KR20200100537A - 방향성 시트 밸브 - Google Patents

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에이치에이더블유이 하이드롤릭 에스이
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Abstract

본 발명은 하우징(2), 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3) 및 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)을 갖는 방향성 시트 밸브(1)에 관한 것이며, 이들 각각은 각각의 경우에 2개의 스위칭 위치 사이에서 이동 가능한 폐쇄 부재(5, 8) 및 적어도 하나의 시트(6, 7)를 구비한다. 제 1 폐쇄 부재(5)와 제 2 폐쇄 부재(8) 사이에는 제 1 및 제 2 폐쇄 부재(5, 8)의 동기화된 이동을 위한 전달 부재(11)가 배치된다. 본 발명은 방향성 시트 밸브(1)가 제 1 폐쇄 부재(5)에 할당된 제 1 래칭 장치(12) 및 제 2 폐쇄 부재(8)에 할당된 제 2 래칭 장치(13)를 가지고, 그에 따라 폐쇄 요소(5, 8)가 스위칭 위치에서 잠금될 수 있다는 것으로 특징지어진다. 래칭 장치(12, 13)는 개별 폐쇄 요소(5, 8)가 개별 스위칭 위치에서 결합할 때 개별 스위칭 위치의 방향에서 축방향으로 이동되도록 구성된다. 전달 부재(11)는 제 1 폐쇄 요소(5)와 제 2 폐쇄 요소(8) 사이에 간격을 갖는다.

Description

방향성 시트 밸브{DIRECTIONAL SEATED VALVE}
본 발명은 하우징과 하우징에 배치된 제 1 방향성 시트 밸브 유닛 및 하우징에 배치된 제 2 방향성 시트 밸브 유닛을 가진 방향성 시트 밸브에 관한 것이다.
이러한 밸브는 종래 기술로부터 알려져있다. 예를 들어, DE 20 2004 002 268 U1은 이러한 방향성 시트 밸브를 개시하며, 여기서 제 1 방향성 시트 밸브 유닛은 적어도 제 1 및 제 2 스위칭 위치 사이에서 이동 가능한 제 1 폐쇄 부재 및 적어도 하나의 시트를 가지고 제 2 방향성 시트 밸브 유닛은 적어도 제 3 및 제 4 스위칭 위치 사이에서 이동 가능한 제 2 폐쇄 부재 및 적어도 하나의 시트를 가진다. 폐쇄 부재는 폐쇄 요소 사이에 배치된 공통 자석과 전달 부재를 통해 동기식으로 이동되는 볼(balls)로서 제공된다.
제 1 폐쇄 부재가 제 2 스위칭 위치에서 제 1 스위칭 위치로 이동할 때 제 2 폐쇄 부재는 제 3 스위칭 위치에서 제 4 스위칭 위치로 이동하고, 제 2 폐쇄 부재가 제 4 스위칭 위치에서 제 3 스위칭 위치로 이동할 때 제 1 폐쇄 부재는 제 1 스위칭 위치에서 제 2 스위칭 위치로 이동한다.
이러한 공지된 해결책의 단점은 제 1 폐쇄 요소 및 제 2 폐쇄 요소의 스위칭 위치를 유지하기 위해 자석이 영구적으로 여기되어야(energized) 한다는 것이다. 정전시에, 폐쇄 요소는 항상 스위칭 위치, 즉 자석이 여기되지 않는 스위칭 위치로 이동해야만 한다. 또한, 전달 부재 및 폐쇄 부재의 제조시 불가피한 공차로 인해, 전달 부재가 동기식으로 이동할 때 폐쇄 부재가 시트와 견고하게 접촉하는 것이 보장될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 스위칭 위치를 안전하고 견고하게 유지하는 방향성 시트 밸브를 보여주는 것이다.
본 과제는 청구범위 제 1 항의 주제에 의해 해결된다. 유리한 추가 실시예는 종속 청구항에 기재되었다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명에 따른 방향성 시트 밸브는 방향성 시트 밸브가 제 1 폐쇄 부재에 할당된 제 1 래칭 장치 및 제 2 폐쇄 부재에 할당된 제 2 래칭 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 제 1 폐쇄 부재는 제 1 래칭 장치에 의해 제 1 스위칭 위치 및 제 2 스위칭 위치에 잠금될 수 있고, 제 2 폐쇄 부재는 제 2 래칭 장치에 의해 제 3 스위칭 위치 및 제 4 스위칭 위치에 잠금될 수 있다.
