WO2016012240A1 - Built-in hydraulic valve and hydraulic control arrangement - Google Patents

Built-in hydraulic valve and hydraulic control arrangement Download PDF

Info

Publication number
WO2016012240A1
WO2016012240A1 PCT/EP2015/065571 EP2015065571W WO2016012240A1 WO 2016012240 A1 WO2016012240 A1 WO 2016012240A1 EP 2015065571 W EP2015065571 W EP 2015065571W WO 2016012240 A1 WO2016012240 A1 WO 2016012240A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
valve
control
pressure medium
chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/065571
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Hofmann
Hubert Feser
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2016012240A1 publication Critical patent/WO2016012240A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/36Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
    • F16K31/38Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side
    • F16K31/383Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side the fluid acting on a piston

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic cartridge valve according to the preamble of patent claim 1 and a hydraulic control arrangement according to the
  • a main stage of a cartridge valve has a pressure medium input and a pressure medium output and is in a mostly standardized receiving bore in a
  • Control block can be used. Usually, an interface of a control pressure chamber of the main stage with control components is formed via a closure cover of the cartridge valve.
  • the main stage can fulfill a pressure valve, a directional control valve, a check valve or a throttle valve function or represent a combination of these functions.
  • a generic, hydraulic cartridge valve is shown for example in the data sheet RD 21040/1 1 .10 the applicant.
  • the valve body / piston accommodated in a valve bore or piston bore has an in
  • Pressure medium connection provided on the third pressure surface.
  • Pressure surfaces are acted upon by the pressure medium input pending, comparatively high operating pressure, which serves to balance the force on the valve body.
  • the third pressure surface is located as an annular end face on a radial collar in an area between the two first pressure surfaces.
  • valve cover in the region of this pressure chamber occlusive housing cover with all its components, such as seals, lag screws, etc., on the relatively high
  • the invention has the object to provide a hydraulic cartridge valve having a reduced device complexity. Furthermore, the invention has for its object to provide a hydraulic control arrangement so.
  • This first object is achieved by a hydraulic cartridge valve having the features of patent claim 1
  • the second object is achieved by a hydraulic control arrangement having the features of patent claim 11.
  • a hydraulic cartridge valve in particular designed as a 2/2-way cartridge valve, in particular as a switching valve, has a closed by a closure device, in particular by a housing cover, valve bore or
  • Piston bore This is preferably formed in a valve housing of the cartridge valve.
  • a valve body in particular a valve piston, received axially displaceable, via which a pressure medium connection, preferably between a pressure medium input and a pressure medium output of the cartridge valve, is controllable.
  • On the valve body four pressure surfaces are provided. A first is effective when pressure medium in the opening direction of the pressure medium connection and a second in the closing direction. Both pressure surfaces are fluidically connected to one another and with an operating pressure of the pressure medium connection, preferably at
  • Pressure medium input or output is pending, acted upon, in particular
  • valve body is thus at least partially force-balanced via the two pressure surfaces mentioned, so that a control force for controlling the pressure medium connection can be smaller.
  • control force for controlling the pressure medium connection can be smaller.
  • two additional pressure surfaces hereinafter third and fourth
  • Called pressure surface provided, which are acted upon with respect to the operating pressure, lower pressure, for example, a control pressure, low pressure or tank pressure, in particular acted upon.
  • lower pressure for example, a control pressure, low pressure or tank pressure, in particular acted upon.
  • the third pressure surface in the closing direction and the fourth pressure surface in the opening direction is effective.
  • a third pressure chamber of the cartridge valve which is limited in sections by the third pressure surface, as well as the
  • closure device having pressure chamber, as in the prior art.
  • closure device and other components such as lag screws for fastening the closure device, seals for sealing an opening of the valve bore or pressure relief valves for pressure protection of the third
  • Pressure chamber not on the relatively high operating pressure, but can be designed for the lower control pressure. It can then device-simpler and thus cheaper components are used. The built-in valve thus realized is therefore simplifies device technology and cheaper
  • the cartridge valve is designed such that it can be inserted or installed in a valve block or a valve disc.
  • the insertion, installation can be realized for example via a screw with the valve block or the valve disc.
  • the insert valve proves to be particularly advantageous for use in the high-pressure range at operating pressures of approximately above 500 bar, in particular up to approximately 1000 bar. The higher the operating pressure, the larger the one
  • cartridge valve for example, in a hydraulic press drive or in a hydraulic test bench, in the hydraulic
  • Components to the multiple for example, 3 times their nominal or
  • the first pressure surface is at least
  • valve body formed in sections on a first end face of the valve body.
  • the third pressure surface is at least
  • At least in sections means for the mentioned printing surfaces, that a portion of the respective printing surface can be arranged with respect to the end side reset.
  • the fourth pressure surface is formed in the axial direction between the first and second pressure surface.
  • the valve body has a radially expanded collar, on which the second pressure surface, in particular as an annular end face is formed.
  • the fourth pressure surface is additionally formed on the radially expanded collar, in particular on another annular end face of the collar.
  • a valve seat is preferably formed in cooperation with a seat surface of the cartridge valve, via which the
  • Pressure medium connection up and is zuu Kunststoffbar The design as a seat valve has the advantage that the pressure medium connection is substantially leak-free zu Kunststoffbar.
  • valve body of a first embodiment the valve body of a first valve body
  • Pressure medium passage penetrated which opens on the one hand in a section of the first pressure surface limited first pressure chamber and on the other hand in a partially bounded by the second pressure surface, the second pressure chamber.
  • the valve body is thus designed like a sleeve.
  • Pressure medium channel must be done, but instead leak-free, device technology simple and easy to manufacture done by the formed in the valve body pressure medium channel. This represents a considerable device and manufacturing simplification not only for the cartridge valve but also for its installation environment.
  • the pressure medium channel opens into the second pressure chamber via substantially star-shaped radial bores of the valve body.
  • the second pressure surface is smaller than the first pressure surface formed.
  • the third pressure chamber can be fluidly connected to a control pressure medium source, in particular connected and in sections
  • the fourth pressure chamber delimited by the fourth pressure surface is permanently connected fluidly to a pressure medium sink or a low pressure level, in particular to a tank, in particular connected. As force relevant in the opening direction, the pressure force acting on the first pressure surface is then essentially effective.
  • the cartridge valve is pressurized
  • Pressure limiting valve formed, via which the pressure medium connection is controllable in only one flow direction.
  • the pressure reduction takes place between the pending on the first pressure surface operating pressure and the pending on the third pressure surface pressure or control pressure. In other words, only a low pressure or control pressure is necessary to secure the operating pressure due to the construction of the cartridge valve according to the invention.
  • the pressure required for controlling the pressure medium connection in particular the pressure or control pressure required to close the pressure medium connection in the third pressure chamber, can be lower than the operating pressure, is realized in a preferred development in that a surface difference of the first and second pressure surface and the third pressure surface are suitably matched to each other.
  • the third pressure surface is preferably larger, in particular significantly larger, than this surface difference. The larger the third pressure area, the lower the pressure or control pressure can be selected.
  • the third pressure chamber and a fourth pressure chamber delimited in sections by the fourth pressure surface is
  • Flow directions is controllable.
  • a surface difference between the first pressure surface and the second pressure surface and the fourth pressure surface are dimensioned in such a way that the pressure in the fourth pressure chamber to open the
  • Pressure medium connection required pressure or control pressure may be lower than the operating pressure
  • the pressure surfaces are dimensioned such that a pressure ratio of the pressure or control pressure to the operating pressure is about 1/2 to about 1/3.
  • the pressure surfaces are dimensioned such that the pressure or control pressure is in the range of a, in particular standardized, hydraulic pressure stage, in particular at approximately 340 bar. Then, a system or system pressure already present in the system can easily be used to control the cartridge valve (the fluid connection) without having to provide a special control fluid source.
  • a hydraulic control arrangement has, for the control of a pressure medium connection, a built-in valve which is designed at least according to one of the aspects of the preceding description.
  • the control arrangement has a control pressure medium source to which at least the third pressure chamber can be fluidically connected, in particular connected.
  • control arrangement has a
  • Valve device which is fluidly connected to the third pressure surface of the cartridge valve, in particular connected.
  • the valve device is designed such that the pressure or control pressure in the third pressure chamber of the cartridge valve
