NL1014326C2

NL1014326C2 - Three-way hydraulic valve operated by solenoid, uses very little electric current after initial actuation

Info

Publication number: NL1014326C2
Application number: NL1014326A
Authority: NL
Inventors: Dennis Hugh Felker
Original assignee: Applied Power Inc
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-13

Abstract

The valve is used to channel hydraulic fluid from a pressure source (P) to an actuator (A) or from the actuator back to a reservoir tank (T). The body (2) of the valve contains a two part valve. The lower part (10) controls flow from the pressure port (P) to the actuator, while the upper part (9) controls return flow from the actuator port (A) to the reservoir port (T). The valve is operated by a solenoid assembly.

Description

Korte aanduiding: Elektromagnetisch bediende hydraulische klep.Short designation: Electromagnetically operated hydraulic valve.

De onderhavige uitvinding betreft een elektromagnetisch bediende hydraulische klep van het drie wegen - twee standen type volgens de aanhef van conclusie 1.The present invention relates to a three-way, two-position type electromagnetically operated hydraulic valve according to the preamble of claim 1.

Een dergelijke klep is bijvoorbeeld bekend uit EP 0 565 5 190. Deze bekende klep wordt bijvoorbeeld gebruikt in toepassingen, waarbij de verbindingen tussen drie verschillende hydraulische kringen moeten worden gestuurd. Daarbij is de drukpoort van de klep aangesloten op een kring die hydraulische vloeistof onder druk kan leveren, bijvoorbeeld op de uitgang van 10 een hydraulische pomp. De tankpoort is aangesloten op een kring voor de afvoer van hydraulische vloeistof naar een tank, die zich op een lage of atmosferische druk bevindt. De uitgangspoort is aangesloten op de hydraulische kring, waarvan men de werking wil beheersen met behulp van de klep. Bijvoorbeeld is de 15 uitgangspoort aangesloten op een hydraulische actuator, bijvoorbeeld een hydraulische cilinder.Such a valve is known, for example, from EP 0 565 5 190. This known valve is used, for example, in applications in which the connections between three different hydraulic circuits must be controlled. In addition, the pressure port of the valve is connected to a circuit that can supply pressurized hydraulic fluid, for example to the outlet of a hydraulic pump. The tank port is connected to a circuit for the discharge of hydraulic fluid to a tank, which is at a low or atmospheric pressure. The output port is connected to the hydraulic circuit, the operation of which is to be controlled by means of the valve. For example, the output port is connected to a hydraulic actuator, for example a hydraulic cylinder.

Deze bekende klep heeft drie zittingelementen, namelijk een bovenste zittingelement, een onderste zittingelement, en ook nog een middelste zittingelement. Deze zittingelementen vormen elk 20 een zitting voor een bijbehorende kogel, die afdichtend kan aanliggen tegen de zitting. De bovenste kogel is aangebracht aan de plunjer, welke plunjer door de bijbehorende terugstelveer zodanig wordt belast dat de bovenste kogel van de zitting wordt gehouden indien de spoel onbekrachtigd is.This known valve has three seat elements, namely an upper seat element, a lower seat element, and also a middle seat element. These seat elements each form a seat for an associated ball, which can bear sealingly against the seat. The top ball is mounted on the plunger, which plunger is loaded by the associated return spring so that the top ball is held off the seat when the coil is de-energized.

25 De spoel van de klep kan selectief worden bekrachtigd met een elektrische stroom. Indien de spoel van de bekende klep onbekrachtigd is, verhindert de bekende klep een stroming van hydraulische vloeistof van de drukpoort naar de uitgangspoort of naar de tankpoort, aangezien de middelste kogel dan tegen zijn 30 zitting ligt. Verder laat de onbekrachtigde klep een stroming van de uitgangspoort naar de tankpoort en van de tankpoort naar de uitgangspoort toe, aangezien de bovenste kogel van zijn zitting wordt gehouden.The valve coil can be selectively energized with an electric current. If the coil of the prior art valve is de-energized, the prior art valve prevents a flow of hydraulic fluid from the pressure port to the exit port or to the tank port, since the center ball is then against its seat. Furthermore, the de-energized valve allows flow from the exit port to the tank port and from the tank port to the exit port, since the top ball is kept from its seat.

1014326 - 2 -1014326 - 2 -

Indien de spoel van de bekende klep bekrachtigd is, kan vloeistof van de drukpoort naar de uitgangspoort stromen. Dit is mogelijk omdat de plunjer in de richting van het onderste zittingelement beweegt en daarbij de middelste kogel via de 5 daarop aangrijpende duwstaaf tussen de middelste en de bovenste kogel van zijn zitting houdt. Daarbij drukt de plunjer de bovenste kogel tegen zijn zitting, zodat de tankpoort is afgesloten van zowel de drukpoort als de uitgangspoort.If the coil of the known valve is energized, liquid can flow from the pressure port to the exit port. This is possible because the plunger moves in the direction of the lower seat element, thereby holding the middle ball via its push rod engaging between the middle and top ball of its seat. In doing so, the plunger presses the top ball against its seat, so that the tank port is closed from both the pressure port and the exit port.

