In the alternative embodiment according to claim 10, the pressure medium for damping (in the closing direction or in the closing and opening direction of the control piston) must flow through at least one channel running in the housing. With this design, a conventional control piston can be used without modification.

Als flankierende Maßnahme zur wirkungsvollen Dämpfung ist bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 11 der Stößel als Strömungsleit-Trompete ausgebildet. Dadurch wird das aus dem Ventilsitz kommende Druckmittel nicht nur geführt (ohne störende Turbulenzen) zur Seite des geminderten Drucks gebracht, sondern auch zum gedrosselten Strömungsweg, wodurch die Dämpfung vergleichmäßigt wird. Bei bestimmten Arbeitsbedingungen, Druckverhältnissen oder Druckmittelmengen, ist die Strömungsleit-Trompete Teil der hydraulischen Dämpfvorrichtung, weil ggfs. der gedrosselte Strömungsweg und die Speicherkammer beim Dämpfen, z.B. infolge der Strömungsdynamik, überfordert wären.As a flanking measure for effective damping, in the embodiment according to claim 11 the plunger is designed as a flow-guiding trumpet. As a result, the pressure medium coming out of the valve seat is not only guided (without disturbing turbulence) to the side of the reduced pressure, but also to the throttled flow path, whereby the damping is evened out. In certain working conditions, pressure conditions or quantities of pressure medium, the flow guide trumpet is part of the hydraulic damping device, because the restricted flow path and the storage chamber when damping, e.g. would be overwhelmed due to the flow dynamics.

Herstellungstechnisch günstig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 12. Mit diesem Verlauf wird eine optimale Unterstützung der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung erreicht.In terms of production technology, the embodiment according to claim 12 is favorable. With this course, optimal support of the hydraulic damping device is achieved.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 13 läßt sich das Druckminder-Sitzventil auf einfache Weise auf unterschiedliche Arbeits-Druckbereiche umrüsten, ohne die teure Regelfeder und das Gehäuse wechseln zu müssen.In the alternative embodiment according to claim 13, the pressure reducing seat valve can be easily converted to different working pressure ranges without having to change the expensive control spring and the housing.

Gemäß Anspruch 14 ergibt sich eine einfache Montage. Die Kooperation zwischen dem gehärteten Ventilsitz und der gehärteten Stahlkugel garantiert lange Standzeiten, begünstigt durch die ein störendes Arbeitsgeräusch verhindernde und den Verschleiß mindernde hydraulische Dämpfvorrichtung. Anstelle einer Stahlkugel können auch andere Sitz-Schließelementformen benutzt werden können, z.B. ein kegeliges Schließelement oder ein kegeliges Schließelement mit einem Schieberansatz.According to claim 14 there is a simple assembly. The cooperation between the hardened valve seat and the hardened steel ball guarantees a long service life, favored by the hydraulic damping device that prevents annoying working noise and reduces wear. Instead of a steel ball, other seat closing element shapes can also be used, e.g. a tapered closing element or a tapered closing element with a slide extension.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt durch ein Druckminder-Sitzventil mit einer hydraulischen Dämpfvorrichtung,
Fig. 2
einen Teil eines Schnittes einer geänderten Ausführungsform, und
Fig. 3
einen Teil eines Schnittes einer weiteren geänderten Ausführungsform.
Embodiments of the subject matter of the invention are explained with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1
a longitudinal section through a pressure reducing seat valve with a hydraulic damping device,
Fig. 2
a part of a section of a modified embodiment, and
Fig. 3
a part of a section of a further modified embodiment.

