DE102016201696A1 - hydraulic valve - Google Patents
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Abstract
Hydraulikventil für eine hydraulische Anlage, insbesondere für einen hydraulischen Kreislauf in einem Fahrzeug, mit einem Ventilgehäuse (1), das einen Einlass (E) und einen Auslass (A) für das Hydraulikfluid aufweist, mit einem Ventilelement (2), das zumindest eine Stellung, in der eine Verbindung zwischen Einlass (E) und Auslass (A) freigegeben ist, und zumindest eine Stellung, in der keine Verbindung zwischen Einlass (E) und Auslass (A) freigegeben ist, einnehmen kann, und mit zumindest einem Rückstellelement (5, 7), das auf das Ventilelement (2) eine Kraft in Richtung einer Ruhestellung des Ventilelements (2) ausübt, wobei das Hydraulikventil so ausgeführt ist, dass das Ventilelement (2) die Ruhestellung einnimmt, wenn kein Differenzdruck zwischen Einlass (E) und Auslass (A) anliegt, und dass das Ventilelement (2) eine Überdruckposition einnimmt, in der die Verbindung zwischen Einlass (E) und Auslass (A) freigegeben ist, wenn am Einlass (E) ein Differenzdruck anliegt, der größer als ein zweiter Schwellwert ist, wobei das Hydraulikventil so ausgeführt ist, dass in der Ruhestellung eine Verbindung zwischen Einlass (E) und Auslass (A) freigegeben ist, und wobei das Ventilelement (2) fluidgesteuert eine Schließstellung einnimmt, in der keine Verbindung zwischen Einlass (E) und Auslass (A) freigegeben ist, wenn am Einlass (E) ein Differenzdruck anliegt, der zwischen einem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt.Hydraulic valve for a hydraulic system, in particular for a hydraulic circuit in a vehicle, having a valve housing (1) having an inlet (E) and an outlet (A) for the hydraulic fluid, with a valve element (2) having at least one position in which a connection between inlet (E) and outlet (A) is released, and at least one position in which no connection between inlet (E) and outlet (A) is released, and with at least one return element (5 , 7), which exerts a force on the valve element (2) in the direction of a rest position of the valve element (2), wherein the hydraulic valve is designed so that the valve element (2) assumes the rest position when no differential pressure between the inlet (E) and Outlet (A) is applied, and that the valve element (2) assumes an overpressure position in which the connection between the inlet (E) and outlet (A) is released when the inlet (E) bears a differential pressure, the gr is greater than a second threshold, wherein the hydraulic valve is designed so that in the rest position, a connection between the inlet (E) and outlet (A) is released, and wherein the valve element (2) fluid controlled assumes a closed position in which no connection between Inlet (E) and outlet (A) is released when at the inlet (E) is applied a differential pressure which is between a first and the second threshold.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil für eine hydraulische Anlage, insbesondere für einen hydraulischen Kreislauf in einem Fahrzeug, mit einem Ventilgehäuse, das einen Einlass und einen Auslass für das Hydraulikfluid aufweist, mit einem Ventilelement, das zumindest eine Stellung, in der eine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist, und zumindest eine Stellung, in der keine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist, einnehmen kann, und mit zumindest einem Rückstellelement, das auf das Ventilelement eine Kraft in Richtung einer Ruhestellung ausübt, wobei das Hydraulikventil so ausgeführt ist, dass das Ventilelement die Ruhestellung einnimmt, wenn kein Differenzdruck zwischen Einlass und Auslass anliegt, und dass das Ventilelement eine Überdruckposition einnimmt, in der die Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist, wenn am Einlass ein Differenzdruck anliegt, der größer als ein zweiter Schwellwert ist. The invention relates to a hydraulic valve for a hydraulic system, in particular for a hydraulic circuit in a vehicle, having a valve housing, which has an inlet and an outlet for the hydraulic fluid, with a valve element, the at least one position in which a connection between inlet and Outlet is released, and at least a position in which no connection between the inlet and outlet is released, and at least one return element, which exerts a force on the valve element in the direction of a rest position, wherein the hydraulic valve is designed so that Valve element assumes the rest position when there is no differential pressure between the inlet and outlet, and that the valve element assumes a positive pressure position in which the connection between the inlet and outlet is released when the inlet is subjected to a differential pressure which is greater than a second threshold value.