In bekrachtigde toestand van de klep is het ook niet 10 mogelijk dat hydraulische vloeistof van de uitgangspoort naar de drukpoort of naar de tankpoort stroomt. In dat geval wordt de onderste kogel onder invloed van de hydraulische druk tegen zijn zitting gedrukt, terwijl de door de bekrachtigde spoel verplaatste plunjer de bovenste kogel tegen zijn zitting houdt. 15 Deze functie van de klep is bekend als de "houdfunktie".In the energized state of the valve, it is also not possible for hydraulic fluid to flow from the exit port to the pressure port or to the tank port. In that case, the lower ball is pressed against its seat under the influence of the hydraulic pressure, while the plunger displaced by the energized coil holds the upper ball against its seat. This function of the valve is known as the "hold function".

Deze houdfunktie is met name van belang in de situatie dat via de bekrachtigde klep vloeistof van de drukpoort naar de uitgangspoort en een daarop aangesloten actuator stroomt en dan de hydraulische druk in de kring van drukpoort daalt, 20 bijvoorbeeld omdat een andere actuator met die kring in verbinding wordt gebracht. De houdfunktie van de klep verhindert dan dat hydraulische vloeistof van de uitgangspoort naar de drukpoort terugstroomt.This holding function is particularly important in the situation where liquid flows from the pressure port to the exit port and an actuator connected thereto via the energized valve, and then the hydraulic pressure in the circuit of pressure port drops, for instance because another actuator with that circuit connection is made. The valve holding function then prevents hydraulic fluid from flowing back from the output port to the pressure port.

De houdfunktie wordt ook benut om een ongewenste beweging 25 te verhinderen van een door de klep gestuurde hydraulische actuator onder invloed van een op de actuator werkende uitwendige last.The holding function is also utilized to prevent unwanted movement of a valve actuated hydraulic actuator under the influence of an external load acting on the actuator.

De bekende klep kent een aantal nadelen.The known valve has a number of drawbacks.

Een nadeel is dat de klep drie zittingelementen en 30 bijbehorende klepelementen (kogels) heeft. Aangezien klepzittingen gemakkelijk beschadigd kunnen, bijvoorbeeld bij de productie van de klep, is het gewenst het aantal klepzittingen te reduceren.A drawback is that the valve has three seat elements and 30 associated valve elements (balls). Since valve seats can be easily damaged, for example in valve production, it is desirable to reduce the number of valve seats.

Een ander nadeel van de bekende klep betreft de eerder 35 genoemde houdfunktie. Bij de bekende klep wordt de bovenste kogel door de bekrachtiging van de spoel tegen zijn zitting gehouden. Dit betekent dat - om ook bij een hoge druk bij de met 1014326 - 3 - de actuator verbonden uitgangspoort - die bovenste kogel tegen zijn zitting te houden een grote elektromagnetische kracht op de plunjer moet worden uitgeoefend. Dit betekent dat de spoel met een grote elektrische stroom bekrachtigd moet blijven, hetgeen 5 de tijdsduur van de houdfunktie in ongewenste mate beperkt, met name omdat de spoel oververhit raakt.Another drawback of the known valve concerns the aforementioned holding function. In the known valve, the upper ball is held against its seat by the actuation of the coil. This means that - in order to hold the upper ball against its seat even at high pressure at the output port connected to the actuator 1014326-3 - a large electromagnetic force must be exerted on the plunger. This means that the coil must remain energized with a large electric current, which undesirably limits the duration of the holding function, in particular because the coil overheats.

De uitvinding heeft tot doel een klep te verschaffen die bovengenoemde nadelen opheft.The object of the invention is to provide a valve that obviates the above drawbacks.

De uitvinding lost het eerstgenoemde nadeel op door het 10 verschaffen van een klep volgens de aanhef van conclusie 1, die is gekenmerkt, doordat de klep slechts twee zittingelementen heeft, namelijk een bovenste zittingelement, dat is opgesteld tussen de tankpoort enerzijds en de uitgangspoort en de drukpoort anderzijds en dat een zitting vormt voor een bovenste 15 klepelement, en een onderste zittingelement, dat is opgesteld tussen de drukpoort enerzijds en de tankpoort en de uitgangspoort anderzijds en dat een zitting vormt voor een onderste klepelement, waarbij de plunjer is ingericht om aan te grijpen op het bovenste klepelement.The invention solves the first-mentioned drawback by providing a valve according to the preamble of claim 1, characterized in that the valve has only two seat elements, namely an upper seat element, which is arranged between the tank port on the one hand and the exit port and the pressure port, on the other hand, and which forms a seat for an upper valve element, and a lower seat element, which is arranged between the pressure port on the one hand, and the tank port and the exit port, on the other, and which forms a seat for a lower valve element, the plunger being adapted to grip the top valve element.

20 Deze maatregel volgens de uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat voor het selectief scheiden en verbinden van drie hydraulische kringen slechts twee zittingelementen en bijbehorende klepelementen nodig zijn. Een zittingelement kan als afzonderlijk onderdeel zijn vervaardigd en in het huis van 25 de klep zijn gemonteerd of kan een integraal onderdeel van het huis zijn.This measure according to the invention is based on the insight that only two seat elements and associated valve elements are required for the selective separation and connection of three hydraulic circuits. A seat element may be manufactured as a separate part and mounted in the valve body or may be an integral part of the body.