또한, 제 1 래칭 장치는 제 1 폐쇄 부재가 재 1 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 1 스위칭 위치의 방향으로 축방향으로 이동하고 제 2 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 2 스위칭 위치의 방향으로 축방향으로 이동하도록 구성되고, 제 2 래칭 장치는 제 2 폐쇄 부재가 제 3 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 3 스위칭 위치의 방향으로 축방향하고 제 4 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 4 스위칭 위치의 방향으로 축방향으로 이동하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 전달 부재는 제 1 폐쇄 요소와 제 2 폐쇄 요소 사이에 간격(clearance))을 갖는다. 전달 부재가 기계식 전달 부재인 것이 유리하다.
전달 부재와 제 1 및 제 2 폐쇄 부재 사이의 본 발명의 간격은, 예를 들어 제 2 폐쇄 부재가 아직 시트와 밀착하게 접촉하지 않았더라도 제 1 폐쇄 부재가 시트와 이미 접촉하고 있어서 폐쇄 부재의 추가 이동이 불가능하다는 것을 방지한다. 이 간격으로 인해, 상응하는 시트에 폐쇄 부재 중 하나가 놓이는 것이 다른 폐쇄 부재가 자신의 시트에 놓이는 것을 방해하지 않는 것이 항상 보장된다.
전술된 구성으로 인해 충분하지 않을 수 있는 스트로크(stroke)는 개별 스위칭 위치의 방향으로 축방향 힘을 가하여 상응하는 폐쇄 요소를 원하는 스위칭 위치로 이동시키는 상응하는 래칭 장치에 의해서 보상된다. 다시 말해서, 본 발명에 따르면 이 간격은 결과적인 스트로크 차이는 하나의 폐쇄 부재가 이미 시트 상에 놓여 있기 때문에 하나의 폐쇄 부재가 다른 폐쇄 부재의 임의의 추가 이동을 허용하는 것을 방지하기에 충분하도록 선택된다. 그러나 동시에, 아마도 충분하지 않을 스트로크는 상응하는 래칭 장치에 의해 보상되며, 이는 상응하는 폐쇄 요소를 원하는 스위칭 위치로 안전하게 이동시킨다.
더욱이, 래칭 장치는 또한 심지어 정전 등이 스위칭 위치에 영향을 미치지 않도록 폐쇄 요소를 개별 스위칭 위치에 유지시킨다.
바람직하게는, 제 1 폐쇄 요소는 제 1 피스톤이다. 바람직하게는, 제 2 폐쇄 요소는 제 2 피스톤이다. 피스톤은 우수한 가이드가 성취되고 폐쇄 요소의 보다 복잡한 기하학적 구조가 가능하다는 이점을 갖는다.
제 1 래칭 장치는 바람직하게는 적어도 제 1 래칭 요소 및 제 1 폐쇄 부재 상에 배치된 제 1 래칭 그루브를 포함하고, 제 1 래칭 그루브는 제 1 캠 표면을 갖는다. 제 1 래칭 요소는 바람직하게는 제 1 폐쇄 요소가 제 2 스위칭 위치로부터 제 1 스위칭 위치로 이동할 때 제 1 캠 표면을 따라 이동하며 그에 따라 제 1 래칭 요소가 제 1 스위칭 위치의 방향으로 제 1 폐쇄 요소 상에 축방향 힘을 가한다. 제 1 래칭 요소가 이동할 때 제 1 래칭 요소가 제 1 캠 표면과 접촉하자마자, 제 1 래칭 요소는 제 1 래칭 그루브에 완전히 결합할 때까지 방사상으로 이동하고 동시에 제 1 스위칭 위치의 방향으로 제 1 폐쇄 요소의 축방향 이동을 야기한다. 이러한 방식으로 생성된 제 1 폐쇄 요소의 축방향 이동은 간격에 의해 발생된 스트로크 차이를 보상하기에 충분하다.
제 1 래칭 장치는 바람직하게는 적어도 제 2 래칭 요소 및 제 1 폐쇄 부재 상에 배치된 제 2 래칭 그루브를 포함하고, 제 2 래칭 그루브는 제 2 캠 표면을 갖는다. 바람직하게는, 제 1 폐쇄 요소가 제 1 스위칭 위치로부터 제 2 스위칭 위치로 이동할 때 제 2 래칭 요소가 제 2 캠 표면을 따라 이동하고 그에 따라 제 2 래칭 요소가 제 2 스위칭 위치의 방향으로 제 1 폐쇄 요소 상에 축방향 힘을 가한다. 제 1 폐쇄 요소의 이동 중에 제 2 래칭 요소가 제 2 캠 표면과 접촉하자마자, 제 2 래칭 요소는 제 2 래칭 그루브에 완전히 결합할 때까지 방사상으로 이동하고 동시에 제 2 스위칭 위치의 방향으로 제 1 폐쇄 요소의 축방향 이동을 야기한다. 이러한 방식으로 생성된 제 1 폐쇄 요소의 축방향 이동은 간격에 의해 발생된 스트로크 차이를 보상하기에 충분하다.