Ein Druckminder-Sitzventil D gemäß Fig. 1 weist in einem blockförmigen Anschlußgehäuse G (das gegebenenfalls das Gehäuse eines Verbrauchers ist) eine Stufenbohrung 1 auf, in der ein Einsatz 2 mit einem Ventilsitz S positioniert ist. Zum Positionieren des Einsatzes 2 dient ein einschraubbarer Gehäuse-Einsatz 3, der durch eine Sicherungs- und Dichtungsmutter 4 gesichert ist. In einer axialen Bohrung 9 ist ein Regelkolben R verschiebbar. In einer zur Atmosphäre entlüfteten Federkammer 19 ist eine Regelfeder F vorgesehen. Die Vorspannkraft der Regelfeder F ist durch nicht-dargestellte, übliche Einrichtungen verstellbar. Der Gehäuse-Einsatz 3 bildet mit seinen Komponenten eine Moduleinheit und kann gegen andere Gehäuseeinsätze 3 mit gleichen Außenabmessungen, jedoch mit anders dimensionierten Regelkolben R unter Weiterverwendung der Regelfeder F und das Gehäuse ausgetauscht werden, um das Druckminder-Sitzventil D einfach an unterschiedliche Arbeitsdruckbereiche anzupassen.A pressure reducing seat valve D according to FIG. 1 has a stepped bore 1 in a block-shaped connection housing G (which may be the housing of a consumer), in which an insert 2 with a valve seat S is positioned. A screw-in housing insert 3, which is secured by a locking and sealing nut 4, is used to position the insert 2. A control piston R is displaceable in an axial bore 9. A control spring F is provided in a spring chamber 19 vented to the atmosphere. The biasing force of the control spring F can be adjusted by conventional devices (not shown). The housing insert 3 forms a module unit with its components and can be exchanged for other housing inserts 3 with the same external dimensions, but with differently dimensioned control pistons R while using the control spring F and the housing, in order to easily adapt the pressure reducing seat valve D to different working pressure ranges.

Der Ventilsitz S befindet sich zwischen einem Anschluß P für den Eingangs- bzw. Pumpendruck und einem Anschluß A für den geminderten Druck. Auf der Seite des Anschlusses P ist dem Ventilsitz S ein Schließelement E, z.B. eine gehärtete Stahlkugel bei gehärtetem Ventilsitz S, zugeordnet, das in einem Halteteil 5 gestützt und geführt wird, der in einem Schraubeinsatz 6 unter der Kraft einer schwachen Schließfeder 7 verschiebbar geführt ist. Der Schraubeinsatz 6 ist mit dem Einsatz 2 verschraubt und stützt eine Filteranordnung 8 ab.The valve seat S is located between a port P for the inlet or pump pressure and a port A for the reduced pressure. On the side of the connection P, the valve seat S has a closing element E, e.g. a hardened steel ball associated with hardened valve seat S, which is supported and guided in a holding part 5, which is displaceably guided in a screw insert 6 under the force of a weak closing spring 7. The screw insert 6 is screwed to the insert 2 and supports a filter arrangement 8.

Im Gehäuseeinsatz 3 ist ein Abschnitt mit gegenüber der Bohrung 9 vergrößertem Durchmesser vorgesehen, der eine zylindrische Gehäusewand 10 und eine Schulter 15 aufweist. Durchgänge 11 verbinden den Ventilsitz S mit dem Anschluß A für den geminderten Druck.In the housing insert 3 there is a section with a larger diameter than the bore 9, which has a cylindrical housing wall 10 and a shoulder 15. Passages 11 connect valve seat S to port A for the reduced pressure.

Der Regelkolben R ist einstückig verbunden mit einem größeren Kolben K und einem Stößel 12. Der Kolben K begrenzt eine Speicherkammer 13, in der der Regelkolben R mit dem geminderten Druck gegen die Kraft der Regelfeder F und in Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist. Der Kolben K begrenzt mit seinem Außenumfang einen gedrosselten Strömungsweg 14 zur Speicherkammer 13 und fungiert, z.B., als Hubanschlag für den Regelkolben R in Richtung zur Schulter 15.The control piston R is integrally connected to a larger piston K and a plunger 12. The piston K delimits a storage chamber 13 in which the control piston R can be acted upon by the reduced pressure against the force of the control spring F and in the opening direction. The piston K delimits a restricted flow path 14 to the storage chamber 13 with its outer circumference and acts, for example, as a stroke stop for the control piston R in the direction of the shoulder 15.

Der Kolben K bildet zusammen mit dem gedrosselten Strömungsweg 14 und der Speicherkammer 13 eine hydraulische Dämpfvorrichtung B für den Regelkolben R, der das Schließelement E bei Öffnungs- und Schließbewegungen verstellt.The piston K forms, together with the throttled flow path 14 and the storage chamber 13, a hydraulic damping device B for the control piston R, which adjusts the closing element E during opening and closing movements.