In einer hydraulischen Anlage gibt es üblicherweise ein Druckerzeugungsaggregat, zum Beispiel eine Hydraulikpumpe, und hydraulische Verbraucher wie beispielsweise einen Hydromotor. Meist sind noch ein Filter, ein Wärmetauscher oder weitere Aggregate vorhanden. In Fahrzeugen, die mit einem Verbrennungsmotor betrieben werden, gibt es oftmals auch hydraulische Verbraucher zum Beispiel für Nebenaggregate, die über eine hydraulische Anlage, insbesondere über einen hydraulischen Kreislauf betrieben werden. Die Hydraulikpumpe zur Druckerzeugung kann dabei über ein Getriebe vom Verbrennungsmotor angetrieben werden. In solchen hydraulischen Anlagen werden Hydraulikventile als Druckbegrenzungsventile eingesetzt. In a hydraulic system there is usually a pressure generating unit, for example a hydraulic pump, and hydraulic consumers such as a hydraulic motor. Most are still a filter, a heat exchanger or other aggregates available. In vehicles that are operated with an internal combustion engine, there are often hydraulic consumers, for example, for ancillaries, which are operated by a hydraulic system, in particular via a hydraulic circuit. The hydraulic pump for pressure generation can be driven via a transmission from the engine. In such hydraulic systems hydraulic valves are used as pressure relief valves.
Solche Druckbegrenzungsventile sind bekannt, um eine hydraulische Anlage und die darin befindlichen Aggregate wie beispielsweise einen Wärmetauscher vor zu hohem Druck zu schützen. Wird ein gewisser Schwellwert – entsprechend dem oben genannten zweiten Schwellwert – für den Druck des Hydraulikfluides am Einlass des Ventils erreicht oder überschritten, so öffnet das Hydraulikventil, indem das Ventilelement in eine Überdruckposition gebracht wird, bei der eine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigeben ist. So kann das Hydraulikfluid beispielsweise in einen Überlauf oder in einen Ölsumpf abfließen. Die Schaltung in die Überdruckposition erfolgt fluidgesteuert, d.h. aufgrund des Druckes im Hydraulikfluid, welcher gegen die Kraft des Rückstellelementes wirkt. Über die Rückstellkraft und den zum Öffnen benötigten Weg des Ventilelementes kann dieser Schwellwert, bei dem das Hydraulikventil die Verbindung freigibt, eingestellt werden. Ist der Druck des Hydraulikfluides im Einlass kleiner als dieser Schwellwert, ist die Verbindung zwischen Einlass und Auslass versperrt. So kann der benötigte Druck für den Betrieb der hydraulischen Anlage aufgebaut oder erhalten werden. Bei einem Druck unterhalb des ersten Schwellwertes bleibt das Ventilelement in seiner Ruhestellung, in der ebenfalls die Verbindung zwischen Einlass und Auslass versperrt ist. Such pressure relief valves are known to protect a hydraulic system and the units therein such as a heat exchanger from excessive pressure. If a certain threshold value - corresponding to the above-mentioned second threshold value - is reached or exceeded for the pressure of the hydraulic fluid at the inlet of the valve, the hydraulic valve opens by bringing the valve element into an overpressure position at which a connection between inlet and outlet is released. For example, the hydraulic fluid can drain into an overflow or into an oil sump. The circuit in the overpressure position is fluid-controlled, i. due to the pressure in the hydraulic fluid which acts against the force of the return element. By way of the restoring force and the travel of the valve element required for opening, this threshold value at which the hydraulic valve releases the connection can be set. If the pressure of the hydraulic fluid in the inlet is less than this threshold, the connection between inlet and outlet is blocked. Thus, the required pressure for the operation of the hydraulic system can be built or maintained. At a pressure below the first threshold value, the valve element remains in its rest position, in which the connection between inlet and outlet is also blocked.