  • the third pressure chamber via the valve device to limit its pressure fluidly connected to a pressure medium sink.
  • the valve device is formed via a pressure relief valve. Its pressure medium input is then connected to the third pressure chamber and its pressure medium outlet is connected to the pressure medium sink, in particular to the tank, in particular connected.
  • a hydraulic Control arrangement is a so-called pressure limiting function is formed, in which the pressure relief valve acts as a hydraulic spring. Due to the nature of the pressure surfaces, a hydraulic pressure reduction between the operating pressure and the pressure in the third pressure chamber is created. According to the invention, the
  • Valve device be designed to the discussed, lower pressure level, which brings about the advantages already mentioned.
  • control arrangement has a valve device which is configured such that the respective pressure or control pressure in the third pressure chamber and in the fourth pressure chamber can be adjusted via it to control the pressure medium connection.
  • valve device preferably has a directional control valve, via which the third one is connected to close the pressure medium connection
  • Pressure medium sink is connectable, and via the opening of the pressure medium connection of the third pressure chamber with the pressure medium sink and the fourth pressure chamber with the control pressure medium source is connectable.
  • control arrangement has both valve devices mentioned, which are fluidically connected in parallel with the third pressure chamber.
  • valve devices are or are integrated in the closure device, in particular in the housing cover of the installation valve, whereby a compact design of the hydraulic control arrangement is given.
  • control pressure medium source is formed by a hydraulic pump or a hydraulic accumulator.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a hydraulic control arrangement with a cartridge valve with pressure relief valve function
  • Figure 2 shows a second embodiment of a hydraulic control arrangement with a cartridge valve with directional valve function.
  • a hydraulic control arrangement 1 according to FIG. 1 has a built-in valve 2, a control-pressure-medium source 4 designed as a fixed-displacement pump, and a tank T
  • the control arrangement 1 is used to control a
  • the cartridge valve 2 has a valve housing 12, in which a multi-stepped, designed as a piston bore valve bore 14 is introduced. In this is a stepped, designed as a valve piston valve body 16 received axially displaceable. An opening 18 of the valve bore 14 is formed by a housing cover
  • Locking device 20 pressure-sealed.
  • valve bore 14 extends in the direction of the longitudinal axis 22 cylindrical, stepped.
  • a pin-shaped end portion 26 defines together with the valve bore 14 and the housing cover 20 as a
  • Control pressure chamber formed third pressure chamber 28.
  • the valve bore 14 has a radial extension, in which also a radially expanded Control collar 30 of the valve body 16 is received axially displaceable.
  • Control collar 30 designed as an annular end face, second pressure surface 32, a
  • a second pressure chamber 34 is limited. From one of the bush 24 facing, also designed as an annular end face, fourth pressure surface 36 of the control collar 30, an outer circumferential surface of the valve body 16, the inner circumferential surface of the radial extension of the valve bore 14 and a
  • Ring end face of the sleeve 24 is a fluidically connected to the tank T, fourth pressure chamber 38 limited.
  • the valve housing 12 has on the bushing side a centering collar 40, which is interspersed on the one hand by the valve bore 14, more precisely by its radially expanded portion.
  • an additional, radially enlarged bush receptacle 42 is formed on the centering collar 40, in which the bushing 24 is inserted axially displaceable. This axial displaceability serves to compensate for a small mounting clearance of the cartridge valve 2 in the axial direction.
  • Fully formed grooves arranged seals 70 is a particularly effective and low leakage sealing of the pressure medium input 8 created.
  • the bush 24 is penetrated by a through-passage 44, in which a second end portion 46 of the valve body 16 is received and guided axially displaceable.
  • the valve body 16 has a first pressure surface 48, via which a first pressure chamber 50, of which the pressure medium input 8 is formed, is partially delimited.
  • An edge of the first pressure surface 48 represents a seat edge 52, over which in
  • valve seat Cooperation with an inner seat or seat slope 54 of the sleeve 24, a valve seat is formed. About this is the pressure medium connection of the
  • the pressure medium output 10 is on the sleeve 24 via a plurality of radially extending from the through-hole and radially outwardly extending
  • the valve body 16 is traversed along the longitudinal axis 22 by a predominantly axially extending pressure medium channel 56, which on the one hand has an orifice in the first pressure surface 48, and on the other hand opens with a plurality of radially arranged radial bores in the second pressure chamber 34.
  • the operating pressure p is substantially at the second pressure surface 32 and the first pressure surface 48 at. Since the first pressure surface 48 in the opening direction of the valve body 16 and the second pressure surface 32 opposite in the closing direction is effective, so at least a partial force balance on the valve body 16 is created.
  • the closing spring 58 is arranged in the third pressure chamber 28 and axially supported on the one hand at the bottom of a blind recess of the housing cover 20 and on the other hand at the bottom of a blind recess of the end portion 26 of the valve body 16.
  • the third pressure space 28 is of a at the end portion 26 of an annular end face and a bottom surface of the
  • third pressure surface 60 limited. This is just like the closing spring 58 and the second pressure surface 32 in the closing direction of
  • Pressure fluid connection is effective.
  • the valve housing 12 For detecting a position of the valve body 16, in particular for detecting an open and / or closed position, the valve housing 12 is penetrated from radially outside by a through-bore formed as a sensor receptacle 62 which extends to the valve bore 14.
  • the sensor receptacle 62 is provided for receiving an inductive sensor or another suitable sensor, via which the position of an edge 64 of the control collar 30 can be detected.
  • An advantage of the installation valve 2 according to the invention is that the sensor receptacle 62, in which the sensor 62 is arranged, in pressure medium connection with the depressurized fourth pressure chamber 38, so that the sensor used
  • Low pressure may be designed and not designed for high pressure.
  • the hydraulic control assembly 1 has the task, a
  • the pressure at the pressure medium input 8 should be limited to 1000 bar. In the opening direction of the pressure medium connection of
  • Pressure medium input 8 with the pressure medium output 10 then acts a force resulting from the product of the operating pressure p at the pressure medium input 8 and the
  • the pressure level in particular the value of the control pressure p S t, which must prevail in the third pressure chamber 28 in order to counteract the force Fi acting in the opening direction, a sufficient closing force F 2 + F 3 , is over
  • Pressure relief valve trained valve device 6 is set.
  • the pressure medium input of the pressure limiting valve 6 is connected to the control pressure medium source 4 and to a housing cover 20 disposed on the control pressure medium connection 72 which is fluidly connected via a throttle 73 to the third pressure chamber 28.
  • the third pressure surface 60 selected comparatively large, whereby the control pressure Pst can be compared to the operating pressure p at the pressure medium input 8, comparatively low.
  • the operating pressure p is 1000 bar.
  • Housing cover 20 ensures that this from the inside with the high
  • the second exemplary embodiment of a hydraulic control arrangement 101 according to FIG. 2 corresponds predominantly to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, for which reason the following description refers to the differences from the first embodiment
  • Control arrangement 101 according to FIG. 2 differs from control arrangement 1 according to FIG. 1 in the type of valve device 106 and its connection.
  • the third pressure chamber 28 is connected to the control pressure medium source 4 of the pressure chambers and the valve means 6 is the
  • the cartridge 2 can only work as a pressure relief valve and allows a Flow direction only from the pressure medium input 8 towards
  • the valve means 106 is formed via a 4/2-way valve, to which the control pressure medium source 4, the pressure medium sink T, the control oil connection 72 and a control oil connection 75, which is connected via a throttle 77 to the fourth pressure chamber 38 connected.
  • a first switching position a the third pressure chamber 28 can be fluidically connected to the control-pressure medium source 4 and the fourth pressure chamber 38 can be fluidically connected to the pressure-medium sink T.
  • the switching position a corresponds in principle to the permanent pressure medium loading of the third and fourth pressure surface 60, 36, as shown in the first embodiment.
  • a second switching position b conversely, the third pressure chamber 28 is connected to the pressure medium sink T and the fourth
  • Pressure chamber 38 fluidly connected to the control pressure medium source 4, whereby, in contrast to the first embodiment, the seat edge 52 regardless of
  • Pressure chamber 50 Pending operating pressure p A is sufficient to open the valve seat.
  • In the switching position b is a pressure medium connection in both directions - from the pressure medium input 8 to the pressure medium output 10 or from the pressure medium input 108 to the pressure medium output 1 10, or from the higher of the operating pressures p A , PB towards the respective lower operating pressure p B or p A - allows ,
  • Built-in valve 102 then acts as a 2/2-way valve.
  • a valve body provided for controlling a pressure medium connection is accommodated axially movably in a valve bore embodied in a housing part of the installation valve, an opening of the valve bore being closed by a housing cover.
  • at least three pressure surfaces are formed on the valve body, of which a first in the opening direction and a second in the closing direction is effective.
  • the third pressure surface is acted upon by a control pressure to the valve body for controlling the
  • a control pressure space delimited by the third pressure surface is also delimited by the housing cover. That is, the control pressure chamber is arranged in the region of the housing cover.
  • those of the other two pressure surfaces are limited and with the higher