제 2 래칭 장치는 바람직하게는 적어도 제 3 래칭 요소 및 제 2 폐쇄 부재 상에 배치된 제 3 래칭 그루브를 포함하고, 제 3 래칭 그루브는 제 3 캠 표면을 갖는다. 바람직하게는, 제 2 폐쇄 요소가 제 4 스위칭 위치로부터 제 3 스위칭 위치로 이동할 때 제 3 래칭 요소는 제 3 캠 표면을 따라 이동하고 그에 따라 제 3 래칭 요소는 제 3 스위칭 위치의 방향으로 제 2 폐쇄 요소 상에 축방향 힘을 가한다. 제 2 폐쇄 요소가 이동할 때 제 3 래칭 요소가 제 3 캠 표면과 접촉하자마자, 제 3 래칭 요소는 제 3 래칭 그루브에 완전히 결합할 때까지 방사상으로 이동하고 동시에 제 3 스위칭 위치의 방향으로 제 2 폐쇄 요소의 축방향 이동을 야기한다. 이러한 방식으로 생성된 제 2 폐쇄 요소의 축방향 이동은 간격에 의해 발생된 스트로크 차이를 보상하기에 충분하다.
제 2 래칭 장치는 바람직하게는 적어도 제 4 래칭 요소 및 제 2 폐쇄 부재 상에 배치된 제 4 래칭 그루브를 포함하고, 제 4 래칭 그루브는 제 4 캠 표면을 갖는다. 바람직하게는, 제 2 폐쇄 요소가 제 3 스위칭 위치로부터 제 4 스위칭 위치로 이동할 때 제 4 래칭 요소는 제 4 캠 표면을 따라 이동하고 그에 따라 제 4 래칭 요소는 제 4 스위칭 위치의 방향으로 제 2 폐쇄 요소 상에 축방향 힘을 가한다. 제 2 폐쇄 요소가 이동할 때 제 4 래칭 요소가 제 4 캠 표면과 접촉하자마자, 제 4 래칭 요소는 제 4 래칭 그루브에 완전히 결합할 때까지 방사상으로 이동하고 동시에 제 4 스위칭 위치의 방향으로 제 2 폐쇄 요소의 축방향 이동을 야기한다. 이러한 방식으로 생성된 제 2 폐쇄 요소의 축방향 이동은 간격에 의해 발생된스트로크 차이를 보상하기에 충분하다.
특히, 스프링-로딩 볼(spring-loaded balls)이 개별 방향성 시트 밸브 유닛의 상응하는 보어 내에 또는 방향성 시트 밸브의 하우징에 배치되는 래칭 요소로서 제공될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 폐쇄 요소 및 제 2 폐쇄 요소는 하우징의 밸브 보어에서 축방향으로 서로 나란히 배치된다. 이는 방향성 시트 밸브의 특히 조밀한 설계를 가능하게 한다.
바람직하게는, 전달 부재는 태핏(tappet)이고 태핏은 밸브 보어 내에 배치되며, 간격은 축방향 간격이고, 방사상 간격이 태핏과 하우징 사이에 제공된다.
이와 관련하여, 태핏이 축방향 스루홀을 갖는 것이 바람직하다. 스루홀은 제 1 방향성 시트 밸브 유닛과 제 2 방향성 시트 밸브 유닛 사이의 압력 보상을 허용한다.
바람직하게는, 방향성 시트 밸브는 제 1 폐쇄 요소 및 제 2 폐쇄 요소의 위치를 결정하기 위한 유도식 위치 센서를 갖는다. 이와 관련하여, 유도식 위치 센서가 코어를 가지며, 이에 의해 코어가 제 1 폐쇄 요소 및 제 2 폐쇄 요소와 동기식으로 이동하는 것이 고려될 수 있다. 따라서 폐쇄 요소의 스위칭 위치는 단일 위치 센서를 이용하여 확실하고 쉽게 결정될 수 있다.