Aus der
Eine entsprechende Kaltstartfunktion ist insbesondere bei Hydraulikanlagen in Fahrzeugen notwendig. A corresponding cold start function is necessary in particular in hydraulic systems in vehicles.
Nachteilig an dem bekannten Hydraulikventil, das Druckbegrenzungsfunktion und Kaltstartfunktion übernehmen kann, ist allerdings, dass ein zusätzlicher Zwangsschaltmechanismus notwendig ist, um die Kaltstartfunktion zu ermöglichen. Das macht das Ventil aufwändiger und anfälliger für eine Fehlfunktion. A disadvantage of the known hydraulic valve, which can take over pressure limiting function and cold start function, however, is that an additional forced switching mechanism is necessary to enable the cold start function. This makes the valve more complex and prone to malfunction.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Hydraulikventil zur Druckbegrenzung so weiterzuentwickeln, dass es als Kaltstartventil verwendet werden kann, ohne dass dafür ein aufwändiger Zwangsschaltmechanismus notwendig ist. Weiterhin besteht die Aufgabe darin, das Hydraulikventil möglichst zuverlässig und wenig abhängig von sonstigen Aggregaten zu machen. The object of the invention is now to develop a hydraulic valve for pressure limiting so that it can be used as a cold start valve, without the need for a complex forced switching mechanism is necessary. Furthermore, the object is to make the hydraulic valve as reliable as possible and less dependent on other aggregates.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hydraulikventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Dafür wird das Hydraulikventil so ausgeführt, dass in der Ruhestellung des Ventilelements bereits eine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist, und dass das Ventilelement fluidgesteuert eine Schließposition, in der keine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist, erst dann einnimmt, wenn am Einlass ein Differenzdruck anliegt, der zwischen einem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt. Die Verschiebung des Ventilelements von der Ruhestellung in Richtung Schließposition wird ermöglicht, indem entsprechende Wirkflächen vorhanden sind, über die der Differenzdruck eine Kraft in Richtung Schließposition auf das Ventilelement ausüben kann. Dabei können hydrostatische Kräfte oder hydrodynamischen Kräfte, insbesondere Scherkräfte durch die Strömung des Hydraulikfluides ausgenutzt werden. The object is achieved by a hydraulic valve according to claim 1. For this purpose, the hydraulic valve is designed so that in the rest position of the valve element, a connection between the inlet and outlet is already released, and that the valve element fluid controlled a Closed position, in which no connection between the inlet and outlet is released, takes only when at the inlet a differential pressure is applied, which is between a first and the second threshold. The displacement of the valve element from the rest position in the direction of the closing position is made possible by corresponding active surfaces are provided, via which the differential pressure can exert a force in the direction of the closing position on the valve element. In this case, hydrostatic forces or hydrodynamic forces, in particular shear forces can be utilized by the flow of hydraulic fluid.