In der dargestellten Position des Druckminder-Sitzventils D ist im Anschluß A der gewünschte und an der Regelfeder F eingestellte geminderte Druck vorhanden. Dieser geminderte Druck beaufschlagt den Regelkolben R gegen die Regelfeder F, wobei das Schließelement E in dichter Anlage auf dem Sitz S gehalten wird auch durch den im Anschluß P herrschenden Eingangsdruck. Der geminderte Druck herrscht auch in der Speicherkammer 13. Sinkt, beispielsweise aufgrund Verbrauchs, der geminderte Druck, dann überwindet die Regelfeder F die Gegenkraft des Regelkolbens R und hebt das Schließelement E vom Ventilsitz S ab. Bei dieser Öffnungsbewegung wird über den gedrosselten Strömungsweg 14 Druckmittel in die Speicherkammer 13 nachgesaugt, wodurch die Öffnungsbewegung gedämpft wird. Nähert sich der Druck im Anschluß A wieder dem eingestellten Wert für den geminderten Druck, dann werden der Regelkolben R gegen die Regelfeder F nach oben verschoben und das Schließelement E zum Ventilsitz S gebracht bzw. auf diesen gedrückt. In der Speicherkammer 13 enthaltenes Druckmittel wird aufgrund des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Kolben K und dem Regelkolben R durch den gedrosselten Strömungsweg 14 gepreßt, so daß die Schließbewegung gedämpft wird.In the illustrated position of the pressure reducing seat valve D, the desired pressure set at the control spring F is present in connection A. This reduced pressure acts on the control piston R against the control spring F, the closing element E being held in tight contact on the seat S by the inlet pressure prevailing in the port P. The reduced pressure also prevails in the storage chamber 13. Sinks, for example due to Consumption, the reduced pressure, then the control spring F overcomes the counterforce of the control piston R and lifts the closing element E from the valve seat S. During this opening movement, pressure medium is sucked into the storage chamber 13 via the throttled flow path 14, as a result of which the opening movement is damped. If the pressure in port A again approaches the set value for the reduced pressure, then the control piston R is moved upwards against the control spring F and the closing element E is brought to the valve seat S or pressed onto it. Pressure medium contained in the storage chamber 13 is pressed through the throttled flow path 14 due to the difference in diameter between the piston K and the control piston R, so that the closing movement is damped.

Der Stößel 12 zum Führen des Schließelements E ist als sich zum gedrosselten Strömungsweg 14 hin erweitertende Strömungsleit-Trompete ausgebildet.The plunger 12 for guiding the closing element E is designed as a flow guide trumpet that widens toward the throttled flow path 14.

Um nur die Schließbewegung des Regelkolbens R zu dämpfen, die Öffnungsbewegung und das Nachsaugen des Druckmittels in die Speicherkammer 13 hingegen ungedämpft ablaufen zu lassen, kann der gedrosselte Strömungsweg 14 durch ein Rückschlagventil C umgangen werden, das gemäß Fig. 2 entweder im Kolben K direkt oder gemäß Fig. 3 in einem Kanal 17 im Gehäuse angeordnet ist. Der Kanal 17 führt vom Anschluß A zur Speicherkammer 13.In order to dampen only the closing movement of the control piston R, the opening movement and the suction of the pressure medium in the storage chamber 13, on the other hand, can take place in an undamped manner, the throttled flow path 14 can be bypassed by a check valve C, which according to FIG. 2 either in the piston K directly or 3 is arranged in a channel 17 in the housing. The channel 17 leads from the connection A to the storage chamber 13.

In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß anstelle des oder zusätzlich zum gedrosselten Strömungsweg 14 zwischen dem Außenumfang des Kolbens K und der Gehäusewand 10 (Fig. 1) ein gedrosselter Strömungsweg 14' direkt im Kolben K untergebracht ist, der durch eine versinnbildlichte Drossel 16 charakterisiert ist.In Fig. 2 is also indicated that instead of or in addition to the throttled flow path 14 between the outer periphery of the piston K and the housing wall 10 (Fig. 1), a throttled flow path 14 'is housed directly in the piston K, which is symbolized by a throttle 16th is characterized.

