WO2016180847A1 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents

Druckbegrenzungsventil Download PDF

Info

Publication number
WO2016180847A1
WO2016180847A1 PCT/EP2016/060488 EP2016060488W WO2016180847A1 WO 2016180847 A1 WO2016180847 A1 WO 2016180847A1 EP 2016060488 W EP2016060488 W EP 2016060488W WO 2016180847 A1 WO2016180847 A1 WO 2016180847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
pressure
pressure relief
geometry
holes
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/060488
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Voehringer
Alexander Hero
Toni Jankowski
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 WO2016180847A1 publication Critical patent/WO2016180847A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy

Definitions

  • the invention relates to a pressure limiting valve with a valve piston, which is guided in a guide region of a valve housing body.
  • a pressure relief valve is used to adjust and maintain a system pressure.
  • Valve piston which is guided in a guide region of a valve body, in particular with regard to its functionality to improve.
  • the object is achieved with a pressure limiting valve having a valve piston, which is guided in a guide region of a valve housing body, in that the pressure limiting valve has a fluidic resistance geometry in the guide region.
  • the fluidic resistance geometry preferably represents a throttle in the guide region of the pressure-limiting valve. Due to the fluidic resistance geometry, in particular the throttle, an undesired differential volume flow in the guide region,
  • Valve housing body is arranged. This can be a lower part of the
  • Guiding region between the low-pressure through holes are homogenized with respect to a pressure field in the operation of the pressure relief valve. This improves the connection to the low pressure.
  • a further preferred exemplary embodiment of the pressure-limiting valve is characterized in that the fluidic resistance geometry connects end regions of the low-pressure through-holes to one another.
  • Resistance geometry advantageously does not extend over the entire extent or the entire dimension or length of the low-pressure through-holes in an axial direction.
  • axial refers to a longitudinal axis of the pressure relief valve. Axial means in the direction or parallel to the longitudinal axis. Perforated axes or bore axes of
  • Low pressure passage holes preferably extend in radial
  • Radial means transverse to the longitudinal axis.
  • Valve seat geometry of the valve body are turned away.
  • Low pressure through holes preferably have circular cross sections.
  • the end portions of the low pressure through holes have the shape of circle segments when viewed in cross section. These circular segments are fluidically connected to one another by the fluidic resistance geometry.
  • Low pressure through holes are for example designed as bores which are connected to a low pressure area. Therefore, the
  • Low pressure through holes are also referred to as output holes.
  • Valve piston has a sealing geometry, the sealing of a valve seat to the valve seat geometry of the valve body to the plant comes.
  • Valve seat geometry of the valve body is applied, a connection between a high pressure or system pressure and the low pressure or low pressure is interrupted. If the valve piston with its sealing geometry of the valve seat geometry of the valve body body lifts, then the
  • a plurality of, for example, six, low-pressure through-holes are distributed uniformly on a circumference of the valve housing body, allowing fluid to flow into the low-pressure.
  • the low pressure passage holes extending in the radial directions are then, in FIG.
  • a further preferred exemplary embodiment of the pressure-limiting valve is characterized in that the fluidic resistance geometry comprises an annular groove in the valve housing body. Through the annular groove are the
  • the annular groove can be introduced in a simple manner at a height of the drill star in the valve housing body.
  • the annular groove advantageously extends over three hundred and sixty degrees of the complete
  • Pressure relief valve resulting pressure field are advantageously homogenized.
  • Another preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized in that the annular groove is disposed adjacent to throttle openings in the low pressure passage holes. As a result, the previously described homogenization effect is further improved.
  • An upper edge of the annular groove is preferably in close proximity to an upper edge of the
  • the upper edge of the annular groove may also coincide with the upper edges of the low pressure passage holes.
  • a further preferred embodiment of the pressure limiting valve is characterized in that the throttle openings belong to throttle connections which connect the low pressure through holes with a valve spring chamber.
  • the valve spring chamber serves to accommodate the valve spring, which is advantageously designed as a compression spring. In a reciprocating movement of the valve piston fluid is displaced in the valve spring chamber.
  • Throttle connections enable a damped pressure equalization between the valve spring chamber and the low pressure passage holes. In particular, an undesirable increase in pressure in the valve spring chamber is prevented.
  • the invention further relates to a valve housing body for a previously described pressure relief valve.
  • the valve body can be traded separately.
  • Figure 1 is a pressure relief valve in longitudinal section
  • Figure 2 is an end of the pressure relief valve with a valve seat in half section; 3 shows a section through a drill star in a valve housing body of the pressure relief valve and
  • FIG 4 shows the valve housing body of Figure 3 in longitudinal section.
  • FIG. 1 shows a pressure limiting valve 1 with a valve piston 3 in FIG
  • valve piston 3 is movable in the direction of a longitudinal axis 4 in a valve housing 5 back and forth.
  • a compression spring or valve spring 6 the valve piston 3 is biased in the valve housing 5 in Figure 1 downwards.
  • the valve housing 5 comprises a valve housing body 8 and a
  • valve housing body 9 The valve piston 3 has a pressure pin 10 at its lower end in FIG. With the pressure pin 10, the valve piston 3 protrudes into a central through hole 12 which is provided in the valve housing body 9. At a top end of the through-hole 12 in FIG. 1, a valve seat 11 is provided.