Dadurch dass die Ruhestellung funktionsmäßig nicht gleich mit der Schließposition ist, sondern zunächst einen Abfluss von Hydraulikfluid erlaubt, können kurzfristige Druckspitzen durch das zähe Hydraulikfluid beim Kaltstart der Anlage abgefangen werden. Damit wird zudem das Problem eines normalen Druckbegrenzungsventils gelöst, dass aufgrund der Trägheit und der Reibung des Ventilelements und des Rückstellelements die Überdruckposition bei kurzzeitigen Druckspitzen oder bei sehr schnell sich aufbauenden Druckspitzen, wie sie beim Kaltstart auftreten, nicht oder nicht schnell genug erreicht wird. Das erfindungsgemäße Ventil hat den Vorteil, dass es ohne trägheitsbedingte Verzögerung beim Kaltstart sofort offen ist. Die Kaltstartfunktion ist notwendig, um Aggregate in der Anlage vor zu hohem Druck zu schützen. Insbesondere Wärmetauscher können sehr leicht durch zu hohen Druck beschädigt werden. Bei kaltem Hydraulikfluid und damit erhöhtem Strömungswiderstand im Wärmetauscher ist das Risiko einer Beschädigung sogar besonders groß. The fact that the rest position is not the same as the closed position in terms of function, but initially allows a drainage of hydraulic fluid, short-term pressure peaks can be intercepted by the viscous hydraulic fluid during cold start of the system. Thus, the problem of a normal pressure relief valve is also solved that due to the inertia and the friction of the valve element and the return element, the overpressure position at short-term pressure peaks or very quickly building up pressure peaks, such as occur during cold start, not or not reached fast enough. The valve according to the invention has the advantage that it is immediately open without inertia-related delay during cold start. The cold start function is necessary to protect units in the system from excessive pressure. In particular, heat exchangers can be easily damaged by excessive pressure. With cold hydraulic fluid and thus increased flow resistance in the heat exchanger, the risk of damage is even particularly large.
Im erfindungsgemäßen Hydraulikventil geht das Ventilelement erst in die Schließposition, wenn der Druck in der Anlage den ersten Schwellwert erreicht, und damit kann der gewünschte Betriebsdruck weiter aufgebaut werden. Das bietet den Vorteil, dass die Kaltstartfunktion ohne zusätzliche Schaltung oder Steuerung und stattdessen alleine fluidgesteuert durch den Druck in der hydraulischen Anlage erfolgt. Somit werden die Funktionen des Hydraulikventils zuverlässig gewährleistet und ohne Abhängigkeit von externen Aggregaten oder Steuerungen realisiert. Das vereinfacht die Ventilsteuerung und erhöht die Sicherheit. In the hydraulic valve according to the invention, the valve element is only in the closed position when the pressure in the system reaches the first threshold, and thus the desired operating pressure can be further built. This offers the advantage that the cold start function is carried out without additional switching or control and instead alone fluid-controlled by the pressure in the hydraulic system. Thus, the functions of the hydraulic valve are reliably ensured and realized without dependence on external units or controllers. This simplifies valve control and increases safety.
Aufgrund der Trägheit und der Reibung des Ventilelements und des Rückstellelements wird die Schließposition bei kurzzeitigen Druckspitzen oder bei sehr schnell sich aufbauenden Druckspitzen, wie sie beim Kaltstart auftreten, nicht erreicht. Erst wenn der Druck etwas konstanter den ersten Schwellwert erreicht, schließt das Ventil. Wird im Betrieb dann der zweite Schwellwert durch den Differenzdruck am Einlass überschritten, so geht das Ventilelement in Überdruckposition und gibt die Verbindung zwischen Einlass und Auslass frei. Due to the inertia and the friction of the valve element and the return element, the closing position is not reached at short-term pressure peaks or at very quickly building up pressure peaks, as they occur during cold start. Only when the pressure reaches the first threshold a little more constant, the valve closes. If during operation the second threshold value is exceeded by the differential pressure at the inlet, then the valve element goes into overpressure position and releases the connection between inlet and outlet.