Gemäß Fig. 3 könnte (alternativ oder additiv) ein eigener, im Gehäuse verlaufender Strömungsweg 14'' mit der Drossel 16 vorgesehen sein. Der Kolben K könnte mit einer Druckausgleichsnut oder einer Dichtung ausgestattet werden (Fig. 3).According to FIG. 3, a separate flow path 14 ″ with the throttle 16 running in the housing could be provided (alternatively or additively). The piston K could be equipped with a pressure compensation groove or a seal (Fig. 3).

Durch den gegenüber dem Regelkolben R größeren Kolben K, der ein Verdrängerelement bildet, wird auch für eine relativ kleine Druckmittelmenge zum Füllen der Speicherkammer 13 eine kräftige Strömung erzwungen, die den gedrosselten Strömungsweg 14, 14', 14'' zu passieren hat. Mit dieser auch bei kleiner Druckmittelmenge kräftigen Strömung läßt sich ein wirksamer hydraulischer Dämpfungseffekt für den Regelkolben R erzielen.The piston K, which is larger than the control piston R and forms a displacement element, forces a strong flow to fill the storage chamber 13 even for a relatively small amount of pressure medium, which flow has to pass through the throttled flow path 14, 14 ', 14' '. With this strong flow even with a small amount of pressure medium, an effective hydraulic damping effect for the control piston R can be achieved.

Claims (14)