  • valve seat 11 is closed in FIG. When the valve seat 11 is closed, one is formed on the lower end of the valve piston 3 in FIG.
  • Sealing surface on a sealing edge or sealing surface which is provided at the upper end of the through hole 12 on the valve housing body 9.
  • valve seat When the valve seat is closed, a connection between the through hole 12 and an inner space 14 of the valve housing 5 is interrupted.
  • valve piston 3 When the valve piston 3 lifts off with its sealing surface from the sealing edge or sealing surface of the valve housing body 9, then one speaks of an open
  • Valve seat 11 When the valve seat 11 is open, the connection between the through hole 12 and the interior 14 of the valve housing 5 is released.
  • the inner space 14 communicates with output bores 15, 16 which are provided in the valve housing body 9. Radial outside of
  • Pressure pin 10 is at the lower end in Figure 1 of the valve piston 3 a oblique baffle 18 is formed.
  • the baffle 18 is designed as an annular surface which extends from the pressure pin 10 radially outwardly and is angled slightly obliquely downward in Figure 1.
  • the pressure limiting valve 1 has the task of influencing a system pressure in a hydraulic system on a pressure side of the pressure limiting valve 1 in a certain way.
  • a predetermined value for an opening pressure describes a state in which the pressure limiting valve 1 opens and a superfluous volume flow upstream of the pressure relief valve 1 by a differential volume flow from the high pressure side into a
  • the pressure limiting valve 1 with the valve seat 11 is designed, for example, as a floating proportional valve, which is used to limit and / or regulate a certain fluid pressure.
  • the liquid used is, for example, oil or fuel.
  • the pressure relief valve 1 is connected on the high pressure side to hydraulic systems to protect adjacent components against overpressure.
  • pressure limiting valve 1 is for example in a flow-independent constant pressure design, which is achieved by a special valve geometry in combination with the compression spring 6.
  • valve spring 6 designed as a compression spring, in particular a helical compression spring, is arranged in a valve spring space 20, which is also referred to as a spring space for a shorter time.
  • the valve spring 6 is clamped in the valve spring chamber 20 between an unspecified dial and the valve piston 3.
  • the valve piston 3 is biased in its closed position shown in Figure 1.
  • valve spring chamber 20 is connected via a throttle connection 21 with the
  • Output bore 16 in conjunction, which, as well as the output bore 16, also referred to as low pressure through hole.
  • the throttle connection 21 starts from an end face of the valve housing body 9 facing the valve housing body 8 and opens into the outlet bore 16 through a throttle opening 22.
  • Starting bores 15, 16 are performed.
  • a plurality of throttle connections can be provided.
  • a valve piston movement can be damped.
  • FIG 2 a lower end of the pressure relief valve, as shown in Figure 1, shown in half section.
  • the pressure limiting valve comprises a valve piston 23, which in the direction of a longitudinal axis 24 in a
  • Valve housing 25 is movable back and forth. Of the valve housing 25, only one valve housing body 29 is seen in the half-section shown in FIG.
  • a pressure pin 30 is formed, which projects into a central through-hole 32 in the valve housing body 29.
  • a valve seat 31 of the pressure-limiting valve 1 is formed.
  • the interior space 34 communicates with an outlet bore 36.
  • a baffle 38 is formed in the region of the output bore 36.
  • the baffle 38 is designed as an annular surface and extends, with respect to the longitudinal axis 23, substantially in a radial direction obliquely downward.
  • the valve piston 3 has on the pressure pin 10 a sealing surface 41 which, together with a sealing surface 42 on the valve housing body 29 the
  • Valve seat 31 represents. When the sealing surface 41 bears against the sealing surface 42, then the valve seat 31 is closed. When the sealing surface 41 of the
  • Valve body 9 connected to the low pressure or low pressure circuit.
  • FIGS. 3 and 4 show a valve housing body 49 with a valve seat 51 in cross-section and in a longitudinal section.
  • the valve seat 51 includes a central through-hole 52 in the valve housing body 49.
  • low-pressure through-holes 54 to 59 are arranged in a star-shaped manner in a drill star 63.
  • the low-pressure passage holes 54 to 59 are uniformly distributed over a circumference of the valve body 49.
  • the low-pressure passage holes 54 to 59 extend in the direction of radial lines which extend from the longitudinal axis of the valve housing body 49.
  • a flow rate flows or flows through the central through hole 52 of the valve seat 51 to the outside to the low pressure passage holes 54 to 59, which are preferably designed as bores.
  • the volume flow is limited by the arrangement or division of the drill star 63, in which the six holes 54 to 59 are arranged at a distance of sixty degrees to each other.
  • the division of the drill star 63 means that the volume flow can not flow off to the full extent of three hundred and sixty degrees.
  • Holes 54 to 56 represents a throttle point. Furthermore, the
  • Throttle series circuit increased and a closing force on the valve piston amplified. This can lead to a characteristic of the Pressure relief valve, especially at high flow rates, increases sharply. This effect is undesirable.
  • Throttle opening 72 a fluidic resistance geometry 75 is provided in the valve body 49.
  • the fluidic resistance geometry 75 comprises an annular groove 76, the
  • the annular groove 76 is introduced into the valve housing 49 at the level of the drill star (63 in FIG. 3).
  • the annular groove 76 extends over three hundred and sixty degrees of the guide portion 69, in particular the complete guide gap between the valve piston and the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil (1) mit einem Ventilkolben (3), der in einem Führungsbereich (19) eines Ventilgehäusekörpers (9) geführt ist. Um das Druckbegrenzungsventil, insbesondere im Hinblick auf seine Funktionalität, zu verbessern, weist das Druckbegrenzungsventil (1) in dem Führungsbereich (19) eine fluidische Widerstandsgeometrie auf.