Das Hydraulikventil weist somit mindestens drei Funktionspositionen für das Ventilelement auf – Ruhestellung, Schließposition und Überdruckposition. Wobei zu beachten ist, dass Schließposition und Überdruckposition keine exakt vorgegebenen Stellungen des Ventilelements sind, sondern als jeweilige Bereiche zu verstehen sind, in denen sich der gewünschte Funktionszustand einstellt. Und auch ausgehend von der Ruhestellung durchläuft das Ventilelement bei einer Verschiebung in Richtung Schließposition zunächst einen Übergangsbereich, in dem noch immer eine Verbindung zwischen Einlass und Auslass freigegeben ist. Die Schwellwerte können einerseits durch die Auswahl des Rückstellelements und andererseits durch die Gestaltung des Ventilelementes, vor allem durch die Größe der Wirkflächen am Ventilelement, auf die der anliegende Differenzdruck in den verschiedenen Stellungen einwirken kann, gezielt festgelegt werden. The hydraulic valve thus has at least three functional positions for the valve element on - rest position, closed position and positive pressure position. It should be noted that the closed position and overpressure position are not exactly predetermined positions of the valve element, but are to be understood as respective areas in which the desired functional state is established. And also starting from the rest position, the valve element first passes through a transition region in a displacement in the direction of the closed position, in which a connection between the inlet and outlet is still released. The threshold values can be selectively determined on the one hand by the selection of the return element and on the other hand by the design of the valve element, especially by the size of the active surfaces on the valve element to which the applied differential pressure in the various positions.
Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung, die die Zuverlässigkeit und die Funktionen zusätzlich verbessern, finden sich in den Unteransprüchen. Further advantageous features of the embodiment according to the invention, which additionally improve the reliability and the functions, can be found in the subclaims.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Verbindung zwischen Einlass und Auslass in der Ruhestellung durch zumindest eine Drosselbohrung im Ventilelement und/oder durch zumindest ein Drosselelement im Strömungsquerschnitt derart verengt ist, dass der Fluss des Hydraulikfluides in der Ruhestellung geringer ist als der Fluss, der in der Überdruckposition eintritt. Dadurch wird verhindert, dass beim Anfahren der Anlage zuviel Hydraulikfluid abfließt und sich kein ausreichender Druck für den Übergang in die Schließposition ausbildet. Zudem wirkt durch den Druckverlust an den Drosselstellen zusätzlich eine Kraft auf das Ventilelement in Richtung Schließposition. Mithilfe der Drosselstellen kann das Hydraulikventil zusätzlich zum Einfluss der Gesamtgestaltung an die Fördermenge der Hydraulikpumpe im Leerlauf angepasst werden. In particular, it is advantageous if the connection between the inlet and outlet in the rest position is narrowed by at least one throttle bore in the valve element and / or by at least one throttle element in the flow cross-section such that the flow of hydraulic fluid in the rest position is less than the flow, the occurs in the overpressure position. This prevents too much hydraulic fluid from draining off when the system starts up and prevents enough pressure for the transition to the closed position. In addition, due to the pressure loss at the throttle points, a force acts on the valve element in the direction of the closing position. Using the throttle points, the hydraulic valve can be adjusted in addition to the influence of the overall design of the flow rate of the hydraulic pump in idle.
Weiterhin kann ein Dämpfungselement vorhanden sein, das so mit dem Ventilelement zusammenwirken kann, dass das Ventilelement ausgehend von der Ruhestellung die Schließposition erst zeitverzögert erreicht, wenn der Differenzdruck am Einlass eine gewisse Zeit lang größer als der erste Schwellwert ist. In einer bevorzugten Ausführung bildet das Dämpfungselement mit dem Ventilelement und/oder mit dem Ventilgehäuse eine Dämpfungskammer, die über einen Drosselspalt oder eine Drosselbohrung mit dem Ventilinnenraum oder mit dem Sumpf verbunden ist. Als Ventilinnenraum ist der vom Ventilgehäuse gebildete für das Hydraulikfluid zur Verfügung stehende Durchflussraum anzusehen. Ein Dämpfungselement ist in diesem Zusammenhang ein zusätzliches Element, das die Bewegung des Ventilelements verzögert, wenn ein Differenzdruck