Voor het oplossen van het nadeel van de bekende klep betreffende de houdfunktie is er bij voorkeur in voorzien dat de zitting van het onderste zittingelement zich aan de naar de 30 tankpoort en uitgangspoort gekeerde zijde van het onderste zittingelement bevindt, en dat de zitting van het bovenste zittingelement zich aan de naar de drukpoort en de uitgangspoort gekeerde zijde van het bovenste zittingelement bevindt.In order to solve the drawback of the known valve regarding the holding function, it is preferably provided that the seat of the bottom seat element is located on the side of the bottom seat element facing the tank port and exit port, and that the seat of the top seat element is located on the side of the top seat element facing the pressure port and the exit port.

Door deze opstelling van de zittingen van de 35 zittingelementen van de klep wordt bereikt dat de druk bij de uitgangspoort en/of een bij elk klepelement behorende veer 1 0 1 4326 - 4 - (indien aanwezig) zowel het onderste klepelement als het bovenste klepelement tegen de bijbehorende zitting drukt.This arrangement of the seats of the seat elements of the valve ensures that the pressure at the exit port and / or a spring associated with each valve element 1 0 1 4326 - 4 - (if present) counteracts both the lower valve element and the upper valve element the corresponding seat.

Bij voorkeur is er verder in voorzien dat - in onbekrachtigde toestand van de spoel - het bovenste klepelement 5 door de veerbelaste plunjer wordt belast in een richting van de bijbehorende zitting vandaan, en dat - in bekrachtigde toestand van de spoel - de plunjer zich in een teruggetrokken stand bevindt, zodanig dat het bovenste klepelement tegen de bijbehorende zitting kan komen.Preferably, it is further provided that - in the de-energized state of the coil - the upper valve element 5 is loaded by the spring-loaded plunger in a direction away from the associated seat, and that - in the energized state of the coil - the plunger is in a retracted position so that the top valve element can touch the associated seat.

10 In de bekrachtigde toestand van de spoel betekent dit dat de klep een houdfunktie heeft, die zodanig is dat druk bij de uitgangspoort onafhankelijk is van de elektromagnetische kracht. Dit maakt het mogelijk de elektromagnetische kracht te reduceren door het reduceren van de door de spoel geleide elektrische 15 stroom, waardoor het probleem van oververhitting van de spoel wordt vermeden. In het bijzonder is de stroom door de spoel die nodig is om de plunjer vast te houden in zijn stand die de plunjer heeft bereikt als gevolg van een bekrachtiging van de spoel aanmerkelijk kleiner dan de stroom door de spoel die nodig 20 is om de plunjer naar die stand te verplaatsen. Hierdoor kunnen bij de klep behorende elektrische regelmiddelen, die de stroom door de spoel regelen, zodanig worden uitgevoerd dat de stroom door de spoel wordt gereduceerd nadat de spoel eenmaal is bekrachtigd en de plunjer tegen de bijbehorende terugstelveer in 25 is verplaatst.In the energized state of the coil this means that the valve has a holding function such that pressure at the output port is independent of the electromagnetic force. This makes it possible to reduce the electromagnetic force by reducing the electric current passed through the coil, thereby avoiding the problem of coil overheating. In particular, the current through the coil required to hold the plunger in its position which has reached the plunger due to an actuation of the coil is significantly less than the current through the coil required to move the plunger into move that position. As a result, electrical control means associated with the valve, which control the current through the coil, can be designed such that the current through the coil is reduced after the coil has been energized and the plunger has been moved against the associated return spring.

Bij voorkeur is een additionele veer voorzien die het onderste en/of bovenste klepelement in de richting van de bijbehorende zitting drukt. Hierdoor wordt een betrouwbare aanligging van het klepelement tegen de zitting bereikt en wordt 30 het risico vermeden dat een lekkage langs dat klepelement plaatsvindt.Preferably, an additional spring is provided which presses the lower and / or upper valve element in the direction of the associated seat. Hereby a reliable contact of the valve element against the seat is achieved and the risk of leakage along that valve element is avoided.

Bij voorkeur is een veer geplaatst tussen het onderste en het bovenste klepelement. Eventueel kan erin zijn voorzien dat de beide klepelementen zodanig zijn uitgevoerd, dat - in de 35 onbekrachtigde toestand van de spoel - het bovenste klepelement onder invloed van de door de terugstelveer belaste plunjer tegen het onderste klepelement aanligt, onder samendrukking van de 1 n 1nofi - 5 - tussengeplaatste veer. In een variant is tussen beide klepelementen een duwstaaf aanwezig.Preferably, a spring is interposed between the bottom and top valve members. Optionally, provision can be made for the two valve elements to be designed in such a way that - in the de-energized state of the coil - the upper valve element rests against the lower valve element under the influence of the plunger loaded by the return spring, while the 1 n 1 nofi is compressed. 5 - intermediate spring. In a variant, a push rod is present between the two valve elements.