Description

Beschreibung
Titel
Druckbegrenzungsventil Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil mit einem Ventilkolben, der in einem Führungsbereich eines Ventilgehäusekörpers geführt ist.
Stand der Technik Ein Druckbegrenzungsventil dient in einem Hydrauliksystem zum Beispiel dazu, einen Systemdruck einzustellen und aufrecht zu erhalten.
Offenbarung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckbegrenzungsventil mit einem
Ventilkolben, der in einem Führungsbereich eines Ventilgehäusekörpers geführt ist, insbesondere im Hinblick auf seine Funktionalität, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Druckbegrenzungsventil mit einem Ventilkolben, der in einem Führungsbereich eines Ventilgehäusekörpers geführt ist, dadurch gelöst, dass das Druckbegrenzungsventil in dem Führungsbereich eine fluidische Widerstandsgeometrie aufweist. Die fluidische Widerstandsgeometrie stellt in dem Führungsbereich des Druckbegrenzungsventils vorzugsweise eine Drossel dar. Durch die fluidische Widerstandsgeometrie, insbesondere die Drossel, kann ein unerwünschter Differenzvolumenstrom in dem Führungsbereich,
insbesondere in einem Führungspalt, zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilgehäusekörper vermindert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie in dem Führungsbereich zwischen Niederdruckdurchgangslöchern in dem
Ventilgehäusekörper angeordnet ist. Dadurch kann ein unterer Teil des
Führungsbereichs zwischen den Niederdruckdurchgangslöchern im Hinblick auf ein Druckfeld im Betrieb des Druckbegrenzungsventils homogenisiert werden. Dadurch wird die Anbindung an den Niederdruck verbessert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie Endbereiche der Niederdruckdurchgangslöcher miteinander verbindet. Die fluidische
Widerstandsgeometrie erstreckt sich in einer axialen Richtung vorteilhaft nicht über die gesamte Ausdehnung beziehungsweise die gesamte Abmessung oder Länge der Niederdruckdurchgangslöcher. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse des Druckbegrenzungsventils. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Längsachse. Lochachsen oder Bohrungsachsen der
Niederdruckdurchgangslöcher erstrecken sich vorzugsweise in radialen
Richtungen. Radial bedeutet quer zur Längsachse.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche der
Niederdruckdurchgangslöcher mit der fluidischen Widerstandsgeometrie einer
Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers abgewandt sind. Die
Niederdruckdurchgangslöcher haben vorzugsweise kreisförmige Querschnitte. Die Endbereiche der Niederdruckdurchgangslöcher haben, im Querschnitt betrachtet, die Gestalt von Kreissegmenten. Diese Kreissegmente sind durch die fluidische Widerstandsgeometrie fluidisch miteinander verbunden. Dabei stellen die Zwischenstücke des Ventilgehäusekörpers zwischen den
Niederdruckdurchgangslöchern fluidische Verbindungen dar. Die
Niederdruckdurchgangslöcher sind zum Beispiel als Bohrungen ausgeführt, die mit einem Niederdruckbereich verbunden sind. Daher können die
Niederdruckdurchgangslöcher auch als Ausgangsbohrungen bezeichnet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch eine Ventilfeder vorgespannte
Ventilkolben eine Dichtgeometrie aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes dichtend an der Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers zur Anlage kommt. Wenn der Ventilkolben mit seiner Dichtgeometrie an der
Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers anliegt, ist eine Verbindung zwischen einem Hochdruck oder Systemdruck und dem Niederdruckbereich oder Niederdruck unterbrochen. Wenn der Ventilkolben mit seiner Dichtgeometrie von der Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers abhebt, dann wird die
Verbindung zwischen dem Systemdruck oder Hochdruck und dem
Niederdruckbereich oder Niederdruck freigegeben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckdurchgangslöcher einen
Bohrstern darstellen. Um ein ungehindertes oder nahezu ungehindertes
Abströmen von Fluid in den Niederdruck zu ermöglichen, sind vorzugsweise mehrere, zum Beispiel sechs, Niederdruckdurchgangslöcher gleichmäßig auf einem Umfang des Ventilgehäusekörpers verteilt angeordnet. Die sich in radialen Richtungen erstreckenden Niederdruckdurchgangslöcher sind dann, im
Querschnitt betrachtet, sternförmig angeordnet, wobei die Längsachse des Druckbegrenzungsventils durch den Mittelpunkt des Bohrsterns verläuft.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie eine Ringnut in dem Ventilgehäusekörper umfasst. Durch die Ringnut werden die der
Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers abgewandten Endbereiche der Niederdruckdurchgangslöcher in Umfangsrichtung fluidisch miteinander verbunden. Die Ringnut kann auf einfache Art und Weise auf einer Höhe des Bohrsterns in den Ventilgehäusekörper eingebracht werden. Die Ringnut erstreckt sich vorteilhaft über dreihundertsechzig Grad des kompletten
Führungsbereichs, insbesondere Führungsspalts, zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilgehäusekörper. Dadurch kann ein im Betrieb des
Druckbegrenzungsventils sich ergebendes Druckfeld vorteilhaft homogenisiert werden. Darüber hinaus kann durch die Anbindung der umlaufenden Ringnut, die verkürzt auch als Nut bezeichnet wird, an die Niederdruckdurchgangslöcher ein im Betrieb des Druckbegrenzungsventils auftretender Volumenstrom durch den Führungsbereich, insbesondere Führungsspalt, in einen Federraum oder Ventilfederraum reduziert werden, in welchem die Ventilfeder angeordnet ist. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut benachbart zu Drosselöffnungen in den Niederdruckdurchgangslöchern angeordnet ist. Dadurch wird die vorab beschriebene Homogenisierungswirkung weiter verbessert. Eine Oberkante der Ringnut ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu einer Oberkante der
Niederdruckdurchgangslöcher angeordnet. Die Oberkante der Ringnut kann auch mit den Oberkanten der Niederdruckdurchgangslöcher zusammenfallen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselöffnungen zu Drosselverbindungen gehören, welche die Niederdruckdurchgangslöcher mit einem Ventilfederraum verbinden. Der Ventilfederraum dient zur Aufnahme der Ventilfeder, die vorteilhaft als Druckfeder ausgeführt ist. Bei einer Hin- und Herbewegung des Ventilkolbens wird Fluid in dem Ventilfederraum verdrängt. Die
Drosselverbindungen ermöglichen einen gedämpften Druckausgleich zwischen dem Ventilfederraum und den Niederdruckdurchgangslöchern. Dabei wird insbesondere ein unerwünschter Druckanstieg in dem Ventilfederraum verhindert.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ventilgehäusekörper für ein vorab beschriebenes Druckbegrenzungsventil. Der Ventilgehäusekörper ist separat handelbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
Figur 1 ein Druckbegrenzungsventil im Längsschnitt;
Figur 2 ein Ende des Druckbegrenzungsventils mit einem Ventilsitz im Halbschnitt; Figur 3 einen Schnitt durch einen Bohrstern in einem Ventilgehäusekörper des Druckbegrenzungsventils und
Figur 4 den Ventilgehäusekörper aus Figur 3 im Längsschnitt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein Druckbegrenzungsventil 1 mit einem Ventilkolben 3 im
Längsschnitt dargestellt. Der Ventilkolben 3 ist in Richtung einer Längsachse 4 in einem Ventilgehäuse 5 hin und her bewegbar. Durch eine Druckfeder oder Ventilfeder 6 ist der Ventilkolben 3 in dem Ventilgehäuse 5 in Figur 1 nach unten vorgespannt.
Das Ventilgehäuse 5 umfasst einen Ventilgehäusekörper 8 und einen
Ventilgehäusekörper 9. Der Ventilkolben 3 weist an seinem in Figur 1 unteren Ende einen Druckzapfen 10 auf. Mit dem Druckzapfen 10 ragt der Ventilkolben 3 in ein zentrales Durchgangsloch 12, das in dem Ventilgehäusekörper 9 vorgesehen ist. An einem in Figur 1 oberen Ende des Durchgangslochs 12 ist ein Ventilsitz 11 vorgesehen.
Der Ventilsitz 11 ist in Figur 1 geschlossen. Bei geschlossenem Ventilsitz 11 liegt eine an dem in Figur 1 unteren Ende des Ventilkolbens 3 ausgebildete
Dichtfläche an einer Dichtkante oder Dichtfläche an, die am oberen Ende des Durchgangslochs 12 an dem Ventilgehäusekörper 9 vorgesehen ist.
Bei geschlossenem Ventilsitz ist eine Verbindung zwischen dem Durchgangsloch 12 und einem Innenraum 14 des Ventilgehäuses 5 unterbrochen. Wenn der Ventilkolben 3 mit seiner Dichtfläche von der Dichtkante oder Dichtfläche des Ventilgehäusekörpers 9 abhebt, dann spricht man von einem geöffneten
Ventilsitz 11. Bei geöffnetem Ventilsitz 11 wird die Verbindung zwischen dem Durchgangsloch 12 und dem Innenraum 14 des Ventilgehäuses 5 freigegeben.
Der Innenraum 14 steht mit Ausgangsbohrungen 15, 16 in Verbindung, die in dem Ventilgehäusekörper 9 vorgesehen sind. Radial außerhalb des
Druckzapfens 10 ist an dem in Figur 1 unteren Ende des Ventilkolbens 3 eine schräge Prallfläche 18 ausgebildet. Die Prallfläche 18 ist als Ringfläche ausgeführt, die sich von dem Druckzapfen 10 radial nach außen erstreckt und in Figur 1 leicht schräg nach unten abgewinkelt ist. Das Druckbegrenzungsventil 1 hat zum Beispiel die Aufgabe, einen Systemdruck in einem Hydrauliksystem auf einer Druckseite des Druckbegrenzungsventils 1 auf eine bestimmte Weise zu beeinflussen. Diese Beeinflussung erfolgt ausschließlich durch Änderung von Drosselquerschnitten an Steuerkanten des Druckbegrenzungsventils 1. Ein vorgegebener Wert für einen Öffnungsdruck beschreibt einen Zustand, bei dem das Druckbegrenzungsventil 1 öffnet und einen überflüssigen Volumenstrom vor dem Druckbegrenzungsventil 1 durch einen Differenzvolumenstrom von der Hochdruckseite in einen