größer als der erste Schwellwert anliegt, wobei diese Verzögerung zusätzlich zur der Verzögerung eintreten soll, die alleine durch das Rückstellelement und die vorhandene Reibung des Ventilelements verursacht ist. Die Ausführung ist so gestaltet, dass die Dämpfungskammer in der Ruhestellung des Ventilelements mit Hydraulikfluid gefüllt ist. Wird ein Differenzdruck größer als der erste Schwellwert erreicht, wird vom Dämpfungselement auf das Hydraulikfluid in der Dämpfungskammer eine Kraft ausgeübt, die das Hydraulikfluid durch den Drosselspalt oder die Drosselbohrung abfließen lässt. Drosselspalt oder Drosselbohrung und Viskosität des Hydraulikfluides bestimmten den Dämpfungseffekt. Je enger und länger der Drosselspalt und je höher die Viskosität umso größer ist die Dämpfungswirkung und damit die Zeitverzögerung, die eintritt. Da die Viskosität mit der Temperatur abnimmt, wird die positive Wirkung erzielt, dass sich bei kaltem Hydraulikfluid eine längere Zeitverzögerung einstellt und bei wärmerem eine kürzere. So wird eine besonders gute und selbsttätig an die vorliegenden Bedingungen angepasste Kaltstartfunktion erreicht. Furthermore, a damping element may be present, which can cooperate with the valve element, that the valve element, starting from the rest position, the locking position reached only delayed, when the differential pressure at the inlet for a certain time is greater than the first threshold. In a preferred embodiment, the damping element with the valve element and / or with the valve housing forms a damping chamber, which is connected via a throttle gap or a throttle bore with the valve interior or with the sump. The interior of the valve is the flow chamber formed by the valve housing and available for the hydraulic fluid. One Damping element in this context is an additional element that delays the movement of the valve element when a differential pressure is greater than the first threshold, this delay in addition to the delay caused solely by the return element and the existing friction of the valve element. The embodiment is designed so that the damping chamber is filled with hydraulic fluid in the rest position of the valve element. If a differential pressure greater than the first threshold value is reached, a force exerted by the damping element on the hydraulic fluid in the damping chamber, which drains the hydraulic fluid through the throttle gap or the throttle bore. Throttle gap or throttle bore and viscosity of the hydraulic fluid determined the damping effect. The narrower and longer the throttle gap and the higher the viscosity, the greater the damping effect and thus the time delay that occurs. As the viscosity decreases with temperature, the positive effect is achieved that a longer time delay occurs with cold hydraulic fluid and a shorter one with warmer fluid. Thus, a particularly good and automatically adapted to the present conditions cold start function is achieved.
Durch die Gestaltung des Drosselspaltes oder der Drosselbohrung und des Dämpfungselementes an sich, kann die Drosselwirkung gezielt eingestellt werden und an bestimmte Anforderungen angepasst werden.Due to the design of the throttle gap or the throttle bore and the damping element itself, the throttle effect can be adjusted specifically and adapted to specific requirements.
Vorteilhafterweise ist das Dämpfungselement mehrteilig aufgebaut, insbesondere als Schiebekolben mit einem weiteren Rückstellelement, bevorzugt mit einer Feder. Der Schiebekolben weist einen Körper mit einem Hohlraum und einen Verdrängerkolben, der in diesen Hohlraum hineinbewegt werden kann, auf. Der Hohlraum bildet die Dämpfungskammer. Das weitere Rückstellelement bewirkt dass das Dämpfungselement in einer gewünschten Ausgangsstellung ist, wenn das Ventilelement in der Ruhestellung ist. Advantageously, the damping element is constructed in several parts, in particular as a sliding piston with a further return element, preferably with a spring. The spool has a body with a cavity and a displacer that can be moved into that cavity. The cavity forms the damping chamber. The further return element causes the damping element is in a desired starting position when the valve element is in the rest position.
Bevorzugt ist dabei das Dämpfungselement zum einen über das Rückstellelement direkt oder indirekt gegen das Ventilelement und zum anderen direkt oder indirekt am Ventilgehäuse abgestützt. Preferably, the damping element is supported on the one hand via the return element directly or indirectly against the valve element and on the other directly or indirectly on the valve housing.