Abstract

Disclosed is a built-in hydraulic valve comprising a valve bore in which a valve body is accommodated in such a way as to be axially movable. The built-in valve allows a pressurized medium connection between the pressurized medium inlet and the pressurized medium outlet of the valve to be controlled. The valve body is at least partly force-balanced. In order to control the pressurized medium connection, the valve body includes two pressure surfaces that can be subjected to a control pressure which is smaller than the operating pressure applied to the pressurized medium inlet. Also disclosed is a hydraulic control arrangement comprising a built-in hydraulic valve of said type.

Description

HYDRAULISCHES EINBAUVENTIL UND HYDRAULISCHE STEUERANORDNUNG  HYDRAULIC INSTALLATION VALVE AND HYDRAULIC CONTROL ARRANGEMENT
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Einbauventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem The invention relates to a hydraulic cartridge valve according to the preamble of patent claim 1 and a hydraulic control arrangement according to the
Patentanspruch 1 1 . Claim 1 1.
Einbauventile sind für eine kompakte Blockbauweise konzipierte, hydraulische Elemente. Eine Hauptstufe eines Einbauventils hat einen Druckmitteleingang und einen Druckmittelausgang und ist in eine meist genormte Aufnahmebohrung in einen Built-in valves are designed for a compact block design, hydraulic elements. A main stage of a cartridge valve has a pressure medium input and a pressure medium output and is in a mostly standardized receiving bore in a
Steuerblock einsetzbar. Meist ist über einen Verschlussdeckel des Einbauventils eine Schnittsstelle eines Steuerdruckraums der Hauptstufe mit Steuerkomponenten ausgebildet. Durch unterschiedliche Steuerungskonzepte kann die Hauptstufe eine Druckventil-, eine Wegeventil-, eine Rückschlagventil- oder eine Drosselventilfunktion erfüllen oder auch eine Kombination dieser Funktionen darstellen. Control block can be used. Usually, an interface of a control pressure chamber of the main stage with control components is formed via a closure cover of the cartridge valve. By different control concepts, the main stage can fulfill a pressure valve, a directional control valve, a check valve or a throttle valve function or represent a combination of these functions.
Ein gattungsgemäßes, hydraulisches Einbauventil ist beispielsweise im Datenblatt RD 21040/1 1 .10 der Anmelderin gezeigt. Der in einer Ventilbohrung, beziehungsweise Kolbenbohrung aufgenommene Ventilkörper/-kolben weist dabei eine in A generic, hydraulic cartridge valve is shown for example in the data sheet RD 21040/1 1 .10 the applicant. The valve body / piston accommodated in a valve bore or piston bore has an in
Öffnungsrichtung der Druckmittelverbindung des Druckmitteleingangs und Opening direction of the pressure medium connection of the pressure medium input and
Druckmittelausgangs wirksame erste Druckfläche, eine dieser in Schließrichtung entgegenwirkende zweite Druckfläche und eine zur Steuerung der Druckmittelausgangs effective first pressure surface, one of these in the closing direction counteracting second pressure surface and one for controlling the
Druckmittelverbindung vorgesehene dritte Druckfläche auf. Die beiden ersten Pressure medium connection provided on the third pressure surface. The first two
Druckflächen sind dabei mit dem am Druckmitteleingang anstehenden, vergleichsweise hohen Betriebsdruck beaufschlagt, was dem Kraftausgleich am Ventilkörper dient. Die dritte Druckfläche befindet sich als Ringstirnfläche an einem Radialbund in einem Bereich zwischen den beiden ersten Druckflächen. Pressure surfaces are acted upon by the pressure medium input pending, comparatively high operating pressure, which serves to balance the force on the valve body. The third pressure surface is located as an annular end face on a radial collar in an area between the two first pressure surfaces.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Betriebsdruck am Druckmitteleingang über einen mehrteiligen Druckmittelkanal mit einer entsprechend hohen Anzahl von Dichtbereichen auf den von der schließend wirksamen zweiten Druckfläche begrenzten Druckraum übertragen werden muss. Das stellt einen erheblichen A disadvantage of this solution is that the operating pressure at the pressure medium input via a multi-part pressure medium channel with a correspondingly high number of sealing areas must be transmitted to the limited by the closing second effective pressure chamber pressure chamber. That represents a considerable
vorrichtungstechnischen, fertigungstechnischen und Dichtaufwand für das Einbauventil und dessen Einbauumgebung dar. Hinzu kommt, dass der die Ventilbohrung im Bereich dieses Druckraums verschließende Gehäusedeckel mit all seinen Komponenten, wie beispielsweise Dichtungen, Zugschrauben etc., auf den vergleichsweise hohen In addition, the valve cover in the region of this pressure chamber occlusive housing cover with all its components, such as seals, lag screws, etc., on the relatively high
Betriebsdruck ausgelegt sein muss. Dies ist umso nachteiliger, je höher der Operating pressure must be designed. This is the more disadvantageous the higher the
Betriebsdruck ist. Insbesondere Hochdruckanwendungen des Einbauventils bei Drücken von über 500 bar erweisen sich dann als kostspielig. Operating pressure is. In particular, high-pressure applications of the cartridge valve at pressures above 500 bar then prove to be costly.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Einbauventil zu schaffen, das einen verringerten vorrichtungstechnischen Aufwand aufweist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine hydraulische Steueranordnung damit zu schaffen. In contrast, the invention has the object to provide a hydraulic cartridge valve having a reduced device complexity. Furthermore, the invention has for its object to provide a hydraulic control arrangement so.
Diese erste Aufgabe wird gelöst durch ein hydraulisches Einbauventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , die zweite Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 1 . This first object is achieved by a hydraulic cartridge valve having the features of patent claim 1, the second object is achieved by a hydraulic control arrangement having the features of patent claim 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen des sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Advantageous developments of the are described in the dependent claims.
Ein hydraulisches Einbauventil, insbesondere ein als 2/2-Wege-Einbauventil, insbesondere als Schaltventil ausgeführtes, hat eine von einer Verschlusseinrichtung, insbesondere von einem Gehäusedeckel, verschlossenen Ventilbohrung oder A hydraulic cartridge valve, in particular designed as a 2/2-way cartridge valve, in particular as a switching valve, has a closed by a closure device, in particular by a housing cover, valve bore or
Kolbenbohrung. Diese ist vorzugsweise in einem Ventilgehäuse des Einbauventils ausgebildet. In der Ventilbohrung ist ein Ventilkörper, insbesondere ein Ventilkolben, axial verschieblich aufgenommen, über den eine Druckmittelverbindung, vorzugsweise zwischen einem Druckmitteleingang und einem Druckmittelausgang des Einbauventils, steuerbar ist. Am Ventilkörper sind vier Druckflächen vorgesehen. Eine erste ist bei Druckmittelbeaufschlagung in Öffnungsrichtung der Druckmittelverbindung wirksam und eine zweite in Schließrichtung. Beide Druckflächen sind fluidisch miteinander verbindbar und mit einem Betriebsdruck der Druckmittelverbindung, der vorzugsweise am Piston bore. This is preferably formed in a valve housing of the cartridge valve. In the valve bore, a valve body, in particular a valve piston, received axially displaceable, via which a pressure medium connection, preferably between a pressure medium input and a pressure medium output of the cartridge valve, is controllable. On the valve body four pressure surfaces are provided. A first is effective when pressure medium in the opening direction of the pressure medium connection and a second in the closing direction. Both pressure surfaces are fluidically connected to one another and with an operating pressure of the pressure medium connection, preferably at
Druckmitteleingang oder -ausgang ansteht, beaufschlagbar, insbesondere Pressure medium input or output is pending, acted upon, in particular
beaufschlagt. Über die beiden genannten Druckflächen ist der Ventilkörper somit zumindest teilweise kraftausgeglichen, so dass eine Steuerkraft zur Steuerung der Druckmittelverbindung kleiner ausfallen kann. Zur Erzeugung dieser Steuerkraft sind am Ventilkörper zwei zusätzliche Druckflächen, im Folgenden dritte und vierte applied. The valve body is thus at least partially force-balanced via the two pressure surfaces mentioned, so that a control force for controlling the pressure medium connection can be smaller. To generate this control force are on the valve body two additional pressure surfaces, hereinafter third and fourth
Druckfläche genannt, vorgesehen, die mit einem bezogen auf den Betriebsdruck, niedrigeren Druck, beispielsweise einem Steuerdruck, Niederdruck oder Tankdruck beaufschlagbar, insbesondere beaufschlagt sind. Bei Druckmittelbeaufschlagung ist die dritte Druckfläche in Schließrichtung und die vierte Druckfläche in Öffnungsrichtung wirksam. Erfindungsgemäß ist dabei ein dritter Druckraum des Einbauventils, der von der dritten Druckfläche abschnittsweise begrenzt ist, ebenso von der Called pressure surface provided, which are acted upon with respect to the operating pressure, lower pressure, for example, a control pressure, low pressure or tank pressure, in particular acted upon. When Druckmittelbeaufschlagung the third pressure surface in the closing direction and the fourth pressure surface in the opening direction is effective. According to the invention is a third pressure chamber of the cartridge valve, which is limited in sections by the third pressure surface, as well as the
Verschlusseinrichtung abschnittsweise begrenzt. Closing device limited in sections.
Im Bereich der Verschlusseinrichtung ist somit der den niedrigen Druck In the area of the closure device is thus the low pressure
aufweisende dritte Druckraum angeordnet und nicht ein den Betriebsdruck having arranged third pressure chamber and not one the operating pressure
aufweisender Druckraum, wie beim Stand der Technik. Dies hat den Vorteil, dass die Verschlusseinrichtung und weitere Komponenten, beispielsweise Zugschrauben zur Befestigung der Verschlusseinrichtung, Dichtungen zur Abdichtung einer Öffnung der Ventilbohrung oder Druckbegrenzungsventile zur Druckabsicherung des dritten having pressure chamber, as in the prior art. This has the advantage that the closure device and other components, such as lag screws for fastening the closure device, seals for sealing an opening of the valve bore or pressure relief valves for pressure protection of the third
Druckraums, nicht auf den vergleichsweise hohen Betriebsdruck, sondern auf den niedrigeren Steuerdruck ausgelegt sein können. Es können dann vorrichtungstechnisch einfachere und damit günstigere Komponenten verwendet werden. Das so realisierte Einbauventil ist daher vorrichtungstechnisch vereinfacht und kostengünstiger Pressure chamber, not on the relatively high operating pressure, but can be designed for the lower control pressure. It can then device-simpler and thus cheaper components are used. The built-in valve thus realized is therefore simplifies device technology and cheaper
ausgestaltet. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass eine Variantenreduzierung der Komponenten möglich ist, da Einbauventile für verschiedenste Betriebsdrücke mit den gleichen Komponenten aufbaubar sind. Das ermöglicht die Umsetzung eines designed. This results in the advantage that a reduction in the number of components is possible, since installation valves for various operating pressures with the same components can be built. This allows the implementation of a