Niederdruckbereich leitet.
Das Druckbegrenzungsventil 1 mit dem Ventilsitz 11 ist zum Beispiel als schwebend geöffnetes Proportionalventil ausgeführt, das zur Begrenzung und/oder Einregelung eines bestimmten Flüssigkeitsdrucks verwendet wird. Bei der verwendeten Flüssigkeit handelt es sich zum Beispiel um Öl oder Kraftstoff. Das Druckbegrenzungsventil 1 wird hochdruckseitig an hydraulische Systeme angebunden, um anliegende Bauteile vor Überdruck zu schützen. Eine
Besonderheit des Druckbegrenzungsventils 1 liegt zum Beispiel in einer durchflussunabhängigen Konstantdruckauslegung, die durch eine spezielle Ventilgeometrie in Kombination mit der Druckfeder 6 erzielt wird.
Ein Kräftegleichgewicht am Ventilkolben 3 ist immer dann gegeben, wenn die über einen Ventilhub größer werdende Federkraft, welche schließend wirkt, durch eine über den Ventilhub ebenfalls ansteigende hydraulische Kraft, welche öffnend wirkt, kompensiert wird. Diese Kompensation der Federkraft der Druckfeder 6 ist jedoch so auszulegen, dass sich im System ein Gleichdruck einstellt, welcher unabhängig vom abzusteuernden Volumenstrom ist. Die sich einstellende hydraulische Kraft setzt sich dabei zum einen zusammen aus einem statischen Druck, der auf den Druckzapfen 10 des Ventilkolbens 3 wirkt, und zum anderen aus einer dynamischen Kraftkomponente, welche zustande kommt durch einen Impulsübertrag der austretenden Strömung auf die Prallfläche 18 des Ventilkolbens 3. Der Ventilkolben 3 ist in einem Führungsbereich 19 in dem Ventilgehäusekörper 9 in axialer Richtung hin und her bewegbar geführt. Die als Druckfeder, insbesondere Schraubendruckfeder, ausgeführte Ventilfeder 6 ist in einem Ventilfederraum 20 angeordnet, der verkürzt auch als Federraum bezeichnet wird. Die Ventilfeder 6 ist in dem Ventilfederraum 20 zwischen einer nicht näher bezeichneten Einstellscheibe und dem Ventilkolben 3 eingespannt. Durch eine entsprechende Vorspannung der Ventilfeder 6 ist der Ventilkolben 3 in seine in Figur 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt.
Der Ventilfederraum 20 steht über eine Drosselverbindung 21 mit der
Ausgangsbohrung 16 in Verbindung, die, ebenso wie die Ausgangsbohrung 16, auch als Niederdruckdurchgangsloch bezeichnet wird. Die Drosselverbindung 21 geht von einer dem Ventilgehäusekörper 8 zugewandten Stirnfläche des Ventilgehäusekörpers 9 aus und mündet durch eine Drosselöffnung 22 in die Ausgangsbohrung 16.
Über die Drosselverbindung 21 kann ein Druckausgleich zwischen dem
Ventilfederraum 20 und den Niederdruckdurchgangslöchern oder
Ausgangsbohrungen 15, 16 durchgeführt werden. Zu diesem Zweck können mehrere Drosselverbindungen vorgesehen werden. Über die Gestalt und die Anzahl der Drosselverbindungen kann eine Ventilkolbenbewegung gedämpft werden.
In Figur 2 ist ein unteres Ende des Druckbegrenzungsventils, wie es in Figur 1 dargestellt ist, im Halbschnitt dargestellt. Das Druckbegrenzungsventil umfasst einen Ventilkolben 23, der in Richtung einer Längsachse 24 in einem
Ventilgehäuse 25 hin und her bewegbar ist. Von dem Ventilgehäuse 25 sieht man in dem in Figur 2 dargestellten Halbschnitt nur einen Ventilgehäusekörper 29.
An dem in Figur 2 unteren Ende des Ventilkolbens 23 ist ein Druckzapfen 30 ausgebildet, der in ein zentrales Durchgangsloch 32 in den Ventilgehäusekörper 29 hineinragt. An dem in Figur 2 oberen Ende des Durchgangslochs 32 ist ein Ventilsitz 31 des Druckbegrenzungsventils 1 ausgebildet. Bei geschlossenem Ventilsitz 31 ist eine Verbindung zwischen dem Durchgangsloch 32 und einem Innenraum 34 des Druckbegrenzungsventils unterbrochen.
Der Innenraum 34 steht mit einer Ausgangsbohrung 36 in Verbindung. An dem Ventilkolben 23 ist im Bereich der Ausgangsbohrung 36 eine Prallfläche 38 ausgebildet. Die Prallfläche 38 ist als Ringfläche ausgeführt und verläuft, bezogen auf die Längsachse 23, im Wesentlichen in einer radialen Richtung schräg nach unten.
Der Ventilkolben 3 weist an dem Druckzapfen 10 eine Dichtfläche 41 auf, die zusammen mit einer Dichtfläche 42 an dem Ventilgehäusekörper 29 den
Ventilsitz 31 darstellt. Wenn die Dichtfläche 41 an der Dichtfläche 42 anliegt, dann ist der Ventilsitz 31 geschlossen. Wenn die Dichtfläche 41 von der