Das Dämpfungselement kann auch als ein Teil des Ventilelements ausgeführt sein. Beispielsweise kann es so ausgeführt sein, dass es abhängig von seiner Stellung den Strömungsweg des Hydraulikfluides durchs Ventil beeinflusst. The damping element can also be designed as a part of the valve element. For example, it can be designed so that it influences the flow path of the hydraulic fluid through the valve, depending on its position.
Eine weitere Verbesserung der Funktion ist möglich, wenn das Hydraulikventil so ausgeführt ist, dass das Ventilelement eine Zwischenposition einnimmt, wenn der Differenzdruck am Einlass einen Zwischenschwellwert überschreitet, der geringer ist als der erste Schwellwert. Wobei die Zwischenposition so gestaltet ist, dass sie den Strömungsquerschnitt der Verbindung zwischen Einlass und Auslass gegenüber der Ruhestellung reduziert. Erst wenn der Druck dann weiter ansteigt, wird die Verbindung zwischen Einlass und Auslass vollständig geschlossen. Damit kann verhindert werden, dass ein schlagartiges Schließen des Ventils eintritt. Stattdessen wird die Durchflussmenge vom Ventil zunächst reduziert und erst danach schließt es. A further improvement of the function is possible if the hydraulic valve is designed such that the valve element assumes an intermediate position when the differential pressure at the inlet exceeds an intermediate threshold which is less than the first threshold value. Wherein the intermediate position is designed so that it reduces the flow cross-section of the connection between the inlet and outlet relative to the rest position. Only when the pressure then increases, the connection between inlet and outlet is completely closed. This can prevent that a sudden closing of the valve occurs. Instead, the flow rate from the valve is first reduced and only then does it close.
Besonders bevorzugt ist das Hydraulikventil als Schiebekolbenventil mit einem Ventilkolben als Ventilelement und mit einer oder mehreren Federn als Rückstellelement ausgebildet. Solche Schiebekolbenventile sind einfach in der Herstellung und zuverlässig im Betrieb. Unter anderem durch die Auswahl der Feder, insbesondere der Federsteifigkeit kann der erste und der zweite Schwellwert gezielt festgelegt werden. Particularly preferably, the hydraulic valve is designed as a sliding piston valve with a valve piston as a valve element and with one or more springs as a restoring element. Such slide piston valves are easy to manufacture and reliable in operation. Among other things, by the selection of the spring, in particular the spring stiffness of the first and the second threshold can be set selectively.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Verbindung zwischen Einlass und Auslass in der Ruhestellung über das Innere des Ventilkolbens hergestellt wird. So lässt sich beispielsweise sehr einfach eine Drosselung realisieren. In particular, it is advantageous if the connection between inlet and outlet in the rest position is made via the interior of the valve piston. For example, it is very easy to implement throttling.
Und weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verbindung zwischen Einlass und Auslass in der Überdruckposition im Zwischenraum zwischen Ventilelement und Ventilgehäuse und nicht im Innern des Ventilkolbens hergestellt ist. Dadurch können in der Überdruckposition ausreichend große Strömungsmenge abgeleitet werden. Furthermore, it is advantageous if the connection between the inlet and outlet is made in the overpressure position in the space between the valve element and valve housing and not in the interior of the valve piston. As a result, sufficiently large flow rates can be dissipated in the overpressure position.