Druckminder-Sitzventil (D) für die Hochdruck-Hydraulik, mit einem federbelasteten, gegen die Federbelastung vom geminderten Druck beaufschlagten Regelkolben (R) zum Bewegen eines vom Eingangsdruck in Schließrichtung zu einem Ventilsitz (S) beaufschlagten Schließelements (E) relativ zu dem Ventilsitz (E) dadurch gekennzeichnet, daß für den Regelkolben (R) eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (B) für zumindest vom Regelkolben (R) überwachte Schließbewegungen des Schließelements (E) vorgesehen ist, die eine mit Druckmittel unter dem geminderten Druck befüllbare Speicherkammer (13), wenigstens einen gedrosselten Strömungsweg (14, 14', 14'', 17) zwischen der Speicherkammer (13) und der Seite des geminderten Drucks, und ein mittels des Regelkolbens (R) bewegbares Verdrängerelement in der Speicherkammer (13) aufweist.Pressure-reducing seat valve (D) for high-pressure hydraulics, with a spring-loaded control piston (R), which is loaded against the spring load by the reduced pressure, for moving a closing element (E), which is acted upon by the inlet pressure in the closing direction to a valve seat (S), relative to the valve seat E) characterized in that for the control piston (R) a hydraulic damping device (B) for at least the control piston (R) monitored closing movements of the closing element (E) is provided, which can be filled with pressure medium under the reduced pressure, storage chamber (13), at least has a throttled flow path (14, 14 ', 14'', 17) between the storage chamber (13) and the side of the reduced pressure, and has a displacement element which can be moved by means of the control piston (R) in the storage chamber (13). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Regelkolben (R) eine hydraulische Dämpfvorrichtung für Schließ- und die Öffnungs-Bewegungen des Schließelements (E) vorgesehen ist.Pressure reducing seat valve according to claim 1, characterized in that a hydraulic damping device for closing and opening movements of the closing element (E) is provided for the control piston (R). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängerelement ein mit dem Regelkolben (R) verstellbarer Kolben (K) ist, der mit seinem Außenumfang und einer benachbarten Gehäusewand (10) einen den gedrosselten Strömungsweg (14) definierenden Durchgangsspalt begrenzt.Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the displacement element is a piston (K) which is adjustable with the control piston (R) and which, with its outer circumference and an adjacent housing wall (10), delimits a passage gap which defines the throttled flow path (14). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (13) die Steuerkammer des Regelkolbens (R) ist.Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the storage chamber (13) is the control chamber of the control piston (R). Druckminder-Sitzventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (K) einen in Schließrichtung des Schließelements (E) wirksamen Hubanschlag für den Regelkolben (R) bildet und auf eine in der Speicherkammer (13) angeordnete Gehäuseschulter (15) ausgerichtet ist.Pressure reducing valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that the piston (K) forms a stroke stop for the control piston (R) which is effective in the closing direction of the closing element (E) and is aligned with a housing shoulder (15) arranged in the storage chamber (13). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gedrosselte Strömungsweg (14) in Strömungsrichtung in die Speicherkammer (13) von einem Rückschlagventil (C) umgangen wird.Pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that the throttled flow path (14) in the flow direction into the storage chamber (13) is bypassed by a check valve (C). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (C) im Kolben (K) angeordnet ist.Pressure reducing seat valve according to claim 6, characterized in that the check valve (C) is arranged in the piston (K). Druckminder-Sitzventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Kolbens (K) größer ist als der Durchmesser des Regelkolbens (R).Pressure reducing valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter of the piston (K) is larger than the diameter of the control piston (R). Druckminder-Sitzventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (K) und ein das Schließelement (A) beaufschlagender Stößel (12) einstückig mit dem Regelkolben (R) ausgebildet sind.Pressure reducing valve according to the preceding claims, characterized in that the piston (K) and a plunger (12) which acts on the closing element (A) are formed in one piece with the control piston (R). Druckminder-Sitzventil nach wenigstens einem der Ansprüche 3, 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gedrosselte Strömungsweg (14'', 17) zumindest zu einem Teil, und/oder das Rückschlagventil (C), in einem die direkte Verbindung von der Seite des geminderten Drucks zum Regelkolben (R) im Gehäuse (G) umgehenden Kanal vorgesehen ist, bzw. sind.Pressure reducing valve according to at least one of claims 3, 4 and 7, characterized in that the throttled flow path (14 '', 17) at least in part, and / or the check valve (C), in one the direct connection from the side of the reduced pressure to the control piston (R) in the housing (G) bypass channel is or are. Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (12) als sich vom Schließelement (E) zum Kolben (K) erweiternde Strömungsleit-Trompete ausgebildet ist, vorzugsweise mit einer die Strömung vom Ventilsitz (S) in den Einlaß des gedrosselten Strömungskanals (14) leitenden, rotationssymmetrischen Hüllfläche (18).Pressure reducing valve according to claim 10, characterized in that the plunger (12) is designed as a flow-guiding trumpet which widens from the closing element (E) to the piston (K), preferably with a flow from the valve seat (S) into the inlet of the throttled valve Flow channel (14) conductive, rotationally symmetrical envelope surface (18). Druckminder-Sitzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (12) einen zylindrischen Endteil (18a) und einen kegeligen Anschluß (18b) zum Kolben (K) aufweist, und daß der Übergang (18c) zwischen dem zylindrischen Endteil (18a) und dem kegeligen Anschluß (18b) konkav gekrümmt verläuft.Pressure reducing valve according to claim 11, characterized in that the tappet (12) has a cylindrical end part (18a) and a conical connection (18b) to the piston (K), and in that the transition (18c) between the cylindrical end part (18a) and the conical connection (18b) is concavely curved. Druckminder-Sitzventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (R) mit der hydraulischen Dämpfvorrichtung (B) in einem eine druckentlastete Federkammer (19) enthaltenden Gehäuse-Einsatz (3) angeordnet und mit diesem, ausgenommen die Regelfeder (F), eine Moduleinheit bildet, die wahlweise durch eine andere Moduleinheit mit größerem oder kleinerem Regelkolben (R) ersetzbar ist.Pressure reducing seat valve according to the preceding claims, characterized in that the control piston (R) with the hydraulic damping device (B) is arranged in a housing insert (3) containing a pressure-relieved spring chamber (19) and with it, with the exception of the control spring (F) , forms a module unit that can be replaced by another module unit with a larger or smaller control piston (R). Druckminder-Sitzventil nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (S) in einem gehärteten Stahleinsatz (2) vorgesehen und mittels des Gehäuseeinsatzes (3) festgelegt ist, und daß das Schließelement (E) eine gehärtete und durch eine Feder (7) in Schließrichtung beaufschlagte Stahlkugel ist.Pressure reducing valve according to claims 1 and 13, characterized in that the valve seat (S) is provided in a hardened steel insert (2) and fixed by means of the housing insert (3), and that the closing element (E) is a hardened and by a spring (7) is a steel ball loaded in the closing direction.
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