Door tussenplaatsing van een veer en/of aanligging van de klepelementen, rechtstreeks of via een tussengeplaatste 5 duwstaaf, wordt bereikt dat de plunjer onder invloed van de terugstelveer het bovenste klepelement van zijn zitting drukt en tegelijkertijd die kracht van de terugstelveer wordt doorgegeven aan het onderste klepelement, dat daardoor op zijn zitting wordt gedrukt. Zolang de door de druk bij de drukpoort op het onderste 10 klepelement uitgeoefende kracht beneden de door de terugstelveer op dat klepelement uitgeoefende kracht blijft, blijft de drukpoort afgesloten van de andere poorten.By inserting a spring and / or abutment of the valve elements, directly or via an intermediate push rod, it is achieved that the plunger presses the upper valve element of its seat under the influence of the return spring and at the same time that force of the return spring is transmitted to the lower valve element, which is therefore pressed onto its seat. As long as the force exerted by the pressure at the pressure port on the lower valve element remains below the force exerted by the return spring on that valve element, the pressure port remains closed from the other ports.

Verdere voordelige aspecten van de klep volgens de uitvinding zijn beschreven in de conclusies en in de navolgende 15 beschrijving aan de hand van de tekening. Daarbij toont:Further advantageous aspects of the valve according to the invention are described in the claims and in the following description with reference to the drawing. Thereby shows:

Fig. 1 in langsdoorsnede een voorkeursuitvoeringsvorm van de klep volgens de uitvinding in onbekrachtigde toestand,Fig. 1 is a longitudinal section of a preferred embodiment of the valve according to the invention in the de-energized state,

Fig. 2 de klep van figuur 1 in bekrachtigde toestand tijdens de houdfunctie, en 20 Fig. 3 een hydraulische schema met de klep volgens de uitvinding.Fig. 2 shows the valve of FIG. 1 in energized state during the hold function, and FIG. 3 a hydraulic diagram with the valve according to the invention.

De figuren 1 en 2 tonen een voorkeursuitvoeringsvorm van de elektromagnetisch bedienbare hydraulische 3/2-klep volgens de 25 uitvinding, aangeduid met verwijzingscijfer 1.Figures 1 and 2 show a preferred embodiment of the electromagnetically operable 3/2 hydraulic valve according to the invention, indicated by reference numeral 1.

De klep 1 is hier ondergebracht in een huis 2. Het huis 2 is hier een blok, waarin bijvoorbeeld nog meer kleppen 1 kunnen zijn voorzien of andere hydraulische componenten. Bijvoorbeeld is het huis 2 tevens het huis van een hydraulische pomp of een 30 hydraulische actuator. Het huis 2 zou in een variant ook een zogenaamde cartridge kunnen zijn, die in een ander huis monteerbaar is, of het huis 2 zou bijvoorbeeld van het type kunnen zijn dat op een verdeelplaat kan worden aangebracht.The valve 1 is here housed in a housing 2. The housing 2 here is a block, in which, for example, even more valves 1 or other hydraulic components can be provided. For example, the housing 2 is also the housing of a hydraulic pump or a hydraulic actuator. In a variant, the housing 2 could also be a so-called cartridge, which can be mounted in another housing, or, for example, the housing 2 could be of the type that can be mounted on a distribution plate.

Het huis 2 kan met voordeel ook een blok zijn van een 35 kleppenblok, dat is voorzien van meerdere kleppen 1, waarbij het lichaam van dat kleppenblok dan het gemeenschappelijk huis van die kleppen vormt.The housing 2 can advantageously also be a block of a valve block, which is provided with several valves 1, the body of that valve block then forming the common housing of those valves.

1014326 - 6 -1014326 - 6 -

Het huis 2 is voorzien van een getrapte blinde hoofdboring 3. In die hoofdboring 3 zijn op een afstand van elkaar een onderste zittingelement 4 en een bovenste zittingelement 5 vastgezet, bijvoorbeeld met een perspassing.The housing 2 is provided with a stepped blind main bore 3. In that main bore 3 a lower seat element 4 and an upper seat element 5 are fixed at a distance from each other, for instance with a press fit.

5 Tussen het blinde einde van de hoofdboring 3 en het onderste zittingelement sluit een dwarsboring 6 aan naar drukpoort P van de klep 1.5 A transverse bore 6 connects to the pressure port P of the valve 1 between the blind end of the main bore 3 and the lower seat element.

Tussen het onderste zittingelement 4 en het bovenste zittingelement 5 sluit een dwarsboring 7 aan naar uitgangspoort 10 of servicepoort A van de klep 1. Aan de andere zijde van het bovenste zittingelement 5 sluit dwarsboring 8 aan naar tankpoort T van de klep 1. De klep 1 heeft naast het bovenste en het onderste zittingelement met elk een enkele bijbehorende zitting geen verdere zittingelementen en zittingen.Between the lower seat element 4 and the upper seat element 5 connect a transverse bore 7 to outlet port 10 or service port A of the valve 1. On the other side of the upper seat element 5 connect transverse bore 8 to tank port T of the valve 1. The valve 1 In addition to the top and bottom seat elements, each with a single associated seat, it has no further seat elements and seats.