여기서 전달 부재가 코어인 것이 특히 유리하다. 따라서, 코어로서 추가의 구성요소가 필요하지 않으며, 어떠한 식으로든 제공된 전달 부재가 이러한 목적을 위해 직접 사용될 수 있다. 이는 방향성 시트 밸브를 보다 저렴하게 제조할 수 있게 한다.
바람직하게는, 제 1 방향성 시트 밸브 유닛은 제 1 시트 및 제 2 시트를 가지며, 제 1 폐쇄 부재는 제 1 스위칭 위치에서 제 1 시트 상에 놓이고 제 1 폐쇄 부재는 제 2 스위칭 위치에서 제 2 시트 상에 놓인다. 바람직하게는, 제 2 방향성 시트 밸브 유닛은 제 3 시트 및 제 4 시트를 가지며, 제 2 폐쇄 부재는 제 1 스위칭 위치에서 제 4 시트 상에 놓이고 제 2 폐쇄 부재는 제 2 스위칭 위치에서 제 3 시트 상에 놓인다. 제 1 방향성 시트 밸브 유닛이 3/2 방향 시트 밸브 유닛 및/또는 제 2 방향성 시트 밸브 유닛이 3/2 방향 시트 밸브 유닛인 것이 특히 바람직하다. 따라서 방향성 시트 밸브는 4/2 방향성 시트 밸브로서 설계될 수 있다.
제 1 방향성 시트 밸브 유닛은 바람직하게는 방향성 시트 밸브 카트리지이다. 제 2 방향성 시트 밸브 유닛은 또한 방향성 시트 밸브 카트리지인 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 도면은 개략적으로 다음을 도시한다:
도 1은 본 발명에 따른 방향성 시트 밸브의 기호;
도 2는 본 발명에 따른 방향성 시트 밸브를 통한 단면도;
도 3은 액추에이터가 없는 도 2에 도시된 방향성 시트 밸브;
도 4는 도 2의 확대된 상세도이며;
도 5a는 도 2에 도시된 방향성 시트 밸브의 방향성 시트 밸브 유닛을 통한 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 방향성 시트 밸브(1)의 기호를 도시한다. 방향성 시트 밸브(1)는 펌프 연결부(P)와 탱크 연결부(T)를 교대로 유압 소비자 연결부(A) 또는 유압 소비자 연결부(B)와 연결하는 4/2 방향성 시트 밸브이다. 방향성 시트 밸브(1)를 스위칭하기 위해서, 본 명세서에 상세하게 기술되지 않은 2개의 종래의 솔레노이드(M)를 드라이브로서 구비한다. 물론, 수동 드라이브와 같은 다른 드라이브도 사용될 수 있다. 또한, 방향성 시트 밸브(1)는 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 개별 스위칭 위치를 유지하기 위한 래칭 장치(12, 13)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 방향성 시트 밸브(1)를 통한 단면도를 도시하고, 도 3은 측방향으로 배치된 2개의 드라이브(M)가 없는 방향성 시트 밸브(1)의 확대된 세부사항을 도시한다. 방향성 시트 밸브(1)는 하우징(2)을 축방향으로 통과하는 밸브 보어(26)를 구비한 하우징(2)을 갖는다. 밸브 보어(26) 내에는 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3) 및 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)이 삽입되고, 이들은 밸브 보어(26) 내에서 축방향으로 나란히 놓인다. 방향성 시트 밸브 유닛(3, 4)은 각각이 3/2 방향성 시트 밸브이며 각각이 시트 밸브 카트리지로서 구성된다. 또한, 2개의 방향성 시트 밸브 유닛(3, 4)이 동일하게 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 피스톤 형태의 제 1 폐쇄 요소(5)를 갖는다. 제 1 피스톤(5)은 제 1 스위칭 위치와 제 2 스위칭 위치 사이에서 제 1 시트 밸브 하우징(33) 내에서 축방향으로 이동 가능하다. 이를 위해, 제 1 시트 밸브 하우징(33)에는 제 1 시트(6) 및 제 2 시트(7)가 제공된다. 제 1 피스톤(5)은 제 1 원뿔형 시트 요소(29) 및 제 2 원뿔형 시트 요소(30)를 갖는다. 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)의 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 원뿔형 시트 요소(29)는 제 1 시트(6) 상에 놓이고 제 2 원뿔형 시트 요소(30)는 제 2 시트(7)로부터 들어올려진다. 따라서, 제 1 원뿔형 시트 요소(29)는 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)의 제 2 스위칭 위치에서 제 1 시트(6)로부터 들어올려지고 제 2 원뿔형 시트 요소(30)가 제 2 시트(7) 상에 놓인다.