Baukastenprinzips, wodurch zusätzlich der Entwicklungsaufwand und beispielsweise Lagerkosten und ähnliches reduzierbar sind. Vorzugsweise ist das Einbauventil derart ausgestaltet, dass es in einen Ventilblock oder eine Ventilscheibe einsetzbar oder einbaubar ist. Das Einsetzen, Einbauen kann beispielsweise über eine Verschraubung mit dem Ventilblock oder der Ventilscheibe realisiert sein. Modular principle, which in addition the development effort and, for example, storage costs and the like can be reduced. Preferably, the cartridge valve is designed such that it can be inserted or installed in a valve block or a valve disc. The insertion, installation can be realized for example via a screw with the valve block or the valve disc.
Als besonders vorteilhaft erweist sich das Einbauventil in der Verwendung im Hochdruckbereich bei Betriebsdrücken von etwa oberhalb 500 bar, insbesondere bis etwa 1000 bar. Je größer der Betriebsdruck ist, umso größer ist auch der The insert valve proves to be particularly advantageous for use in the high-pressure range at operating pressures of approximately above 500 bar, in particular up to approximately 1000 bar. The higher the operating pressure, the larger the one
vorrichtungstechnische und kostentechnische Vorteil des erfindungsgemäßen Device-technical and cost-technical advantage of the invention
Einbauventils, da dieses dann trotz des hohen Betriebsdrucks über auf Niederdruck ausgelegte, insbesondere standardisierte, Komponenten steuerbar oder vorsteuerbar ist. Built-in valve, since this is then controlled in spite of the high operating pressure on low pressure, in particular standardized, components controllable or vorsteuerbar.
Verwendung findet das Einbauventil beispielsweise in einem hydraulischen Pressenantrieb oder in einem hydraulischen Prüfstand, in dem hydraulische Use finds the cartridge valve, for example, in a hydraulic press drive or in a hydraulic test bench, in the hydraulic
Komponenten auf das mehrfache, beispielsweise 3-fache, ihres Nenn- oder Components to the multiple, for example, 3 times their nominal or
Betriebsdrucks geprüft werden können. Operating pressure can be tested.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die erste Druckfläche zumindest In a preferred development, the first pressure surface is at least
abschnittsweise an einer ersten Stirnseite des Ventilkörpers ausgebildet. formed in sections on a first end face of the valve body.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die dritte Druckfläche zumindest In a preferred embodiment, the third pressure surface is at least
abschnittsweise stirnseitig, an einer anderen Stirnseite als die erste Druckfläche, ausgebildet.. partially frontally, on a different front side than the first pressure surface formed ..
Zumindest abschnittsweise bedeutet für die genannten Druckflächen, dass ein Abschnitt der jeweiligen Druckfläche bezogen auf die Stirnseite zurückgesetzt angeordnet sein kann. At least in sections means for the mentioned printing surfaces, that a portion of the respective printing surface can be arranged with respect to the end side reset.
Vorzugsweise ist die vierte Druckfläche in axialer Richtung zwischen der ersten und zweiten Druckfläche ausgebildet. In einer bevorzugten Weiterbildung hat der Ventilkörper einen radial erweiterten Bund, an dem die zweite Druckfläche, insbesondere als Ringstirnfläche ausgebildet ist. Preferably, the fourth pressure surface is formed in the axial direction between the first and second pressure surface. In a preferred embodiment, the valve body has a radially expanded collar, on which the second pressure surface, in particular as an annular end face is formed.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist am radial erweiterten Bund, insbesondere an einer anderen Ringstirnfläche des Bundes, zusätzlich die vierte Druckfläche ausgebildet. In a preferred development, the fourth pressure surface is additionally formed on the radially expanded collar, in particular on another annular end face of the collar.
Über einen Rand der ersten Druckfläche ist vorzugsweise in Zusammenwirken mit einer Sitzfläche des Einbauventils ein Ventilsitz ausgebildet, über den die Over a margin of the first pressure surface, a valve seat is preferably formed in cooperation with a seat surface of the cartridge valve, via which the
Druckmittelverbindung auf- und zusteuerbar ist. Die Ausführung als Sitzventil hat dabei den Vorteil, dass die Druckmittelverbindung im Wesentlichen leckagefrei zusteuerbar ist. Pressure medium connection up and is zuusteuerbar. The design as a seat valve has the advantage that the pressure medium connection is substantially leak-free zusteuerbar.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Ventilkörper von einem In a preferred embodiment, the valve body of a
Druckmittelkanal durchsetzt, der einerseits in einen abschnittsweise von der ersten Druckfläche begrenzten ersten Druckraum und andererseits in einen abschnittsweise von der zweiten Druckfläche begrenzten, zweiten Druckraum mündet. Der Ventilkörper ist somit hülsenartig ausgestaltet. Vorteilhaft hieran ist, dass anders als beim Stand der Technik die Druckmittelbeaufschlagung des zweiten Druckraums, also der zweiten Druckfläche, über keinen mehrteiligen, mehrfach abzudichtenden, externen Pressure medium passage penetrated, which opens on the one hand in a section of the first pressure surface limited first pressure chamber and on the other hand in a partially bounded by the second pressure surface, the second pressure chamber. The valve body is thus designed like a sleeve. An advantage of this is that unlike the prior art, the pressure medium of the second pressure chamber, ie the second pressure surface, no multi-part, multiple sealed, external
Druckmittelkanal erfolgen muss, sondern stattdessen leckagefrei, vorrichtungstechnisch einfach und leicht zu fertigen durch den im Ventilkörper ausgebildeten Druckmittelkanal erfolgt. Dies stellt eine erhebliche vorrichtungs- und fertigungstechnische Vereinfachung nicht nur für das Einbauventil sondern auch für dessen Einbauumgebung dar. Pressure medium channel must be done, but instead leak-free, device technology simple and easy to manufacture done by the formed in the valve body pressure medium channel. This represents a considerable device and manufacturing simplification not only for the cartridge valve but also for its installation environment.
Vorzugsweise mündet der Druckmittelkanal in den zweiten Druckraum über im Wesentlichen sternförmig ausgebildete Radialbohrungen des Ventilkörpers. Preferably, the pressure medium channel opens into the second pressure chamber via substantially star-shaped radial bores of the valve body.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die zweite Druckfläche kleiner als die erste Druckfläche ausgebildet. In a preferred embodiment, the second pressure surface is smaller than the first pressure surface formed.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der dritte Druckraum fluidisch mit einer Steuerdruckmittelquelle verbindbar, insbesondere verbunden und ein abschnittsweise von der vierten Druckfläche begrenzter vierter Druckraum ist dauerhaft mit einer Druckmittelsenke oder einem Niederdruckniveau, insbesondere mit einem Tank fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden. Als in Öffnungsrichtung relevante Kraft ist dann im Wesentlichen die an der ersten Druckfläche angreifende Druckkraft wirksam. In dieser Weiterbildung ist das Einbauventil als druckuntersetztes In a preferred refinement, the third pressure chamber can be fluidly connected to a control pressure medium source, in particular connected and in sections The fourth pressure chamber delimited by the fourth pressure surface is permanently connected fluidly to a pressure medium sink or a low pressure level, in particular to a tank, in particular connected. As force relevant in the opening direction, the pressure force acting on the first pressure surface is then essentially effective. In this development, the cartridge valve is pressurized
Druckbegrenzungsventil ausgebildet, über das die Druckmittelverbindung in nur einer Strömungsrichtung steuerbar ist. Die Druckuntersetzung erfolgt dabei zwischen dem an der ersten Druckfläche anstehenden Betriebsdruck und dem an der dritten Druckfläche anstehenden Druck oder Steuerdruck. Anders ausgedrückt ist zur Absicherung des Betriebsdrucks aufgrund der erfindungsgemäßen Bauweise des Einbauventils ein nur geringer Druck oder Steuerdruck nötig. Pressure limiting valve formed, via which the pressure medium connection is controllable in only one flow direction. The pressure reduction takes place between the pending on the first pressure surface operating pressure and the pending on the third pressure surface pressure or control pressure. In other words, only a low pressure or control pressure is necessary to secure the operating pressure due to the construction of the cartridge valve according to the invention.
Dass der zur Steuerung der Druckmittelverbindung benötigte Druck, insbesondere der im dritten Druckraum zum Schließen der Druckmittelverbindung benötigte Druck oder Steuerdruck, niedriger als der Betriebsdruck sein kann, wird in einer bevorzugten Weiterbildung dadurch realisiert, dass eine Flächendifferenz der ersten und zweiten Druckfläche und die dritte Druckfläche entsprechend aufeinander abgestimmt bemessen sind. Dabei ist die dritte Druckfläche vorzugsweise größer, insbesondere bedeutend größer, als diese Flächendifferenz. Je größer die dritte Druckfläche ist, umso geringer kann der Druck oder Steuerdruck gewählt werden. That the pressure required for controlling the pressure medium connection, in particular the pressure or control pressure required to close the pressure medium connection in the third pressure chamber, can be lower than the operating pressure, is realized in a preferred development in that a surface difference of the first and second pressure surface and the third pressure surface are suitably matched to each other. In this case, the third pressure surface is preferably larger, in particular significantly larger, than this surface difference. The larger the third pressure area, the lower the pressure or control pressure can be selected.
In einer alternativen bevorzugten Weiterbildung ist der dritte Druckraum und ein abschnittsweise von der vierten Druckfläche begrenzter, vierter Druckraum zur In an alternative preferred development, the third pressure chamber and a fourth pressure chamber delimited in sections by the fourth pressure surface is
Verstellung des jeweiligen Drucks im dritten und im vierten Druckraum - und somit zum Schließen und Öffnen der Druckmittelverbindung - wechselweise mit einer Adjustment of the respective pressure in the third and in the fourth pressure chamber - and thus to close and open the pressure medium connection - alternately with a
Steuerdruckmittelquelle und mit einer Druckmittelsenke fluidisch verbindbar. Control pressure medium source and fluidically connected to a pressure medium sink.
Wechselweise bedeutet hier, dass wenn der dritte Druckraum mit der Alternatively, here means that when the third pressure chamber with the
Steuerdruckmittelquelle verbunden ist, der vierte Druckraum mit der Druckmittelsenke verbunden ist, und umgekehrt. In dieser Weiterbildung ist das Einbauventil als Control pressure medium source is connected, the fourth pressure chamber is connected to the pressure medium sink, and vice versa. In this development, the cartridge valve as
Wegeventil ausgebildet, über das die Druckmittelverbindung in zwei Directional valve formed over the pressure medium connection in two
Strömungsrichtungen steuerbar ist. In einer bevorzugten Weiterbildung sind eine Flächendifferenz aus der ersten Druckfläche und der zweiten Druckfläche und die vierte Druckfläche derart aufeinander abgestimmt bemessen, dass der im vierten Druckraum zur Öffnung der Flow directions is controllable. In a preferred refinement, a surface difference between the first pressure surface and the second pressure surface and the fourth pressure surface are dimensioned in such a way that the pressure in the fourth pressure chamber to open the
Druckmittelverbindung benötigte Druck oder Steuerdruck niedriger sein kann als der Betriebsdruck. Pressure medium connection required pressure or control pressure may be lower than the operating pressure.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Druckflächen derart aufeinander abgestimmt bemessen, dass ein Druckverhältnis des Drucks oder Steuerdrucks zum Betriebsdruck etwa 1/2 bis etwa 1/3 beträgt. In a preferred embodiment, the pressure surfaces are dimensioned such that a pressure ratio of the pressure or control pressure to the operating pressure is about 1/2 to about 1/3.