15 De klep 1 heeft derhalve drie poorten P, A, T en twee zittingelementen 4, 5 tussen deze poorten P, A, T.The valve 1 therefore has three ports P, A, T and two seat elements 4, 5 between these ports P, A, T.

Het bovenste zittingelement 5 vormt aan de naar het onderste zittingelement 4 gekeerde zijde een rond de doorlaat in dat zittingelement 5 gelegen zitting voor een bijbehorend 20 bovenste klepelement 9, dat afdichtend kan aanliggen tegen die zitting.The upper seat element 5 forms on the side facing the lower seat element 4 a seat located around the passage in that seat element 5 for a corresponding upper valve element 9, which can abut sealingly against said seat.

Het onderste zittingelement 4 vormt aan de naar het bovenste zittingelement 5 gekeerde zijde een rond de doorlaat in dat zittingelement 4 gelegen zitting voor een bijbehorende 25 onderste klepelement 10, dat afdichtend kan aanliggen tegen die zitting.The lower seat element 4 forms on the side facing the upper seat element 5 a seat located around the passage in that seat element 4 for an associated lower valve element 10, which can abut sealingly against said seat.

Het onderste en bovenste klepelement 9, 10 omvatten elk een kogel, welke kogels 9, 10 elk zijn opgenomen in een bijbehorende geleider 12, 13.The lower and upper valve elements 9, 10 each comprise a ball, which balls 9, 10 are each received in an associated guide 12, 13.

30 De geleiders 12, 13 zijn elk langs de as van de hoofdboring heen en weer verschuifbaar geleid in een bijbehorende geleideboring, welke geleideboringen telkens worden gevormd door een ringwand 15, 16 van het zittingelement 4,5. In de getoonde uitvoering zijn de geleideboringen cilindrisch en zijn de 35 geleiders 12, 13 in dwarsdoorsnede in hoofdzaak vierkant met afgeronde hoeken, zodat er stromingskanalen zijn tussen de ringwand 15, 16 en de geleiders 12, 13.The guides 12, 13 are each slidably guided back and forth along the axis of the main bore in an associated guide bore, which guide bores are each formed by an annular wall 15, 16 of the seat element 4.5. In the embodiment shown, the guide bores are cylindrical and the guides 12, 13 are substantially square in cross section with rounded corners, so that there are flow channels between the annular wall 15, 16 and the guides 12, 13.

1014326 - 7 -1014326 - 7 -

De geleider 12 is voorzien van een uitstekend deel 17, waaromheen een veer 18 is geplaatst. De veer 18 steunt enerzijds af tegen de geleider 12 en anderzijds tegen de geleider 13 en tracht deze geleiders 12, 13 van elkaar vandaan te drukken.The guide 12 is provided with a protruding part 17, around which a spring 18 is placed. The spring 18 rests on the one hand against the guide 12 and on the other hand against the guide 13 and tries to push these guides 12, 13 away from each other.

5 Er kan zijn voorzien in een filter bij het onderste zittingelement 4, ingeklemd tussen dat element 4 en het huis 2. Verder kan zijn voorzien in een ringvormig filter in de ruimte tussen het onderste en bovenste zittingelement 4, 5.A filter may be provided at the lower seat element 4, sandwiched between that element 4 and the housing 2. Furthermore, an annular filter may be provided in the space between the lower and upper seat element 4, 5.

Voor de elektromagnetische bediening omvat de klep 1 een 10 elektrische spoel 20 met een centrale boring in het verlengde van de hoofdboring 3. De spoel 20 is stationair ten opzichte van het huis 2. In centrale boring van de spoel 20 steekt een poolkern 22. Verder is een juk 21 voorzien. In de centrale boring van de spoel 20 steekt verder een in de richting van de 15 as van de hoofdboring 3 heen en weer beweegbare plunjer 24. Tussen de plunjer 24 en de poolkern 22 bevindt zich een terugstelveer 25, die hier is geplaatst in een verdieping in de kop van de plunjer 24. De terugstelveer 25 drukt de plunjer 24 van de poolkern vandaan.For the electromagnetic actuation, the valve 1 comprises an electric coil 20 with a central bore in line with the main bore 3. The coil 20 is stationary with respect to the housing 2. In the central bore of the coil 20 a pole core 22 protrudes. a yoke 21 is provided. In the central bore of the coil 20 there is furthermore a plunger 24 which can be moved back and forth in the direction of the axis of the main bore 3. Between the plunger 24 and the pole core 22 there is a return spring 25, which is placed here in a recess in the head of the plunger 24. The return spring 25 pushes the plunger 24 away from the pole core.

20 De plunjer 24 is gescheiden van de kogel 9 en afzonderlijk van die kogel 9 verplaatsbaar. De plunjer 24 is aan zijn in de hoofdboring 3 van het huis 2 stekende einde voorzien van een duwstift 27, die kan aanliggen tegen de kogel 9. De duwstift 27 steekt met radiale speling in de doorlaat van het bovenste 25 zittingelement 5.The plunger 24 is separated from the ball 9 and can be moved separately from that ball 9. The plunger 24 is provided at its end in the main bore 3 of the housing 2 with a push pin 27, which can abut against the ball 9. The push pin 27 inserts with radial clearance in the passage of the top seat element 5.