또한, 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 제 1 스위칭 위치 및 제 2 스위칭 위치에서 제 1 시트 밸브 하우징(33)에 대해 제 1 피스톤(5)을 잠그는 제 1 래칭 장치(12)를 갖는다. 이를 위해 제 1 래칭 요소(14) 및 제 2 래칭 요소(17)가 제공되며, 각각은 제 1 시트 밸브 하우징(33)에서 가이드되는 스프링-로딩 볼로 구성된다. 제 1 피스톤(5)은 제 1 캠 표면(16)을 갖는 제 1 잠금 그루브(15) 및 제 2 캠 표면(19)을 갖는 제 2 잠금 그루브(18)를 가진다.
만약 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)이 제 1 스위칭 위치에 있으면, 제 1 래칭 요소(14)는 제 1 래칭 그루브(15)에 결합된다. 만약 제 1 피스톤(5)이 제 1 스위칭 위치에서 제 2 스위칭 위치로 스위칭되면, 제 1 피스톤(5)이 축방향으로 이동하여 제 1 래칭 요소(14)가 제 1 래칭 그루브(15)로부터 결합 해제한다. 동시에, 제 2 래칭 요소(17)는 제 2 캠 표면(19)과 접촉하여 제 2 캠 표면(19)을 따라 이동한다. 제 2 래칭 요소(17)는 제 2 스위칭 위치의 방향으로 제 1 피스톤(5) 상에 축방향 힘을 가한다. 제 1 피스톤(5)이 제 2 스위칭 위치에 있는 즉시, 제 2 래칭 요소(17)는 제 2 래칭 그루브(18)에 결합한다. 따라서, 제 2 스위칭 위치에서 제 1 스위칭 위치로 스위칭할 때, 제 1 래칭 요소(14) 및 제 1 캠 표면(16)을 통해 제 1 스위칭 위치의 방향으로 축방향 이동 힘이 제 1 피스톤(5) 상에 가해진다.
제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 동일한 설계를 가지고 제 2 피스톤 형태의 제 2 폐쇄 요소(8)를 갖는다. 제 2 피스톤(8)은 제 3 스위칭 위치와 제 4 스위칭 위치 사이에서 제 2 시트 밸브 하우징(34)에서 축방향으로 이동 가능하다. 이를 위해, 제 2 시트 밸브 하우징(34) 상에 제 3 시트(9) 및 제 4 시트(10)가 제공된다. 제 2 피스톤(8)은 제 3 원뿔형 시트 요소(31) 및 제 4 원뿔형 시트 요소(32)를 갖는다. 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)의 제 3 스위칭 위치에서, 제 3 원뿔형 시트 요소(31)는 제 3 시트(9) 상에 놓이고 제 4 원뿔형 시트 요소(32)는 제 4 시트(10)로부터 들어올려진다. 이에 따라, 제 3 원뿔형 시트 요소(31)는 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)의 제 4 스위칭 위치에서 제 3 시트(9)로부터 들어올려지고 제 4 원뿔형 시트 요소(32)는 제 4 시트(10) 상에 놓인다.
또한, 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 제 3 스위칭 위치 및 제 4 스위칭 위치에서 제 2 시트 밸브 하우징(34)에 대해 제 2 피스톤(8)을 잠그는 제 2 래칭 장치(13)를 갖는다. 이러한 목적을 위해 제 3 래칭 요소(20) 및 제 4 래칭 요소(23)가 제공되며, 각각은 제 2 시트 밸브 하우징(34)에서 가이드되는 스프링-로딩 볼로 구성된다. 제 2 피스톤(8)은 제 3 캠 표면(22)을 갖는 제 3 노치(notch)(21) 및 제 4 캠 표면(25)을 갖는 제 4 노치(24)를 구비한다.
만약 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)이 제 3 스위칭 위치에 있으면, 제 3 래칭 요소(20)는 제 3 래칭 그루브(21)에 결합된다. 만약 제 2 피스톤(8)이 제 3 스위칭 위치로부터 제 4 스위칭 위치로 스위칭되면, 제 2 피스톤(8)은 축방향으로 이동하여 제 3 래칭 요소(20)가 제 3 래칭 그루브(21)로부터 결합 해제한다. 동시에, 제 4 래칭 요소(23)는 제 4 캠 표면(25)과 접촉하여 제 4 캠 표면(25)을 따라 이동한다. 제 4 래칭 요소(23)는 제 2 스위칭 위치의 방향으로 제 2 피스톤(8) 상에 축방향 힘을 가한다. 제 2 피스톤(8)이 제 4 스위칭 위치에 있는 즉시, 제 4 래칭 요소(23)는 제 4 래칭 그루브(24)에 결합된다. 따라서, 제 4 스위칭 위치로부터 제 3 스위칭 위치로 스위칭할 때, 제 3 래칭 요소(20) 및 제 3 캠 표면(22)을 통해 제 3 스위칭 위치의 방향으로 제 2 피스톤(8) 상에 축방향 이동 힘이 가해진다.