Vorzugsweise sind die Druckflächen derart aufeinander abgestimmt bemessen, dass der Druck oder Steuerdruck im Bereich einer, insbesondere genormten, hydraulischen Druckstufe, insbesondere bei etwa 340 bar, liegt. Dann kann ein im System ohnehin vorhandener Betriebs- oder Systemdruck leicht zur Steuerung des Einbauventils (der Druckmittelverbindung) verwendet werden, ohne eine spezielle Steuerdruckmittelquelle vorsehen zu müssen. Preferably, the pressure surfaces are dimensioned such that the pressure or control pressure is in the range of a, in particular standardized, hydraulic pressure stage, in particular at approximately 340 bar. Then, a system or system pressure already present in the system can easily be used to control the cartridge valve (the fluid connection) without having to provide a special control fluid source.
Eine erfindungsgemäße hydraulische Steueranordnung hat zur Steuerung einer Druckmittelverbindung ein Einbauventil, das zumindest gemäß einem der Aspekte der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist. Zudem hat die Steueranordnung eine Steuerdruckmittelquelle mit der zumindest der dritte Druckraum fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden ist. A hydraulic control arrangement according to the invention has, for the control of a pressure medium connection, a built-in valve which is designed at least according to one of the aspects of the preceding description. In addition, the control arrangement has a control pressure medium source to which at least the third pressure chamber can be fluidically connected, in particular connected.
In einer bevorzugten Weiterbildung hat die Steueranordnung eine In a preferred embodiment, the control arrangement has a
Ventileinrichtung, die fluidisch mit der dritten Druckfläche des Einbauventils verbindbar, insbesondere verbunden ist. Die Ventileinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass über sie der Druck oder Steuerdruck im dritten Druckraum des Einbauventils Valve device which is fluidly connected to the third pressure surface of the cartridge valve, in particular connected. The valve device is designed such that the pressure or control pressure in the third pressure chamber of the cartridge valve
begrenzbar, insbesondere begrenzt ist. Vorzugsweise ist über die Ventileinrichtung der dritte Druckraum zur Begrenzung seines Drucks fluidisch mit einer Druckmittelsenke verbindbar. Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung über ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet. Dessen Druckmitteleingang ist dann mit dem dritten Druckraum und sein Druckmittelausgang ist mit der Druckmittelsenke, insbesondere mit dem Tank, verbindbar, insbesondere verbunden. Über eine derartige hydraulische Steueranordnung ist eine sogenannte Druckbegrenzungsfunktion ausgebildet, bei der das Druckbegrenzungsventil als hydraulische Feder fungiert. Durch die Ausprägung der Druckflächen wird eine hydraulische Druckuntersetzung zwischen Betriebsdruck und dem Druck im dritten Druckraum geschaffen. Erfindungsgemäß kann die limited, in particular limited. Preferably, the third pressure chamber via the valve device to limit its pressure fluidly connected to a pressure medium sink. Preferably, the valve device is formed via a pressure relief valve. Its pressure medium input is then connected to the third pressure chamber and its pressure medium outlet is connected to the pressure medium sink, in particular to the tank, in particular connected. About such a hydraulic Control arrangement is a so-called pressure limiting function is formed, in which the pressure relief valve acts as a hydraulic spring. Due to the nature of the pressure surfaces, a hydraulic pressure reduction between the operating pressure and the pressure in the third pressure chamber is created. According to the invention, the
Ventileinrichtung auf das besprochene, niedrigere Druckniveau ausgelegt sein, was die bereits erwähnten Vorteile mit sich bringt. Valve device be designed to the discussed, lower pressure level, which brings about the advantages already mentioned.
In einer alternativen oder ergänzenden Weiterbildung hat die Steueranordnung eine Ventileinrichtung, die derart ausgestaltet ist, dass über sie zur Steuerung der Druckmittelverbindung der jeweilige Druck oder Steuerdruck im dritten Druckraum und im vierten Druckraum verstellbar ist. Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung dazu ein Wegeventil auf, über das zum Schließen der Druckmittelverbindung der dritte In an alternative or additional refinement, the control arrangement has a valve device which is configured such that the respective pressure or control pressure in the third pressure chamber and in the fourth pressure chamber can be adjusted via it to control the pressure medium connection. For this purpose, the valve device preferably has a directional control valve, via which the third one is connected to close the pressure medium connection
Druckraum mit der Steuerdruckmittelquelle und der vierte Druckraum mit der Pressure chamber with the control pressure medium source and the fourth pressure chamber with the
Druckmittelsenke verbindbar ist, und über die zum Öffnen der Druckmittelverbindung der dritte Druckraum mit der Druckmittelsenke und der vierte Druckraum mit der Steuerdruckmittelquelle verbindbar ist. Pressure medium sink is connectable, and via the opening of the pressure medium connection of the third pressure chamber with the pressure medium sink and the fourth pressure chamber with the control pressure medium source is connectable.
In einer bevorzugten Weiterbildung hat die Steueranordnung beide genannten Ventileinrichtungen, die fluidisch parallel mit dem dritten Druckraum verbunden sind. In a preferred embodiment, the control arrangement has both valve devices mentioned, which are fluidically connected in parallel with the third pressure chamber.
Vorzugsweise ist oder sind die Ventileinrichtungen in die Verschlusseinrichtung, insbesondere in den Gehäusedeckel des Einbauventils, integriert, wodurch eine kompakte Bauweise der hydraulischen Steueranordnung gegeben ist. Preferably, the valve devices are or are integrated in the closure device, in particular in the housing cover of the installation valve, whereby a compact design of the hydraulic control arrangement is given.
Vorzugsweise ist die Steuerdruckmittelquelle über eine Hydropumpe oder einen Hydrospeicher ausgebildet. Preferably, the control pressure medium source is formed by a hydraulic pump or a hydraulic accumulator.
Zur Dämpfung von Schwankungen des Steuerdrucks im dritten oder vierten Druckraum, und damit zur Stabilisierung des Steuerverhaltens des Einbauventils, ist an einem den dritten Druckraum oder den vierten Druckraum mit der Ventileinrichtung und / oder der Steuerdruckmittelquelle verbindenden Druckmittelströmungspfad For damping fluctuations of the control pressure in the third or fourth pressure chamber, and thus for stabilizing the control behavior of the cartridge valve, is connected to a pressure medium flow path connecting the third pressure chamber or the fourth pressure chamber to the valve device and / or the control pressure medium source
vorzugsweise eine Drossel oder Düse angeordnet. Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung mit einem erfindungsgemäßen Einbauventil anhand zweier Figuren näher erläutert. Es zeigen: preferably arranged a throttle or nozzle. Two exemplary embodiments of a hydraulic control arrangement according to the invention with a built-in valve according to the invention are explained in more detail below with reference to two figures. Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer hydraulische Steueranordnung mit einem Einbauventil mit Druckbegrenzungsventilfunktion, und Figure 1 shows a first embodiment of a hydraulic control arrangement with a cartridge valve with pressure relief valve function, and
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer hydraulische Steueranordnung mit einem Einbauventil mit Wegeventilfunktion.  Figure 2 shows a second embodiment of a hydraulic control arrangement with a cartridge valve with directional valve function.
Eine hydraulische Steueranordnung 1 hat gemäß Figur 1 ein Einbauventil 2, eine als Konstantpumpe ausgebildete Steuerdruckmittelquelle 4, eine als Tank T A hydraulic control arrangement 1 according to FIG. 1 has a built-in valve 2, a control-pressure-medium source 4 designed as a fixed-displacement pump, and a tank T
ausgebildete Druckmittelsenke und eine als Druckbegrenzungsventil ausgebildete Ventileinrichtung 6. Die Steueranordnung 1 dient der Steuerung einer trained pressure medium sink and designed as a pressure relief valve valve device 6. The control arrangement 1 is used to control a
Druckmittelverbindung eines Druckmitteleingangs 8 mit einem Druckmittelausgang 10 des Einbauventils 2. Am Druckmitteleingang 8 steht im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Betriebsdruck p von 1000 bar an (Hochdruckbereich). Pressure medium connection of a pressure medium input 8 with a pressure medium output 10 of the cartridge valve 2. At the pressure medium input 8 is in the illustrated embodiment, an operating pressure p of 1000 bar (high pressure area).
Das Einbauventil 2 hat ein Ventilgehäuse 12, in das eine mehrfach gestufte, als Kolbenbohrung ausgeführte Ventilbohrung 14 eingebracht ist. In dieser ist ein gestufter, als Ventilkolben ausgebildeter Ventil körper 16 axial verschieblich aufgenommen. Eine Öffnung 18 der Ventilbohrung 14 ist von einer als Gehäusedeckel ausgebildeten The cartridge valve 2 has a valve housing 12, in which a multi-stepped, designed as a piston bore valve bore 14 is introduced. In this is a stepped, designed as a valve piston valve body 16 received axially displaceable. An opening 18 of the valve bore 14 is formed by a housing cover
Verschlusseinrichtung 20 druckmitteldicht verschlossen. Locking device 20 pressure-sealed.
Bezüglich seiner Längsachse 22 ist das Einbauventil 2, das heißt deren With respect to its longitudinal axis 22, the cartridge valve 2, that is their
Gehäusedeckel 20, Ventilgehäuse 12, Ventilkörper 16 und eine Buchse 24 des Housing cover 20, valve housing 12, valve body 16 and a socket 24 of the
Einbauventils 2, an der der Druckmitteleingang 8 und der Druckmittelausgang 10 ausgebildet sind, rotationssymmetrisch ausgebildet. Built-in valve 2, at which the pressure medium input 8 and the pressure medium output 10 are formed, rotationally symmetrical.
Ausgehend von der Öffnung 18 erstreckt sich die Ventilbohrung 14 in Richtung der Längsachse 22 zylindrisch, stufig. Ein zapfenförmiger Endabschnitt 26 begrenzt zusammen mit der Ventilbohrung 14 und dem Gehäusedeckel 20 einen als Starting from the opening 18, the valve bore 14 extends in the direction of the longitudinal axis 22 cylindrical, stepped. A pin-shaped end portion 26 defines together with the valve bore 14 and the housing cover 20 as a
Steuerdruckraum ausgebildeten dritten Druckraum 28. In Richtung der Buchse 24 weist die Ventilbohrung 14 eine radiale Erweiterung auf, in der ein ebenso radial erweiterter Steuerbund 30 des Ventilkörpers 16 axial verschieblich aufgenommen ist. Der Control pressure chamber formed third pressure chamber 28. In the direction of the sleeve 24, the valve bore 14 has a radial extension, in which also a radially expanded Control collar 30 of the valve body 16 is received axially displaceable. Of the
Steuerbund 30 erfüllt zusätzlich eine Führungsfunktion des Ventilkörpers 16 in der radialen Erweiterung der Ventilbohrung 14. Der Steuerbund 30 Von einer am Steuerbund 30 additionally fulfills a guiding function of the valve body 16 in the radial extension of the valve bore 14. The control collar 30 Von einer am
Steuerbund 30 als Ringstirnfläche ausgebildeten, zweiten Druckfläche 32, einer Control collar 30 designed as an annular end face, second pressure surface 32, a
Innenmantelfläche der radialen Erweiterung der Ventilbohrung 14 und einer Inner lateral surface of the radial extension of the valve bore 14 and a