In de boring van de spoel 20 is een bus 28 aangebracht, bijvoorbeeld van roestvast staal, die om een deel van de plunjer 24 ligt.A sleeve 28, for example of stainless steel, is arranged in the bore of the coil 20, which surrounds a part of the plunger 24.

In figuur 1 is de klep 1 getoond in de onbekrachtigde 30 toestand van de spoel 20. Hierbij drukt de terugstelveer 25 de plunjer 24 van de poolkern 22 vandaan. De duwstift 27 van de plunjer 24 steekt dan zover door de doorlaat van het bovenste zittingelement 5, dat de kogel 9 van die zitting vandaan wordt gehouden. Verder wordt de kracht van de terugstelveer 25 via de 35 kogel 9 en de bijbehorende geleider 13 overgebracht naar de geleider 12 van de onderste kogel 10. Daardoor wordt die onderste kogel 10 op zijn zitting gedrukt. De veer 18 kan 1 0 1 4326 - 8 - hierbij zodanig worden samengedrukt, dat de geleiders 12, 13 direct tegen elkaar liggen, zoals de figuur 1 toont.In Figure 1, the valve 1 is shown in the de-energized state of the coil 20. Here, the return spring 25 presses the plunger 24 away from the pole core 22. The push pin 27 of the plunger 24 then protrudes through the passage of the upper seat element 5 until the ball 9 is kept away from that seat. Furthermore, the force of the return spring 25 is transferred via the ball 9 and the associated guide 13 to the guide 12 of the lower ball 10. As a result, that lower ball 10 is pressed onto its seat. The spring 18 can be compressed in such a way that the guides 12, 13 lie directly against each other, as shown in figure 1.

In de onbekrachtigde toestand is stroming tussen de tankpoort T en de uitgangspoort A mogelijk. Zolang de druk bij 5 de drukpoort beneden een bepaalde waarde blijft, houdt de terugstelveer 25 de onderste kogel 10 op zijn zitting, zodat de verbinding tussen de drukpoort enerzijds en de uitgangspoort en tankpoort anderzijds is afgesloten.In the de-energized state, flow between the tank port T and the exit port A is possible. As long as the pressure at the pressure port remains below a certain value, the return spring 25 holds the lower ball 10 in its seat, so that the connection between the pressure port on the one hand and the exit port and tank port on the other is closed.

In figuur 2 is dezelfde klep 1 getoond in de bekrachtigde 10 toestand van de spoel 20. Door die bekrachtiging is de spleet tussen de plunjer 24 en de poolkern 22 opgeheven en liggen de plunjer 24 en de poolkern 22 tegen elkaar. Hierbij is de terugstelveer ingedrukt.In Figure 2, the same valve 1 is shown in the energized state of the coil 20. As a result of this actuation, the gap between the plunger 24 and the pole core 22 is lifted and the plunger 24 and the pole core 22 lie against each other. The return spring is depressed.

In deze bekrachtigde toestand bevindt de duwstift 27 van de 15 plunjer 24 zich in een teruggetrokken stand, waarin de kogel 9 tegen de bijbehorende zitting kan liggen. De veer 18 drukt de onderste kogel 10 in de richting van de bijbehorende zitting en tevens de bovenste kogel 9 in de richting van de bijbehorende zitting 20 Indien aan drukpoort P vloeistof onder druk wordt toegevoerd, zal de kogel 10 van zijn zitting bewegen, zodat de vloeistof de uitgangspoort A kan bereiken. De kogel 9 wordt dan tegen zijn zitting gedrukt.In this energized state, the push pin 27 of the plunger 24 is in a retracted position, in which the ball 9 can rest against the associated seat. The spring 18 presses the lower ball 10 towards the associated seat and also the upper ball 9 towards the associated seat 20. If pressurized fluid P is supplied to pressure port P, the ball 10 will move from its seat so that the liquid can reach the exit port A. The ball 9 is then pressed against its seat.

De klep 1 heeft een houdfunktie. Indien de klep 1 25 bekrachtigd is en de druk bij de drukpoort P daalt, bijvoorbeeld omdat de pompkring waarmee de drukpoort P is verbonden ook in verbinding wordt gebracht met een andere actuator, dan treedt de situatie op dat de druk bij de poort A groter is dan bij de drukpoort P en bij de tankpoort T. Dit drukverschil 30 bewerkstelligt dan dat de kogel 10 op zijn zitting wordt gedrukt. Verder wordt ook de kogel 9 op zijn zitting gedrukt. Hierdoor kan dus geen vloeistof wegstromen van de poort A naar een van de andere poorten T,P, de zogenaamde houdfunctie.The valve 1 has a holding function. If the valve 1 is energized and the pressure at the pressure port P drops, for example because the pump circuit to which the pressure port P is connected is also connected to another actuator, the situation occurs that the pressure at port A is greater then at the pressure port P and at the tank port T. This pressure difference 30 then causes the ball 10 to be pressed onto its seat. Furthermore, the ball 9 is also pressed onto its seat. This means that no liquid can flow away from the gate A to one of the other ports T, P, the so-called holding function.