본 발명의 방향성 시트 밸브(1)는 4/2 방향성 시트 밸브이기 때문에, 제 1 피스톤(5)과 제 2 피스톤(8)이 동기화되어 이동시킬 필요가 있다. 다시 말해, 만약 제 1 피스톤(5)이 제 1 스위칭 위치에서 제 2 스위칭 위치로 이동되면, 제 2 피스톤(8)은 제 4 스위칭 위치에서 제 3 스위칭 위치로 동기식으로 이동해야 한다. 따라서, 제 2 피스톤(8)이 제 3 스위칭 위치에서 제 4 스위칭 위치로 이동될 때 제 1 피스톤(5)은 제 2 스위칭 위치에서 제 1 스위칭 위치로 이동해야만 한다. 태핏 형태의 전달 부재(11)는 축방향으로 제 1 피스톤(5)과 제 2 피스톤(8) 사이의 밸브 보어 내에 제공된다. 예를 들어, 만약 제 1 피스톤(5)이 제 1 스위칭 위치로부터 제 2 스위칭 위치로 이동하면 제 1 피스톤(5)의 단부가 태핏과 접촉하게 되며, 그에 따라 제 1 피스톤(5)의 이동을 제 2 피스톤(8)으로 전달한다. 필요한 압력 보상을 보장하기 위해, 태핏(11)은 축방향 스루홀(27)을 갖는다.
도 4에 도시된 확대된 발췌 부분에서 볼 수 있는 바와 같이, 태핏(11)은 제 1 피스톤(5)과 제 2 피스톤(8) 사이의 축방향 간격(Sa)를 갖는다. 이러한 간격(Sa)은, 예를 들어 제 2 피스톤(8)이 아직 제 4 스위칭 위치에서 제 3 스위칭 위치로 완전히 이동되지 않았더라도 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)을 제 1 스위칭 위치에서 제 2 스위칭 위치로 스위칭할 때 제 1 피스톤(5) 또는 제 2 원뿔형 시트 요소(30)가 제 2 시트(7) 상에 견고하게 놓이도록 한다.
이러한 불충분한 스트로크는 제 3 래칭 요소(20)가 제 3 캠 표면(22)을 따라 이동하고 제 3 스위칭 위치의 방향으로 제 2 피스톤(8) 상에 축방향 힘이 가해진다는 점에서 제 2 래칭 장치(13)에 의해 보상된다. 여기서 유일한 요구 사항은 제 1 피스톤(5) 또는 제 2 피스톤(8)을 개별 스위칭 위치로 이동시키기 위해서 상응하는 래칭 요소(14, 17, 20, 23)가 상응하는 캠 표면(16, 19, 22, 25)과 접촉하기에 스트로크가 충분해야 한다는 것이다.
밸브 보어(26) 내에서의 태핏(11)의 안전한 이동을 달성하기 위해, 방사상 간격(Sr)이 또한 태핏(11)과 방향성 시트 밸브(1)의 하우징(2) 사이에 제공된다.
또한, 방향성 시트 밸브(1)는 특히 도 2에 도시된 바와 같이 유도식 위치 센서(28)를 갖는다. 이 실시예에서, 이러한 유도식 변위 측정에 필요한 유도식 위치 센서(28)의 코어는 태핏(11)에 의해 형성된다. 따라서 태핏(11)은 적절한 강자성 재료로 제조된다. 태핏(11)의 위치로 인해, 방향성 시트 밸브(1) 또는 방향성 시트 밸브 유닛(3, 4)의 스위칭 위치가 용이하게 모니터링될 수 있다. 유도식 위치 센서(28)는, 예를 들어 (선형 가변) 차동 변압기 회로의 알려진 원리 또는 차동 브릿지 회로의 원리에 따라 동작할 수 있다.