Dichtfläche 42 abhebt, dann spricht man von einem Öffnen des Ventilsitzes 31.
Ein nur angedeuteter Federraum 40 entspricht dem Ventilfederraum oder Federraum 20 in Figur 1. Es ist davon auszugehen, dass das Druckniveau des Federraums 40 sowie das Druckniveau unterhalb des Ventilkolbens 23, also in dem Innenraum 34, annähernd gleich sind und durch den beim Öffnen des Druckbegrenzungsventils ansteigenden Volumenstrom nicht beeinträchtigt werden, da sonst das Kräftegleichgewicht des Ventilkolbens 23 unerwünscht stark beeinträchtigt werden könnte. Ein geringer Druckanstieg in dem Federraum 40 oder dem Innenraum 34 hat durch den relativ großen Flächeninhalt, im Verhältnis zum Öffnungsquerschnitt mit der Prallfläche 38 betrachtet, eine starke Auswirkung auf den Ventilkolben 23.
Die Realisierung einer Dämpfung des Ventilkolbens 23 wird über eine
Federraumdämpfung realisiert. Zur Darstellung der Federraumdämpfung ist der Federraum, wie man in Figur 1 sieht, durch die Drosselverbindung 21 im
Ventilgehäusekörper 9 an den Niederdruckbereich oder Niederdruckkreis angebunden. Durch die Verdrängung von Volumen in dem Federraum 20; 40 und einen dadurch entstehenden Differenzvolumenstrom durch die
Drosselverbindung 21 wird die Bewegung des Ventilkolbens 3; 23 gedämpft. In den Figuren 3 und 4 ist ein Ventilgehäusekörper 49 mit einem Ventilsitz 51 im Querschnitt und im Längsschnitt dargestellt. Der Ventilsitz 51 umfasst ein zentrales Durchgangsloch 52 in dem Ventilgehäusekörper 49.
In dem in Figur 3 dargestellten Querschnitt sieht man, dass insgesamt sechs Niederdruckdurchgangslöcher 54 bis 59 sternförmig in einem Bohrstern 63 angeordnet sind. Die Niederdruckdurchgangslöcher 54 bis 59 sind über einen Umfang des Ventilgehäusekörpers 49 gleichmäßig verteilt. Dabei erstrecken sich die Niederdruckdurchgangslöcher 54 bis 59 in Richtung von Radialen, die von der Längsachse des Ventilgehäusekörpers 49 ausgehen.
Im Betrieb des Druckbegrenzungsventils fließt oder strömt ein Volumenstrom durch das zentrale Durchgangsloch 52 des Ventilsitzes 51 nach außen zu den Niederdruckdurchgangslöchern 54 bis 59, die vorzugsweise als Bohrungen ausgeführt sind. Dabei wird der Volumenstrom durch die Anordnung oder Aufteilung des Bohrsterns 63, in welchem die sechs Bohrungen 54 bis 59 in einem Abstand von jeweils sechzig Grad zueinander angeordnet sind, begrenzt. Die Aufteilung des Bohrsterns 63 führt dazu, dass der Volumenstrom nicht im vollen Umfang von dreihundertsechzig Grad abfließen kann.
Das kann in dem Bereich unterhalb des Ventilkolbens, also in dem Innenraum 34 in Figur 2, zu einem Druckanstieg führen, da der Bohrstern 63 mit den
Bohrungen 54 bis 56 eine Drosselstelle darstellt. Weiterhin ist die
Druckverteilung am Führungsspalt zwischen dem Ventilgehäusekörper 49 und dem Ventilkolben stark unterschiedlich, da sich ein Staudruck in
Zwischenstücken oder Bereichen 60 ohne Bohrung einstellt. Eine Erhöhung des Druckniveaus unterhalb des Ventilkolbens führt zu einem Differenzvolumenstrom zum Federraum über die Drossel im Führungspalt zwischen Ventilkolben und Ventilgehäuse.
Durch die Entkopplung von Federraumdruck und Niederdruck durch die
Drosselverbindung (21 in Figur 1) wird der Federraumdruck (durch die
Drosselreihenschaltung) erhöht und eine schließende Kraft auf den Ventilkolben verstärkt. Das kann dazu führen, dass eine Kennlinie des Druckbegrenzungsventils, insbesondere bei hohen Volumenströmen, stark ansteigt. Dieser Effekt ist unerwünscht.
In dem in Figur 4 dargestellten Längsschnitt durch den Ventilgehäusekörper 49 sieht man, dass in einem Führungsbereich 69 für den Ventilkolben (in Figur 4 nicht dargestellt) zusätzlich zu einer Drosselverbindung 71 mit einer
Drosselöffnung 72 eine fluidische Widerstandsgeometrie 75 in dem Ventilkörper 49 vorgesehen ist.
Die fluidische Widerstandsgeometrie 75 umfasst eine Ringnut 76, die
Endbereiche 77, 78 der Bohrungen oder Niederdruckdurchgangslöcher 54 und 55 miteinander verbindet. Die Ringnut 76 ist auf Höhe des Bohrsterns (63 in Figur 3) in das Ventilgehäuse 49 eingebracht ist. Die Ringnut 76 erstreckt sich über dreihundertsechzig Grad des Führungsbereichs 69, insbesondere des kompletten Führungsspalts zwischen dem Ventilkolben und dem
Ventilgehäusekörper 49.
Dadurch kann das im Betrieb des Druckbegrenzungsventils auftretende
Druckfeld vorteilhaft homogenisiert werden. Weiterhin wird durch die Anbindung der umlaufenden Nut oder Ringnut 76 an die Niederdruckbohrungen 54 bis 59 der Volumenstrom im Betrieb des Druckbegrenzungsventils durch den
Führungsspalt in dem Federraum (20 beziehungsweise 40 in den Figuren 1 beziehungsweise 2) reduziert.