De afsluitende werking van de kogels 9, 10 bij deze 35 houdfunktie is niet afhankelijk van de door de spoel 20 opgewekte elektromagnetische kracht. Om een betrouwbare houdfunktie te waarborgen, dient de spoel wel bekrachtigd teThe closing action of the balls 9, 10 in this holding function is not dependent on the electromagnetic force generated by the coil 20. To guarantee a reliable holding function, the coil must be energized

n 1 A 3 O Rn 1 A 3 O R

- 9 - blijven om zo de plunjer 24 in zijn teruggetrokken stand te houden. De daarvoor benodigde stroom door de spoel 20 is echter aanzienlijk kleiner dan de spoelstroom die nodig is om de plunjer 24 tegen de kracht van de terugstelveer 25 in te 5 verplaatsen. Dit maakt het mogelijk om - nadat door bekrachtiging van de spoel de plunjer 24 tegen de poolkern 22 is gebracht - de stroom door de spoel 20 te reduceren. In de praktijk kan de stroomsterkte worden gereduceerd tot ongeveer 10% van de stroomsterkte die nodig is voor een verplaatsing van 10 de plunjer 24. Door deze reductie van de stroomsterkte kan de houdfunktie zeer langdurig worden gehandhaafd zonder risico van oververhitting van de spoel 20. Verder vraagt de klep 1 in bekrachtigde toestand dan weinig elektrische energie bij behoud van de genoemde houdfunktie.- 9 - to keep the plunger 24 in its retracted position. However, the current required for this through the coil 20 is considerably smaller than the coil current required to displace the plunger 24 against the force of the return spring 25. This makes it possible - after the plunger 24 has been brought against the pole core 22 by energizing the coil - to reduce the current through the coil 20. In practice, the amperage can be reduced to about 10% of the amperage required for displacement of the plunger 24. This reduction in the amperage allows the holding function to be maintained for a very long time without the risk of overheating the coil 20. Further in the energized state, the valve 1 then requires little electrical energy while retaining the said holding function.

15 De klep 1 volgens de uitvinding kan, met name vanwege het hiervoor beschreven voordeel van het geringe verbruik van elektrische energie, met voordeel worden toegepast in een motorvoertuig als onderdeel van een hydraulische bedieningsinrichting voor het bewegen van een voertuigonderdeel, 20 bijvoorbeeld een kofferbakdeksel of een onderdeel van een beweegbaar afdekkapsamenstel bij een personenvoertuig van het cabriolettype. Zo kan de klep gedurende lange tijd de houdfunktie waarborgen zonder daarbij bijvoorbeeld de voertuigaccu teveel te belasten.The valve 1 according to the invention, in particular because of the above described advantage of the low consumption of electrical energy, can advantageously be used in a motor vehicle as part of a hydraulic operating device for moving a vehicle part, for instance a trunk lid or a part of a movable cover assembly on a convertible-type passenger vehicle. For example, the valve can guarantee the holding function for a long time without, for example, overloading the vehicle battery.

25 Figuur 3 toont schematisch de klep 1 in een hydraulisch systeem. Het systeem omvat een pomp 30, waarvan de uitgang is aangesloten op de drukpoort P van de klep 1. Verder omvat het systeem een drukloze of lage druk tank 31, die is aangesloten op de tankpoort T van de klep 1. Op de uitgangspoort A van de klep 30 1 is een hydraulische cilinder 32 aangesloten. De cilinder 32 heeft een heen en weer beweegbaar zuiger/zuigerstangsamenstel 33, dat in de cilinder 32 een variabele arbeidskamer 34 begrenst, die verbonden is met de poort A. De zuigerstang 33 is verbonden met een last 35.Figure 3 schematically shows the valve 1 in a hydraulic system. The system includes a pump 30, the output of which is connected to the pressure port P of the valve 1. Furthermore, the system comprises a pressureless or low pressure tank 31, which is connected to the tank port T of the valve 1. To the output port A of the valve 301 is connected to a hydraulic cylinder 32. The cylinder 32 has a reciprocating piston / piston rod assembly 33 which defines in the cylinder 32 a variable working chamber 34 connected to the port A. The piston rod 33 is connected to a load 35.

35 In de getoonde onbekrachtigde stand van de klep 1 kan de vloeistof uit de kamer 34 stromen naar de tank 31. Indien de spoel 20 van de klep 1 wordt bekrachtigd, kan geen vloeistof 1 0 1 43 o ft - 10 - meer wegstromen uit de kamer 34, waardoor de last 35 hydraulisch op zijn plaats wordt gehouden.In the shown de-energized position of the valve 1, the liquid from the chamber 34 can flow to the tank 31. If the coil 20 of the valve 1 is energized, no more liquid 1 0 1 43 o ft - 10 - can flow out of the chamber 34, whereby the load 35 is held hydraulically in place.