1: 방향성 시트 밸브
2: 하우징
3: 제 1 방향성 시트 밸브 유닛
4: 제 2 방향성 시트 밸브 유닛
5: 제 1 폐쇄 부재/제 1 피스톤
6: 제 1 시트
7: 제 2 시트
8: 제 2 폐쇄 부재/제 2 피스톤
9: 제 3 시트
10: 제 4 시트
11: 전달 부재/태핏
12: 제 1 래칭 장치
13: 제 2 래칭 장치
14: 제 1 래칭 요소
15: 제 1 래칭 그루브
16: 제 1 캠 표면
17: 제 2 래칭 요소
18: 제 2 래칭 그루브
19: 제 2 캠 표면
20: 제 3 래칭 요소
21: 제 3 래칭 그루브
22: 제 3 캠 표면
23: 제 4 래칭 요소
24: 제 4 래칭 그루브
25: 제 4 캠 표면
26: 밸브 보어
27: 스루 보어
28: 유도식 위치 센서
29: 제 1 원뿔형 시트 요소
30: 제 2 원뿔형 시트 요소
31: 제 3 원뿔형 시트 요소
32: 제 4 원뿔형 시트 요소
33: 제 1 시트 밸브 하우징
34: 제 2 시트 밸브 하우징
A, B: 유압식 소비자 연결부
M: 자기 드라이브/솔레노이드
P: 펌프 연결부
Sa: 축방향 간격
SR: 방사상 간격
T: 탱크 연결부

Claims (16)

  1. 방향성 시트 밸브(directional seated valve)(1)로서,
    하우징(2), 상기 하우징(2) 내에 배치된 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3) 및 상기 하우징 내에 배치된 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)을 가지고,
    상기 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 적어도 제 1 스위칭 위치와 제 2 스위칭 위치 사이에서 이동 가능한 제 1 폐쇄 부재(5) 및 적어도 하나의 시트(6, 7)를 구비하고,
    상기 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 적어도 제 3 스위칭 위치와 제 4 스위칭 위치 사이에서 이동 가능한 제 2 폐쇄 부재(8) 및 적어도 하나의 시트(9, 10)를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 폐쇄 부재(5, 8)의 동기화된 이동을 위한 전달 부재(11)가 제 1 폐쇄 부재(5)와 제 2 폐쇄 부재(8) 사이에 배치되고,
    제 2 스위칭 위치로부터 제 1 스위칭 위치로의 제 1 폐쇄 부재(5)의 이동은 제 2 폐쇄 부재(8)를 제 3 스위칭 위치로부터 제 4 스위칭 위치로 이동시키고,
    제 4 스위칭 위치로부터 제 3 스위칭 위치로의 제 2 폐쇄 부재(8)의 이동은 제 1 폐쇄 부재(5)를 제 1 스위칭 위치에서 제 2 스위칭 위치로 이동시키는, 상기 방향성 시트 밸브(1)에 있어서,
    상기 방향성 시트 밸브(1)가 제 1 폐쇄 부재(5)에 할당된 적어도 하나의 제 1 래칭 장치(12) 및 제 2 폐쇄 부재(8)에 할당된 제 2 래칭 장치(13)를 가지고,
    상기 제 1 폐쇄 부재(5)는 제 1 스위칭 위치 및 제 2 스위칭 위치에서 상기 제 1 래칭 장치(12)에 의해 잠금 가능하고,
    상기 제 2 폐쇄 부재(8)는 제 3 스위칭 위치 및 제 4 스위칭 위치에서 상기 제 2 래칭 장치(13)에 의해 잠금 가능하고,
    상기 제 1 래칭 장치(12)는 제 1 폐쇄 부재(5)가 제 1 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 1 스위칭 위치의 방향에서 축방향으로 이동하고 제 2 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 2 스위칭 위치의 방향에서 축방향으로 이동하도록 구성되고,
    상기 제 2 래칭 장치(13)는 제 2 폐쇄 부재(8)가 제 3 스위칭 위치에서 래 칭할 때 제 3 스위칭 위치의 방향에서 축방향으로 이동하고 제 4 스위칭 위치에서 래칭할 때 제 4 스위칭 위치의 방향에서 축방향으로 이동하도록 설계되며,
    상기 전달 부재(11)는 제 1 폐쇄 부재(5)와 제 2 폐쇄 부재(8) 사이에 간격(Sa, Sr)을 갖는 것으로 특징지어지는,