Außenmantelfläche des Endabschnitts 26, ist ein zweiter Druckraum 34 begrenzt. Von einer der Buchse 24 zugewandten, ebenso als Ringstirnfläche ausgebildeten, vierten Druckfläche 36 des Steuerbundes 30, einer Außenmantelfläche des Ventilkörpers 16, der Innenmantelfläche der radialen Erweiterung der Ventilbohrung 14 und einer Outer surface of the end portion 26, a second pressure chamber 34 is limited. From one of the bush 24 facing, also designed as an annular end face, fourth pressure surface 36 of the control collar 30, an outer circumferential surface of the valve body 16, the inner circumferential surface of the radial extension of the valve bore 14 and a
Ringstirnfläche der Buchse 24 ist ein mit dem Tank T fluidisch verbundener, vierter Druckraum 38 begrenzt. Ring end face of the sleeve 24 is a fluidically connected to the tank T, fourth pressure chamber 38 limited.
Das Ventilgehäuse 12 weist buchsenseitig einen Zentrierbund 40 auf, der zum Einen von der Ventilbohrung 14, genauer gesagt von deren radial erweitertem Abschnitt durchsetzt ist. Zur Aufnahme der Buchse 24 ist am Zentrierbund 40 eine zusätzliche, radial erweiterte Buchsenaufnahme 42 ausgebildet, in die die Buchse 24 axial verschieblich eingesetzt ist. Diese axiale Verschieblichkeit dient dabei einem Ausgleich eines geringen Montagespiels des Einbauventils 2 in axialer Richtung. The valve housing 12 has on the bushing side a centering collar 40, which is interspersed on the one hand by the valve bore 14, more precisely by its radially expanded portion. For receiving the bush 24, an additional, radially enlarged bush receptacle 42 is formed on the centering collar 40, in which the bushing 24 is inserted axially displaceable. This axial displaceability serves to compensate for a small mounting clearance of the cartridge valve 2 in the axial direction.
Über am Zentrierbund 40 und an der Buchse 24 jeweils radial außen, in About on the centering collar 40 and on the sleeve 24 radially outward, in
vollumfänglich ausgebildeten Nuten angeordnete Dichtungen 70 ist eine besonders effektive und leckagearme Abdichtung des Druckmitteleingangs 8 geschaffen. Fully formed grooves arranged seals 70 is a particularly effective and low leakage sealing of the pressure medium input 8 created.
Die Buchse 24 ist von einer Durchgangsausnehmung 44 durchsetzt, in der ein zweiter Endabschnitt 46 des Ventilkörpers 16 axial verschieblich aufgenommen und geführt ist. Stirnseitig am zweiten Endabschnitt 46 weist der Ventilkörper 16 eine erste Druckfläche 48 auf, über die ein erster Druckraum 50, von dem der Druckmitteleingang 8 gebildet ist, abschnittsweise begrenzt ist. The bush 24 is penetrated by a through-passage 44, in which a second end portion 46 of the valve body 16 is received and guided axially displaceable. At the end face on the second end section 46, the valve body 16 has a first pressure surface 48, via which a first pressure chamber 50, of which the pressure medium input 8 is formed, is partially delimited.
Ein Rand der ersten Druckfläche 48 stellt eine Sitzkante 52 dar, über die in An edge of the first pressure surface 48 represents a seat edge 52, over which in
Zusammenwirken mit einer innenliegenden Sitzfläche oder Sitzschräge 54 der Buchse 24 ein Ventilsitz ausgebildet ist. Über diesen ist die Druckmittelverbindung des Cooperation with an inner seat or seat slope 54 of the sleeve 24, a valve seat is formed. About this is the pressure medium connection of the
Druckmitteleingangs 8 mit dem Druckmittelausgang 10 auf- und zusteuerbar. Der Druckmittelausgang 10 ist an der Buchse 24 über mehrere, sich von der Durchgangsausnehmung sternförmig und radial nach außen erstreckende Pressure medium input 8 with the pressure medium output 10 up and zuusteuerbar. The pressure medium output 10 is on the sleeve 24 via a plurality of radially extending from the through-hole and radially outwardly extending
Anschlussbohrungen ausgebildet. Connection bores formed.
Der Ventilkörper 16 ist entlang der Längsachse 22 von einem sich überwiegend axial erstreckenden Druckmittelkanal 56 durchsetzt, der einerseits eine Mündung in der ersten Druckfläche 48 aufweist, und der andererseits mit mehreren, sternförmig angeordneten Radialbohrungen in den zweiten Druckraum 34 mündet. Somit steht an der zweiten Druckfläche 32 und an der ersten Druckfläche 48 im Wesentlichen der Betriebsdruck p an. Da die erste Druckfläche 48 in Öffnungsrichtung des Ventilkörpers 16 und die zweite Druckfläche 32 entgegengesetzt in Schließrichtung wirksam ist, ist so zumindest ein teilweiser Kraftausgleich am Ventilkörper 16 geschaffen. The valve body 16 is traversed along the longitudinal axis 22 by a predominantly axially extending pressure medium channel 56, which on the one hand has an orifice in the first pressure surface 48, and on the other hand opens with a plurality of radially arranged radial bores in the second pressure chamber 34. Thus, the operating pressure p is substantially at the second pressure surface 32 and the first pressure surface 48 at. Since the first pressure surface 48 in the opening direction of the valve body 16 and the second pressure surface 32 opposite in the closing direction is effective, so at least a partial force balance on the valve body 16 is created.
In die Sitzschräge 54 ist der Ventilkörper 16 über eine Schließfeder 58 mit vergleichsweise geringer Federkraft vorgespannt. Die Schließfeder 58 ist im dritten Druckraum 28 angeordnet und axial einerseits am Boden einer Sacklochausnehmung des Gehäusedeckels 20 und andererseits am Boden einer Sacklochausnehmung des Endabschnitts 26 des Ventilkörpers 16 abgestützt. Der dritte Druckraum 28 ist von einer am Endabschnitt 26 von einer Ringstirnfläche und einer Bodenfläche der In the seat slope 54 of the valve body 16 is biased by a closing spring 58 with a comparatively low spring force. The closing spring 58 is arranged in the third pressure chamber 28 and axially supported on the one hand at the bottom of a blind recess of the housing cover 20 and on the other hand at the bottom of a blind recess of the end portion 26 of the valve body 16. The third pressure space 28 is of a at the end portion 26 of an annular end face and a bottom surface of the
Sacklochausnehmung gebildeten, dritten Druckfläche 60 begrenzt. Diese ist ebenso wie die Schließfeder 58 und die zweite Druckfläche 32 in Schließrichtung der Sacklochausnehmung formed, third pressure surface 60 limited. This is just like the closing spring 58 and the second pressure surface 32 in the closing direction of
Druckmittelverbindung wirksam ist. Pressure fluid connection is effective.
Zur Erfassung einer Position des Ventilkörpers 16, insbesondere zur Erfassung einer Öffnungs- und / oder Schließstellung, ist das Ventilgehäuse 12 von radial außen von einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten Sensoraufnahme 62 durchsetzt, die sich bis hin zur Ventilbohrung 14 erstreckt. Die Sensoraufnahme 62 ist dabei zur Aufnahme eines Induktivsensors oder eines anderen geeigneten Sensors vorgesehen, über den die Position einer Kante 64 des Steuerbundes 30 erfassbar ist. For detecting a position of the valve body 16, in particular for detecting an open and / or closed position, the valve housing 12 is penetrated from radially outside by a through-bore formed as a sensor receptacle 62 which extends to the valve bore 14. The sensor receptacle 62 is provided for receiving an inductive sensor or another suitable sensor, via which the position of an edge 64 of the control collar 30 can be detected.
Vorteilhaft am erfindungsgemäßen Einbauventil 2 ist, dass die Sensoraufnahme 62, in der der Sensor 62 angeordnet ist, in Druckmittelverbindung mit dem druckentlasteten vierten Druckraum 38 ist, so dass der verwendete Sensor auf An advantage of the installation valve 2 according to the invention is that the sensor receptacle 62, in which the sensor 62 is arranged, in pressure medium connection with the depressurized fourth pressure chamber 38, so that the sensor used
Niederdruck ausgelegt sein kann und nicht auf Hochdruck ausgelegt sein muss. Low pressure may be designed and not designed for high pressure.
Im Betrieb hat die hydraulische Steueranordnung 1 die Aufgabe, eine In operation, the hydraulic control assembly 1 has the task, a
Druckbegrenzungsfunktion zu erfüllen. Dabei soll der Druck am Druckmitteleingang 8 auf 1000 bar begrenzt sein. In Öffnungsrichtung der Druckmittelverbindung des Pressure limiting function to meet. The pressure at the pressure medium input 8 should be limited to 1000 bar. In the opening direction of the pressure medium connection of
Druckmitteleingangs 8 mit dem Druckmittelausgang 10 wirkt dann eine Kraft die sich aus dem Produkt des Betriebsdrucks p am Druckmitteleingang 8 und des Pressure medium input 8 with the pressure medium output 10 then acts a force resulting from the product of the operating pressure p at the pressure medium input 8 and the
Flächeninhalts der ersten Druckfläche 48 ergibt. In Schließrichtung wirkt eine Kraft F2, die sich als Produkt aus dem Betriebsdruck p, der über den Druckmittelkanal 56 in den zweiten Druckraum 34 gemeldet wird, und dem Flächeninhalt der zweiten Druckfläche 32 ergibt. Da die zweite Druckfläche 32 jedoch kleiner als die erste Druckfläche 48 ausgebildet ist, würde die in Schließrichtung wirkende Kraft F2 nicht ausreichen, den Ventilkörper 16 auf der Sitzschräge 54 zu halten. Hierfür ist nun zum Einen in geringem Maße die Schließfeder 58, zum Anderen aber hauptsächlich der Steuerdruck pSt im dritten Druckraum 28 vorgesehen. Dieser wird über die Steuerdruckmittelquelle 4 mit Druckmittel versorgt. Area of the first pressure surface 48 results. In the closing direction acts a force F 2 , which results as a product of the operating pressure p, which is reported via the pressure medium channel 56 in the second pressure chamber 34, and the surface area of the second pressure surface 32. However, since the second pressure surface 32 is formed smaller than the first pressure surface 48, the force acting in the closing direction F 2 F 2 would not be sufficient to hold the valve body 16 on the seat slope 54. For this purpose, on the one hand to a slight extent the closing spring 58, on the other hand but mainly the control pressure p S t in the third pressure chamber 28 is provided. This is supplied via the control pressure medium source 4 with pressure medium.
Das Druckniveau, insbesondere der Wert des Steuerdrucks pSt, der im dritten Druckraum 28 herrschen muss, um der in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft Fi eine ausreichende Schließkraft F2 + F3 entgegenzustellen, wird dabei über die als The pressure level, in particular the value of the control pressure p S t, which must prevail in the third pressure chamber 28 in order to counteract the force Fi acting in the opening direction, a sufficient closing force F 2 + F 3 , is over
Druckbegrenzungsventil ausgebildete Ventileinrichtung 6 eingestellt. Hierzu ist der Druckmitteleingang des Druckbegrenzungsventils 6 mit der Steuerdruckmittelquelle 4 und mit einem am Gehäusedeckel 20 angeordneten Steuerdruckmittelanschluss 72 verbunden, der über eine Drossel 73 fluidisch mit dem dritten Druckraum 28 verbunden ist. Pressure relief valve trained valve device 6 is set. For this purpose, the pressure medium input of the pressure limiting valve 6 is connected to the control pressure medium source 4 and to a housing cover 20 disposed on the control pressure medium connection 72 which is fluidly connected via a throttle 73 to the third pressure chamber 28.
Die dritte Druckfläche 60 vergleichsweise groß gewählt, wodurch der Steuerdruck Pst verglichen mit dem Betriebsdruck p am Druckmitteleingang 8, vergleichsweise gering ausfallen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das The third pressure surface 60 selected comparatively large, whereby the control pressure Pst can be compared to the operating pressure p at the pressure medium input 8, comparatively low. In the embodiment shown that is
Druckbegrenzungsventil 6 einstellbar ausgestaltet und auf den Steuerdruck pSt = 341 bar eingestellt. Der Betriebsdruck p beträgt dabei 1000 bar. Je größer dabei die dritte Druckfläche 60 ausgelegt ist, umso kleinere Steuerdrücke pst können gewählt werden. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn als Druckniveau für den Steuerdruck pSt ein ohnehin im hydraulischen System (nicht dargestellte Peripherie) vorhandenes Druckniveau gewählt wird. Dem gemäß sind die Druckflächen 48, 32 und 60 aufeinander abzustimmen. Pressure limiting valve 6 configured adjustable and set to the control pressure p S t = 341 bar. The operating pressure p is 1000 bar. The larger the third pressure surface 60 is designed, the smaller the control pressures pst can be selected. It proves to be advantageous if the pressure level for the control pressure p St an already in the hydraulic system (not shown periphery) existing pressure level is selected. Accordingly, the pressure surfaces 48, 32 and 60 are to be matched.