Claims

Ansprüche
1. Druckbegrenzungsventil (1) mit einem Ventilkolben (3;23), der in einem Führungsbereich (19) eines Ventilgehäusekörpers (9;29;49) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (1) in dem Führungsbereich (19) eine fluidische Widerstandsgeometrie (75) aufweist.
2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie (75) in dem Führungsbereich (19) zwischen Niederdruckdurchgangslöchern (5,16;36;54-59) in dem
Ventilgehäusekörper (9;29;49) angeordnet ist.
3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie (75) Endbereiche (77,78) der
Niederdruckdurchgangslöcher (54,55) miteinander verbindet.
4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche (77,78) der Niederdruckdurchgangslöcher (54,55) mit der fluidischen Widerstandsgeometrie (75) einer Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers (9;29;49) abgewandt sind.
5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch eine Ventilfeder (6) vorgespannte Ventilkolben (3;23) eine Dichtgeometrie aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes (11;31;51) dichtend an der Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäusekörpers (9;29;49) zur Anlage kommt.
6. Druckbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Niederdruckdurchgangslöcher (54-59) einen Bohrstern (63) darstellen.
7. Druckbegrenzungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidische Widerstandsgeometrie (75) eine Ringnut (76) in dem Ventilgehäusekörper (49) umfasst.
8. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (76) benachbart zu Drosselöffnungen (72) in den
Niederdruckdurchgangslöchern (56) angeordnet ist.
9. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselöffnungen (72) zu Drosselverbindungen (71) gehören, welche die Niederdruckdurchgangslöcher (56) mit einem Ventilfederraum (20 in Figur 2) verbinden.
10. Ventilgehäusekörper (49) für ein Druckbegrenzungsventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2016/060488 2015-05-12 2016-05-11 Druckbegrenzungsventil WO2016180847A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015208780.8A DE102015208780A1 (de) 2015-05-12 2015-05-12 Druckbegrenzungsventil
DE102015208780.8 2015-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016180847A1 true WO2016180847A1 (de) 2016-11-17