    방향성 시트 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폐쇄 부재(5)는 제 1 피스톤이고, 및/또는 상기 제 2 폐쇄 부재(8)는 제 2 피스톤인 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 래칭 장치(12)는 적어도 하나의 제 1 래칭 요소(14) 및 제 1 폐쇄 부재(5) 상에 배치된 제 1 래칭 그루브(15)를 가지고, 상기 제 1 래칭 그루브(15)는 제 1 캠 표면(16)을 가지며, 상기 제 1 래칭 요소(14)는 제 1 폐쇄 부재(5)가 제 2 스위칭 위치로부터 제 1 스위칭 위치로 이동하는 동안 상기 제 1 캠 표면(16)을 따라 이동하고 제 1 폐쇄 부재(5) 상에서 제 1 스위칭 위치의 방향으로 축방향 이동 힘을 가하는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 래칭 장치(12)는 적어도 하나의 제 2 래칭 요소(17) 및 제 1 폐쇄 부재(5) 상에 배치된 제 2 래칭 그루브(18)를 가지고, 상기 제 2 래칭 그루브(18)는 제 2 캠 표면(19)을 가지며, 상기 제 2 래칭 요소(17)는 제 1 폐쇄 부재(5)가 제 1 스위칭 위치로부터 제 2 스위칭 위치로 이동하는 동안 상기 제 2 캠 표면(19)을 따라 이동하고 제 1 폐쇄 부재(5) 상에서 제 2 스위칭 위치의 방향으로 축방향 이동 힘을 가하는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 래칭 장치(13)는 적어도 제 3 래칭 요소(20) 및 제 2 폐쇄 부재(8) 상에 배치된 제 3 래칭 그루브(21)를 가지고, 상기 제 3 래칭 그루브(21)는 제 3 캠 표면(22)을 가지며, 상기 제 3 래칭 요소(20)는 제 2 폐쇄 부재(8)가 제 3 스위칭 위치로부터 제 4 스위칭 위치로 이동할 때 상기 제 3 캠 표면(22)을 따라 이동하고 제 2 폐쇄 부재(8) 상에서 제 4 스위칭 위치의 방향으로 축방향 이동 힘을 가하는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 래칭 장치(13)는 적어도 하나의 제 4 래칭 요소(23) 및 제 2 폐쇄 부재(8) 상에 배치된 제 4 래칭 그루브(24)을 가지고, 상기 제 4 래칭 그루브(24)는 제 4 캠 표면(25)을 가지며, 상기 제 4 래칭 요소(23)는 제 2 폐쇄 부재(8)가 제 4 스위칭 위치로부터 제 3 스위칭 위치로 이동하는 동안 제 4 캠 표면(25)을 따라 이동하고 제 2 폐쇄 부재(8) 상에서 제 3 스위칭 위치의 방향으로 축방향 이동 힘을 가하는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 폐쇄 부재(5) 및 상기 제 2 폐쇄 부재(8)는 하우징(2)의 밸브 보어(valve bore)(26)에서 축방향으로 서로 나란히 배치되는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전달 부재(11)는 태핏(tappet)이고, 상기 태핏은 밸브 보어(26)에 배치되고 유격(play)은 축방향 유격(Sa)이며, 방사상 유격(Sr)이 태핏(11)과 하우징(2) 사이에 제공되는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 태핏(11)은 축방향 스루홀(through-hole)(27)을 갖는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향성 시트 밸브(1)는 제 1 폐쇄 부재(5) 및 제 2 폐쇄 부재(8)의 위치를 결정하기 위한 유도식 위치 센서(28)를 갖는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유도식 위치 센서(28)는 코어를 가지며, 상기 코어는 제 1 폐쇄 부재(5) 및 제 2 폐쇄 부재(8)와 동기식으로 이동하는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전달 부재(11)가 상기 코어인 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 제 1 시트(6) 및 제 2 시트(7)를 구비하고, 제 1 폐쇄 부재(5)가 제 1 스위칭 위치에서 상기 제 1 시트(6) 상에 놓이고 제 1 폐쇄 부재(5)가 제 2 스위칭 위치에서 상기 제 2 시트(7) 상에 놓이는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 제 3 시트(9) 및 제 4 시트(10)를 구비하고, 제 2 폐쇄 부재(8)가 제 4 스위칭 위치에서 상기 제 4 시트(10) 상에 놓이고 제 2 폐쇄 부재(8)가 제 3 스위칭 위치에서 상기 제 3 시트(9) 상에 놓이는 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 3/2 방향성 시트 밸브 유닛이고, 및/또는 상기 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 3/2 방향성 시트 밸브 유닛인 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향성 시트 밸브 유닛(3)은 시트 밸브 카트리지이고, 및/또는 상기 제 2 방향성 시트 밸브 유닛(4)은 시트 밸브 카트리지인 것으로 특징지어지는, 방향성 시트 밸브.
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