Insbesondere kann die freigegebene Verbindung zwischen Einlass und Auslass in der Ruhestellung zumindest teilweise oder ganz über einen anderen Pfad erfolgen als in der Überdruckposition. Dadurch ist es möglich die Strömungsmenge für die Ruhestellung und die für die Überdruckposition unabhängig voneinander auszulegen. Somit können die Strömungseigenschaften des Ventils für die Kaltstartfunktion und für die Überdruckfunktion verschieden festgelegt werden. In particular, the released connection between the inlet and outlet in the rest position can be at least partially or entirely via a different path than in the overpressure position. This makes it possible to design the flow rate for the rest position and for the overpressure position independently. Thus, the flow characteristics of the valve for the cold start function and for the overpressure function can be set differently.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen: By way of embodiments, further advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. The features mentioned can not only be implemented advantageously in the illustrated combination, but also individually combined with each other. The figures show in detail:
Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben. Die
Zwischen Einlass E und Auslass A ist in der Ruhestellung eine Verbindung freigegeben. Das Hydraulikfluid strömt durch die Drosselbohrungen
Der sich hinter der Drosselbohrung
Steigt der Differenzdruck nun auf ein Niveau größer als der erste Schwellwert an, so ist die resultierende Kraft ausreichend, um die Feder
Nicht eigens dargestellt ist die vollständige Schließposition. In der hier gezeigten Ausführung wird die vollständige Schließposition erst erreicht, wenn der erste Absatz
Steigt nun der Druck in der Anlage und damit der am Einlass E wirkende Differenzdruck weiter an, so wird die Feder
Somit kann durch die Auswahl der Feder und die geometrische Gestaltung des Ventils
So lassen sich die Vorteile des Hydraulikventils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventilgehäuse valve housing
- 1a1a
- Ventilkörper valve body
- 1b, 1c1b, 1c
- Ventildeckel valve cover
- 22
- erster Kolben first piston
- 33
- zweiter Kolben second piston
- 44
- Stift pen
- 55
- erste Feder first spring
- 66
- Drosselelement throttle element
- 77
- zweite Feder second spring
- 1010
- erste Drosselöffnung first throttle opening
- 1111
- zweite Drosselöffnung second throttle opening
- 1212
- erste Steuerkante first control edge
- 1313
- zweite Steuerkante second control edge
- 1414
- erster Absatz first paragraph
- 1515
- zweiter Absatz second paragraph
- 20, 21, 22, 23, 2420, 21, 22, 23, 24
- Wirkflächen active surfaces
- 3030
- Hydraulikventil hydraulic valve
- 3131
- Hydraulikpumpe hydraulic pump
- 3232
- Wärmetauscher heat exchangers
- 3333
- Hydraulikleitung zu Verbraucher Hydraulic line to consumer
- 3434
- Überlauf overflow
- 3535
- Sumpf swamp
- Ee
- Einlass inlet
- AA
- Auslass outlet
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009049995 A1 [0004] DE 102009049995 A1 [0004]
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|---|---|---|---|
| DE102016201696.2A DE102016201696A1 (en) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | hydraulic valve |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE102016201696A1 true DE102016201696A1 (en) | 2017-08-10 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3040282A1 (en) * | 1980-10-25 | 1982-05-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Wheel brake cylinder pressure control system - has first valve shut and second opened by input pressure for output pressure modulation |
| EP1172588A2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-16 | Deere & Company | Hydrostatic transmission with cold start valve |
| DE10147972A1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-18 | Sauer Danfoss Inc | Hydraulic neutral cold start control valve has casing with pushrod boring and crossing signal pressure through passage |
| DE102009049995A1 (en) | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Cold start valve |
| DE102010019044A1 (en) * | 2010-05-03 | 2011-11-03 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Lubricant valve for oil pumps of internal combustion engines |
-
2016
- 2016-02-04 DE DE102016201696.2A patent/DE102016201696A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3040282A1 (en) * | 1980-10-25 | 1982-05-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Wheel brake cylinder pressure control system - has first valve shut and second opened by input pressure for output pressure modulation |
| EP1172588A2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-16 | Deere & Company | Hydrostatic transmission with cold start valve |
| DE10147972A1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-18 | Sauer Danfoss Inc | Hydraulic neutral cold start control valve has casing with pushrod boring and crossing signal pressure through passage |
| DE102009049995A1 (en) | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Cold start valve |
| DE102010019044A1 (en) * | 2010-05-03 | 2011-11-03 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Lubricant valve for oil pumps of internal combustion engines |
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