Family

ID=55970991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/060488 WO2016180847A1 (de) 2015-05-12 2016-05-11 Druckbegrenzungsventil

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015208780A1 (de)
WO (1) WO2016180847A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3199532A (en) * 1962-12-26 1965-08-10 Webster Electric Co Inc Velocity compensated poppet valve
DE4218325A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Rexroth Mannesmann Gmbh 2/2-Wegeventil
US6446613B1 (en) * 2001-12-20 2002-09-10 Stanadyne Corporation Two-stage pressure limiting valve
EP1597500A1 (de) * 2003-02-26 2005-11-23 Bosch Rexroth AG Direktgesteuertes druckbegrenzungsventil
DE202006009403U1 (de) * 2006-06-14 2006-08-17 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Druckbegrenzungsventil
DE102008045419A1 (de) * 2008-09-02 2010-03-04 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Druckbegrenzungsventil
DE102011083475A1 (de) * 2011-09-27 2013-03-28 Robert Bosch Gmbh Hydraulikventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem sowie Kraftstoffeinspritzsystem

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3199532A (en) * 1962-12-26 1965-08-10 Webster Electric Co Inc Velocity compensated poppet valve
DE4218325A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Rexroth Mannesmann Gmbh 2/2-Wegeventil
US6446613B1 (en) * 2001-12-20 2002-09-10 Stanadyne Corporation Two-stage pressure limiting valve
EP1597500A1 (de) * 2003-02-26 2005-11-23 Bosch Rexroth AG Direktgesteuertes druckbegrenzungsventil
DE202006009403U1 (de) * 2006-06-14 2006-08-17 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Druckbegrenzungsventil
DE102008045419A1 (de) * 2008-09-02 2010-03-04 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Druckbegrenzungsventil
DE102011083475A1 (de) * 2011-09-27 2013-03-28 Robert Bosch Gmbh Hydraulikventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem sowie Kraftstoffeinspritzsystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015208780A1 (de) 2016-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1549869B1 (de) Druckbegrenzungsventil
EP0302068B1 (de) Rückschlagventil
DE102012104286A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE10224430A1 (de) Rückschlagventil
EP3308031B1 (de) Druckregelventil
DE102011009582A1 (de) Stossdämpfer
DE112013001309T5 (de) Druckspeicherventil für Kupplungen
DE112018001265T5 (de) Dämpfer
DE19509776A1 (de) Direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil
EP3751153B1 (de) Ablaufdruckwaage und hub-senkvorrichtung mit einer solchen ablaufdruckwaage
DE2634945A1 (de) Ventil fuer einen druckspeicher
DE102011013176A1 (de) Mechanisch entsperrbares Sperrventil mit Druckentlastung
DE19615789A1 (de) Vorgesteuertes 3-Wege-Druckregelventil
WO2020114560A1 (de) Ventil und vorrichtung zur regelung von drücken eines strömungsmittels in einem fahrzeuggetriebe mit einem ventil
DE1108027B (de) Von der Durchflussmenge eines Druckmittels beeinflusstes selbsttaetiges Steuerventil
WO2016180847A1 (de) Druckbegrenzungsventil
EP3149370B1 (de) Ventilvorrichtung, insbesondere in der art eines rückschlagventils ausgebildet und verfahren zum betrieb einer solchen ventilvorrichtung
DE102008057924B4 (de) Vorrichtung zur Entlüftung eines Maschinengehäuses sowie Maschinengehäuse
CH381037A (de) Uberdruckventil, insbesondere für hydraulische Arbeitskreise
EP2897695B1 (de) Druckreduzier-ventil für eine automatische brandlöschanlage
DE102005011138B4 (de) Vorgesteuertes Druckabschaltventil
DE102006040055A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE10260662A1 (de) Direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil
WO2016202717A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE102010024342A1 (de) Stellventil für eine Dampfturbine

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: 16722868

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: 16722868

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1