Verglichen mit Lösungen des Standes der Technik ist somit durch die Anordnung des als Steuerdruckraum ausgebildeten dritten Druckraums 28 im Bereich des Compared with solutions of the prior art is thus by the arrangement of the control pressure chamber formed as the third pressure chamber 28 in the region of
Gehäusedeckels 20 sichergestellt, dass dieser von innen nicht mit dem hohen Housing cover 20 ensures that this from the inside with the high
Betriebsdruck p, sondern mit dem vergleichsweise niedrigen Steuerdruck pSt Operating pressure p, but with the comparatively low control pressure p St
beaufschlagt ist. Dies betrifft natürlich auch Dichtelemente, wie die in der Figur 1 gezeigte Dichtung 66, die das Ventilgehäuse 12 und den Gehäusedeckel 20 abdichtet, sowie Zugschrauben 68, mit denen der Gehäusedeckel 20 am Ventilgehäuse 12 befestigt ist. Hinzu kommt, dass, anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die Komponenten zur Erzeugung und Einstellung des Steuerdrucks, die Hydropumpe 4 und das Druckbegrenzungsventil 6, sowie die dafür notwendigen Druckmittelkanäle und Druckmittelleitungen, ebenso nicht auf das Hochdruckniveau (1000 bar), sondern auf das niedrigere Druckniveau (341 bar) des Steuerdrucks pst ausgelegt sein können. Dies entspricht einer erheblichen vorrichtungstechnischen Vereinfachung und einer Reduktion der Kosten für das Einbauventil 2 und die is charged. This of course also applies to sealing elements, such as the seal 66 shown in Figure 1, which seals the valve housing 12 and the housing cover 20, and tension screws 68, with which the housing cover 20 is fixed to the valve housing 12. In addition, unlike solutions known from the prior art, the components for generating and adjusting the control pressure, the hydraulic pump 4 and the pressure relief valve 6, as well as the necessary pressure medium channels and pressure medium lines, also not on the high pressure level (1000 bar) , but to the lower pressure level (341 bar) of the control pressure pst can be designed. This corresponds to a considerable device-technical simplification and a reduction in the cost of the cartridge valve 2 and the
Steueranordnung 1 . Control arrangement 1.
Das zweite Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Steueranordnung 101 gemäß Figur 2 entspricht überwiegend dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 , weshalb sich die folgende Beschreibung auf die Unterschiede zum ersten The second exemplary embodiment of a hydraulic control arrangement 101 according to FIG. 2 corresponds predominantly to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, for which reason the following description refers to the differences from the first embodiment
Ausführungsbeispiel beschränkt. Über die Ausführungsbeispiele unveränderte Embodiment limited. About the embodiments unchanged
Komponenten sind dabei mit gleichbleibenden Bezugszeichen versehen. Die Components are provided with the same reference numerals. The
Steueranordnung 101 gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der Steueranordnung 1 gemäß Figur 1 in der Art der Ventileinrichtung 106 und deren Verschaltung. Im ersten Ausführungsbeispiel ist von den Druckräumen lediglich der dritte Druckraum 28 mit der Steuerdruckmittelquelle 4 verbunden und über die Ventileinrichtung 6 wird der Control arrangement 101 according to FIG. 2 differs from control arrangement 1 according to FIG. 1 in the type of valve device 106 and its connection. In the first embodiment, only the third pressure chamber 28 is connected to the control pressure medium source 4 of the pressure chambers and the valve means 6 is the
Steuerdruck pSt, und damit der Druck im dritten Druckraum 28, begrenzt. Dadurch kann das Einbauventil 2 lediglich als Druckbegrenzungsventil arbeiten und ermöglicht eine Durchflussrichtung ausschließlich vom Druckmitteleingang 8 hin zum Control pressure p St , and thus the pressure in the third pressure chamber 28, limited. As a result, the cartridge 2 can only work as a pressure relief valve and allows a Flow direction only from the pressure medium input 8 towards
Druckmittelausgang 10. Pressure medium output 10.
Gemäß Figur 2 ist die Ventileinrichtung 106 über ein 4/2-Wegeventil ausgebildet, an das die Steuerdruckmittelquelle 4, die Druckmittelsenke T, der Steuerölanschluss 72 und ein Steuerölanschluss 75, der über eine Drossel 77 mit dem vierten Druckraum 38 verbunden ist, angeschlossen sind. Über eine erste Schaltstellung a ist dabei der dritte Druckraum 28 mit der Steuerdruckmittelquelle 4 und der vierte Druckraum 38 mit der Druckmittelsenke T fluidisch verbindbar. Die Schaltstellung a entspricht dabei im Prinzip der dauerhaften Druckmittelbeaufschlagung der dritten und vierten Druckfläche 60, 36, wie sie das erste Ausführungsbeispiel zeigt. Über eine zweite Schaltstellung b ist umgekehrt der dritte Druckraum 28 mit der Druckmittelsenke T und der vierte According to Figure 2, the valve means 106 is formed via a 4/2-way valve, to which the control pressure medium source 4, the pressure medium sink T, the control oil connection 72 and a control oil connection 75, which is connected via a throttle 77 to the fourth pressure chamber 38 connected. By way of a first switching position a, the third pressure chamber 28 can be fluidically connected to the control-pressure medium source 4 and the fourth pressure chamber 38 can be fluidically connected to the pressure-medium sink T. The switching position a corresponds in principle to the permanent pressure medium loading of the third and fourth pressure surface 60, 36, as shown in the first embodiment. By way of a second switching position b, conversely, the third pressure chamber 28 is connected to the pressure medium sink T and the fourth
Druckraum 38 mit der Steuerdruckmittelquelle 4 fluidisch verbindbar, wodurch im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel die Sitzkante 52 unabhängig vom Pressure chamber 38 fluidly connected to the control pressure medium source 4, whereby, in contrast to the first embodiment, the seat edge 52 regardless of
Betriebsdruck p von der Sitzschräge 54 aktiv abhebbar ist. Dadurch sind im zweiten Ausführungsbeispiel beide Durchflussrichtungen ermöglicht. In der Schaltstellung a kann wie im ersten Ausführungsbeispiel Druckmittel nur vom Druckmitteleingang 8 hin zum Druckmittelausgang 10 (siehe auch Figur 1 ) strömen, sofern der im ersten Operating pressure p from the seat slope 54 is active lift off. As a result, both flow directions are possible in the second embodiment. In the switching position a, as in the first embodiment, pressure medium only from the pressure medium input 8 to the pressure medium output 10 (see also Figure 1) flow, provided that in the first
Druckraum 50 anstehende Betriebsdruck pA ausreicht, den Ventilsitz zu öffnen. In der Schaltstellung b ist hingegen eine Druckmittelverbindung in beiden Richtungen - vom Druckmitteleingang 8 hin zum Druckmittelausgang 10 oder vom Druckmitteleingang 108 hin zum Druckmittelausgang 1 10, beziehungsweise vom höheren der Betriebsdrücke pA, PB hin zum jeweils niedrigeren Betriebsdruck pB oder pA - ermöglicht. Das Pressure chamber 50 Pending operating pressure p A is sufficient to open the valve seat. In the switching position b, however, is a pressure medium connection in both directions - from the pressure medium input 8 to the pressure medium output 10 or from the pressure medium input 108 to the pressure medium output 1 10, or from the higher of the operating pressures p A , PB towards the respective lower operating pressure p B or p A - allows , The
Einbauventil 102 fungiert dann als 2/2-Wegeventil. Built-in valve 102 then acts as a 2/2-way valve.
Offenbart ist ein hydraulisches Einbauventil, das insbesondere für Disclosed is a hydraulic cartridge valve, in particular for
Hochdruckanwendungen geeignet ist. Ein zur Steuerung einer Druckmittelverbindung vorgesehener Ventilkörper ist in einer in einem Gehäuseteil des Einbauventils ausgeführten Ventilbohrung axial beweglich aufgenommen, wobei eine Öffnung der Ventilbohrung von einem Gehäusedeckel verschlossen ist. Dabei sind am Ventilkörper zumindest drei Druckflächen ausgebildet, von denen eine erste in Öffnungsrichtung und eine zweite in Schließrichtung wirksam ist. Über die beiden Druckflächen ist so ein Kraftausgleich am Ventilkörper möglich, wodurch eine zur Verschiebung des Ventilkörpers notwendige Stellkraft gering ausfällt. Die dritte Druckfläche ist mit einem Steuerdruck beaufschlagbar, um den Ventilkörper zur Steuerung der High pressure applications is suitable. A valve body provided for controlling a pressure medium connection is accommodated axially movably in a valve bore embodied in a housing part of the installation valve, an opening of the valve bore being closed by a housing cover. In this case, at least three pressure surfaces are formed on the valve body, of which a first in the opening direction and a second in the closing direction is effective. About the two pressure surfaces as a force balance on the valve body is possible, creating a for the displacement of the Valve body necessary force is low fails. The third pressure surface is acted upon by a control pressure to the valve body for controlling the
Druckmitteverbindung zu bewegen. Erfindungsgemäß ist ein von der dritten Druckfläche begrenzter Steuerdruckraum auch vom Gehäusedeckel begrenzt. Das heißt, der Steuerdruckraum ist im Bereich des Gehäusedeckels angeordnet. Dem gegenüber sind die von den beiden anderen Druckflächen begrenzten und mit dem höheren To move pressure center connection. According to the invention, a control pressure space delimited by the third pressure surface is also delimited by the housing cover. That is, the control pressure chamber is arranged in the region of the housing cover. On the other hand, those of the other two pressure surfaces are limited and with the higher
Betriebsdruck beaufschlagten Druckräume weiter innen im Einbauventil angeordnet. Operating pressure applied pressure chambers arranged further inside the cartridge valve.
Offenbart ist weiterhin eine hydraulische Steueranordnung mit einem derartigen Einbauventil und einer Steuerdruckmittelquelle. Disclosed is also a hydraulic control arrangement with such a cartridge valve and a control pressure medium source.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 ;101 hydraulische Steueranordnung1, 101 hydraulic control arrangement
2 hydraulisches Einbauventil2 hydraulic cartridge valve
4 Steuerdruckmittelquelle4 control pressure medium source
6; 106 Ventileinrichtung 6; 106 valve device
8; 8, 108 Druckmitteleingang  8th; 8, 108 pressure medium input
10; 10, 1 10 Druckmittelausgang  10; 10, 1 10 pressure medium output
12 Ventilgehäuse  12 valve housing
14 Ventilbohrung  14 valve bore
16 Ventilkörper  16 valve body
18 Öffnung  18 opening
20 Gehäusedeckel  20 housing cover
22 Längsachse  22 longitudinal axis
24 Buchse  24 socket
26 Endabschnitt  26 end section
28 dritter Druckraum  28 third pressure chamber
30 Steuerbund  30 tax code
32 zweite Druckfläche  32 second printing area
34 zweiter Druckraum  34 second pressure chamber
36 vierte Druckfläche  36 fourth printing area
38 vierter Druckraum  38 fourth pressure chamber
40 Zentrierbund  40 centering collar
42 Buchsenaufnahme  42 socket receptacle
44 Durchgangsausnehmung 44 through-hole
46 Endabschnitt 46 end section
48 erste Druckfläche  48 first printing surface
50 erster Druckraum  50 first pressure chamber
52 Sitzkante  52 seat edge
54 Sitzschräge  54 seat incline
56 Druckmittelkanal  56 pressure medium channel
58 Schließfeder  58 closing spring
60 dritte Druckfläche 62 Durchgangsausnehmung 64 Kante 60 third printing area 62 through recess 64 edge
66 Dichtung 66 seal
68 Zugschraube 68 lag screw
70 Dichtung 70 seal
72 Steuerölanschluss 73 Drossel 72 Control oil connection 73 Throttle
75 Steuerölanschluss 77 Drossel 75 Control oil connection 77 Throttle
P, PA, PB Betriebsdruck P, PA, PB operating pressure
Pst Steuerdruck Pst control pressure
PT Tankdruck PT tank pressure
T Tank T tank