1 01 43261 01 4326

Claims

1. Three way electromagnetically operated hydraulic valve - two position type, comprising: 5. a housing, which is equipped with a pressure port (P), a tank port (T), and an output port (A), - an electric coil ( 20), which coil can be brought into an energized and non-energized state, - a plunger (24) displaceable by electric actuation of the coil and spring-loaded by an associated return spring (25), the valve being designed such that: - in the de-energized state of the coil - the valve blocks a flow from the pressure port to the tank port or the exit port 15 and allows a flow from the exit port to the tank port and a flow from the tank port to the exit port, - in the energized state of the coil - the valve permits flow from the pressure port to the exit port and prevents flow from the pressure port or exit port to the tank port 20 and flows from the exit port to the tank prevents an anchor port or the pressure port, the plunger being adapted to engage the upper valve element, characterized in that the valve has only two seat elements 25: - an upper seat element (5) arranged between the tank port on the one hand and the exit port and the pressure port on the other hand, and which forms a seat for an upper valve element (9), and 30. a lower seat element (4), which is arranged between the pressure port on the one hand and the tank port and the exit port, on the other hand, and which forms a seat for a lower valve element (10).

Valve as claimed in claim 1, wherein the seat of the bottom seat element is located on the side of the bottom seat element fl 1 A 3 o fi - 12 - facing the tank port and exit port, and wherein the seat of the top seat element is on the side of the top seat element (5) faces the pressure port (P) and the exit port (A).

Valve according to claim 1 or 2, wherein - in the non-energized state of the coil - the upper valve element (9) is loaded by the spring-loaded plunger (24) in a direction away from the associated seat, and wherein - in the energized state of the coil - the plunger (24) is in a retracted position such that the top valve element (9) can touch the associated seat.

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein an additional spring (18) is provided which presses the lower valve element (10) in the direction towards the associated seat.

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein an additional spring (18) is provided which presses the upper valve element (9) in the direction towards the associated seat.

Valve according to claims 4 and 5, wherein a single additional spring (18) is placed between the lower and the upper valve element.

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein - in the de-energized state of the coil - the lower valve element (10) is pressed against the associated seat by the return spring of the plunger 30 (24).

Valve according to one or more of the preceding claims, in which each valve element is slidably guided back and forth in an associated guide bore. 35 1 n1 a 3 or - 13 -

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein a seat element is a separate part mounted in the valve housing.

Valve according to claims 8 and 9, wherein a seat element on the side facing the associated valve element is provided with an annular wall (15, 16), which forms the guide bore (12, 13) for the valve element.

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein a valve element comprises a ball (9,10) which can seal against the associated seat.

Valve according to claim 11, wherein each ball is received in an associated guide (12, 13).

Valve according to claim 6, wherein the intermediate spring is positioned on one or both valve elements, for instance arranged around one or both guides (12,13) of the balls (9,10).

Valve according to one or more of the preceding claims, wherein the plunger is provided with an operating projection (27) for operating the upper valve element, which projection can protrude into the upper seating element with clearance through the passage.

Valve according to one or more of the preceding claims, in which a pole core (22) is fixed in the coil (20) in line with the plunger (24).

The valve of claim 15, wherein the plunger return spring (25) is disposed between the pole core and the plunger and presses the plunger away from the pole core. 35

17. Two position - three way type electromagnetically actuated hydraulic valve, comprising: 1014326 - 14 - - a housing, which is equipped with a pressure port (P), a tank port (T), and an exit port (A), - a electric coil (20), which coil can be brought into an energized and de-energized state, 5. a plunger (24) displaceable by electric actuation of the coil and spring-loaded by an associated return spring (25), which valve has only two seat elements : - an upper seat element (5), which is arranged between the tank port on the one hand and the exit port and the pressure port on the other, and which forms a seat for an upper valve element on its side facing the pressure port (P) and the exit port (A). (9), which can abut sealingly against said seat, and 15. a lower seat element (4), which is arranged between the pressure port on the one hand and the tank port and the exit port on the other hand, and that on the The opposite side of the port and exit port form a seat for a lower valve element (10), which can be sealingly seated against said seat, wherein - in the coil-de-energized state - the upper valve element (9) is loaded by the spring-loaded plunger (24) in a direction away from the associated seat, and wherein - in the energized state of the coil - the plunger (24) is in a retracted position, such that the upper valve element (9) can come against the associated seat, the valve being such is designed that: - in the de-energized state of the coil - the valve blocks a flow from the pressure port to the tank port or the exit port 30 and allows a flow from the exit port to the tank port and a flow from the tank port to the exit port, - in energized state of the coil - the valve allows flow from the pressure port to the exit port and flow from the pressure port or exit port to the tank poo rt 35 and prevent flow from the exit port to the tank port or pressure port. 1 0143? Fi t - 15 -

18. Valve as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the valve comprises electric control means which control the current through the coil, which control means are designed such that the current through the coil is reduced after the coil has been energized once and the plunger has moved against its return spring.

Valve block comprising a one-piece body, which body forms the common housing of several valves according to one or more of the preceding claims.

20. Motor vehicle comprising a movable vehicle part and an associated hydraulic operating device for moving the vehicle part, the hydraulic operating device comprising a valve according to one or more of the preceding claims.

Motor vehicle according to claim 20, wherein the vehicle is a convertible type passenger vehicle and the movable vehicle part forms part of a movable hood assembly for opening and closing the passenger compartment of the passenger vehicle. 1014326