Claims

Patentansprüche claims
1 . Hydraulisches Einbauventil mit einer von einer Verschlusseinrichtung (20) 1 . Hydraulic cartridge valve with one of a locking device (20)
verschlossenen Ventilbohrung (14), in der ein Ventilkörper (16) axial  sealed valve bore (14) in which a valve body (16) axially
verschieblich aufgenommenen ist, über den eine Druckmittelverbindung steuerbar ist, wobei am Ventilkörper (16) eine in Öffnungsrichtung der  is slidably received, via which a pressure medium connection is controllable, wherein the valve body (16) in an opening direction of the
Druckmittelverbindung wirksame, erste Druckfläche (48) und eine in  Pressure medium connection effective, first pressure surface (48) and a in
Schließrichtung der Druckmittelverbindung wirksame, zweite Druckfläche (32) vorgesehen sind, die fluidisch miteinander verbindbar und mit einem  Closing direction of the pressure medium connection effective second pressure surface (32) are provided, which can be fluidly connected to each other and with a
Betriebsdruck (p, pA, PB) der Druckmittelverbindung beaufschlagbar sind, wodurch der Ventilkörper (16) zumindest teilweise kraftausgeglichen ist, und wobei am Ventilkörper (16) eine in Schließrichtung der Druckmittelverbindung wirksame, dritte Druckfläche (60), und eine in Öffnungsrichtung der Operating pressure (p, p A , PB) of the pressure medium connection can be acted upon, whereby the valve body (16) is at least partially force balanced, and wherein the valve body (16) in the closing direction of the pressure medium connection effective, third pressure surface (60), and in the opening direction of
Druckmittelverbindung wirksame, vierte Druckfläche (36) vorgesehen sind, die zur Steuerung der Druckmittelverbindung mit einem niedrigeren Druck (pSt, Ρτ) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein abschnittsweise von der dritten Druckfläche (60) begrenzter dritter Druckraum (28) abschnittsweise von der Verschlusseinrichtung (20) begrenzt ist. Pressure medium connection effective fourth pressure surface (36) are provided, which can be acted upon to control the pressure medium connection with a lower pressure (p S t, Ρτ), characterized in that a section of the third pressure surface (60) limited third pressure chamber (28) sections is limited by the closure device (20).
2. Einbauventil nach Anspruch 1 , wobei die erste Druckfläche (48) und die 2. cartridge valve according to claim 1, wherein the first pressure surface (48) and the
dritte Druckfläche (60) zumindest abschnittsweise stirnseitig am Ventilkörper (16) ausgebildet sind.  third pressure surface (60) are at least partially formed on the front side of the valve body (16).
3. Einbauventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Druckfläche (32) und die vierte Druckfläche (36) an einem radial erweiterten Bund (30) des 3. cartridge valve according to claim 1 or 2, wherein the second pressure surface (32) and the fourth pressure surface (36) on a radially enlarged collar (30) of the
Ventilkörpers (16) ausgebildet sind.  Valve body (16) are formed.
4. Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 4. cartridge valve according to one of the preceding claims, wherein the
Ventilkörper (16) von einem Druckmittelkanal (56) durchsetzt ist, der in einen abschnittsweise von der ersten Druckfläche (48) begrenzten  Valve body (16) is penetrated by a pressure medium channel (56) which in a section of the first pressure surface (48) limited
ersten Druckraum (50) und einen abschnittsweise von der  first pressure chamber (50) and a section of the
zweiten Druckfläche (32) begrenzten zweiten Druckraum (34) mündet. second pressure surface (32) limited second pressure chamber (34) opens.
5. Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 5. cartridge valve according to one of the preceding claims, wherein the
zweite Druckfläche (32) kleiner ist als die erste Druckfläche (48).  second pressure surface (32) is smaller than the first pressure surface (48).
6. Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte 6. cartridge valve according to one of the preceding claims, wherein the third
Druckraum (28) fluidisch mit einer Steuerdruckmittelquelle (4) verbindbar ist, und wobei ein abschnittsweise von der vierten Druckfläche (36) begrenzter vierter Druckraum dauerhaft mit einer Druckmittelsenke (T) fluidisch verbindbar ist.  Pressure chamber (28) is fluidically connected to a control pressure medium source (4), and wherein a section of the fourth pressure surface (36) limited fourth pressure chamber is permanently fluidically connected to a pressure medium sink (T).
7. Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine 7. cartridge valve according to one of the preceding claims, wherein a
Flächendifferenz aus der ersten Druckfläche (48) und der zweiten Druckfläche (32) und die dritte Druckfläche (60) derart bemessen sind, dass der im dritten Druckraum (28) zum Schließen der Druckmittelverbindung benötigte Druck (pSt) niedriger ist als der Betriebsdruck (p). Surface difference of the first pressure surface (48) and the second pressure surface (32) and the third pressure surface (60) are dimensioned such that in the third pressure chamber (28) required for closing the pressure medium connection pressure (p S t) is lower than the operating pressure (p).
8. Einbauventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der dritte Druckraum (28) und ein abschnittsweise von der vierten Druckfläche (36) begrenzter vierter Druckraum wechselweise mit einer Steuerdruckmittelquelle (4) und einer Druckmittelsenke (T) fluidisch verbindbar sind. 8. cartridge valve according to one of claims 1 to 5, wherein the third pressure chamber (28) and a section of the fourth pressure surface (36) limited fourth pressure chamber alternately with a control pressure medium source (4) and a pressure medium sink (T) are fluidically connectable.
9. Einbauventil nach Anspruch 8, wobei eine Flächendifferenz aus der ersten 9. cartridge valve according to claim 8, wherein a surface difference from the first
Druckfläche (48) und der zweiten Druckfläche (32) und die vierte Druckfläche (60) derart bemessen sind, dass der im vierten Druckraum (28) zur Öffnung der Druckmittelverbindung benötigte Druck (pSt) niedriger ist als der Pressure surface (48) and the second pressure surface (32) and the fourth pressure surface (60) are dimensioned such that in the fourth pressure chamber (28) for opening the pressure medium connection required pressure (p S t) is lower than that
Betriebsdruck (pA, PB)- Operating pressure (p A , PB) -
10. Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 10. cartridge valve according to one of the preceding claims, wherein the
Druckflächen (32, 36, 48, 60,) derart bemessen sind, dass der Druck (pSt) etwa in einem üblichen oder genormten, hydraulischen Druckbereich liegt. Pressure surfaces (32, 36, 48, 60,) are dimensioned such that the pressure (p S t) is approximately in a standard or standardized, hydraulic pressure range.
1 1 . Hydraulische Steueranordnung mit einem Einbauventil (2), das nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist, und mit einer 1 1. Hydraulic control arrangement with a cartridge valve (2), which is designed according to one of the preceding claims, and with a
Steuerdruckmittelquelle (4), die zumindest mit dem dritten Druckraum (28) des Einbauventils (2; 102) fluidisch verbindbar ist. Control pressure medium source (4), which is fluidically connectable at least with the third pressure chamber (28) of the cartridge valve (2; 102).
12. Steueranordnung nach Anspruch 1 1 mit einer Ventileinrichtung (6), die derart ausgestaltet ist, dass über sie der Druck (pSt) im dritten Druckraum (28) des Einbauventils (2; 102) begrenzbar ist. 12. Control arrangement according to claim 1 1 with a valve device (6), which is designed such that on the pressure (p St ) in the third pressure chamber (28) of the cartridge valve (2, 102) can be limited.
13. Steueranordnung nach Anspruch 1 1 oder 12 mit einer Ventileinrichtung (106), die derart ausgestaltet ist, dass über sie zur Steuerung der 13. Control arrangement according to claim 1 1 or 12 with a valve device (106) which is designed such that via it to control the
Druckmittelverbindung der Druck (pSt, Ρτ) im dritten Druckraum (28) und im vierten Druckraum (38) verstellbar ist. Pressure medium connection of the pressure (p S t, Ρτ) in the third pressure chamber (28) and in the fourth pressure chamber (38) is adjustable.
PCT/EP2015/065571 2014-07-22 2015-07-08 Built-in hydraulic valve and hydraulic control arrangement WO2016012240A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014214176.1 2014-07-22
DE102014214176.1A DE102014214176A1 (en) 2014-07-22 2014-07-22 Hydraulic cartridge valve and hydraulic control assembly with it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012240A1 true WO2016012240A1 (en) 2016-01-28

Family

ID=53546592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/065571 WO2016012240A1 (en) 2014-07-22 2015-07-08 Built-in hydraulic valve and hydraulic control arrangement

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102014214176A1 (en)
TW (1) TW201610305A (en)
WO (1) WO2016012240A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190039890A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Korea Institute Of Science And Technology High purity hydrogen production device and high purity hydrogen production method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6608418B2 (en) * 2017-12-27 2019-11-20 株式会社キッツ Pressure resistance test method for pressure devices such as valves

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0099134A2 (en) * 1982-07-16 1984-01-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Fluid control valve apparatus
EP0798471A2 (en) * 1996-03-25 1997-10-01 Hydrolux S.A.R.L. Two-way cartridge valve
EP1574771A2 (en) * 2004-03-09 2005-09-14 Eugen Seitz Ag Valve for use in a stretch blow molding machine
WO2010060565A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Parker Hannifin Gmbh Hydraulic valve assembly having a cartridge insert valve exhibiting a closing element arranged in a pressure equalized manner
WO2011154056A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Bühler AG Valve arrangement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0099134A2 (en) * 1982-07-16 1984-01-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Fluid control valve apparatus
EP0798471A2 (en) * 1996-03-25 1997-10-01 Hydrolux S.A.R.L. Two-way cartridge valve
EP1574771A2 (en) * 2004-03-09 2005-09-14 Eugen Seitz Ag Valve for use in a stretch blow molding machine
WO2010060565A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Parker Hannifin Gmbh Hydraulic valve assembly having a cartridge insert valve exhibiting a closing element arranged in a pressure equalized manner
WO2011154056A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Bühler AG Valve arrangement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190039890A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Korea Institute Of Science And Technology High purity hydrogen production device and high purity hydrogen production method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014214176A1 (en) 2016-01-28
TW201610305A (en) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3212958B1 (en) Method for operating a controllable shock absorber for motor vehicles
DE102009061003B4 (en) Adjustable damper valve device
EP2255103B1 (en) Oscillation damper having backpack valve
EP1668282B1 (en) Feed pressure valve
EP2580507B1 (en) Valve device
DE102017206394A1 (en) Pressure holding valve arrangement for a rinsing circuit of a closed hydraulic circuit
DE102014204070A1 (en) Valve assembly with load holding function
DE102009048439B4 (en) Pressure relief and anti-cavitation valve unit
WO2016131908A1 (en) Regulable vibration damper
EP3371019B1 (en) Pressure-limiting valve
DE102015221940B3 (en) valve assembly
EP3230618B1 (en) Adjustable damping valve device
DE102014017801A1 (en) Pressure relief valve
EP3751153B1 (en) Discharge pressure compensating valve and lifting-lowering device having a pressure compensating valve of this type
WO2016012240A1 (en) Built-in hydraulic valve and hydraulic control arrangement
DE2945911C2 (en)
DE102012015356A1 (en) Valve, in particular pilot-operated proportional directional seat valve
DE102007044641B4 (en) Valve
EP2157321B1 (en) Screw-in screw connection
EP1332290B1 (en) Pilot-operated pressure shut-off valve and pilot valve assembly therefor
DE102012015354A1 (en) Valve, in particular pilot-operated proportional directional seat valve
DE102005011138B4 (en) Pilot operated pressure shut-off valve
DE102009050007A1 (en) Hydraulic valve for use as multi-way-switchover valve in hydraulic connection with base valve, has three-way region designed in seat valve technique
WO2019048455A1 (en) Valve
DE102009053918A1 (en) Proportionally adjustable pressure limiting and suction valve arrangement has pressure limiting valve, by which pressure chamber is connected with drain and has pressure limiting piston

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15738018

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15738018

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1