DE102011108207A1 - Valve controller for hydraulic machine operated as e.g. hydraulic motor, has high pressure seat valve fixed upstream to workspace, and compensating valve and low pressure valve that are integrated to valve unit - Google Patents

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Abstract

The controller has a low pressure valve (10) i.e. seat valve, fixed downstream to a workspace (A) of a piston-cylinder-unit and a high pressure seat valve (1) fixed upstream to the workspace. The high pressure seat valve is switched parallel to a pressure compensating valve i.e. slide valve. The compensating- and low pressure valves are integrated to a valve unit. The compensating valve comprises an electrical actuatable valve piston (16) for opening and closing a pressure equalization connection. A closing body (14) of the low pressure valve is coupled with the piston.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydromaschine, die außer als Hydropumpe insbesondere auch als Hydromotor betreibbar ist, und insbesondere eine Ventilsteuerung einer Hydromaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a hydraulic machine which can be operated not only as a hydraulic pump, but also as a hydraulic motor, and in particular to a valve control of a hydraulic machine according to the preamble of patent claim 1.

Eine ventilgesteuerter Hydromaschine der einschlägigen Gattung hat in der Regel eine Anzahl von Kolben-Zylinder-Einheiten, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzen. Dieser Arbeitsraum ist über ein entsperrbares Zulaufventil mit einem Zulauf und über ein elektrisch betätigbares Ablaufventil mit einem Ablauf verbindbar.A valve-controlled hydraulic machine of the relevant type usually has a number of piston-cylinder units, each defining a working space. This working space is connected via a pilot-operated inlet valve with an inlet and an electrically operable drain valve with a drain.

Aus dem Stand der Technik beispielsweise gemäß der WO 2008/02 90 73 A1 ist eine gattungsgemäße Ventilsteuerung für eine Hydromaschine bekannt. Diese wird nachfolgend anhand der 11 näher beschrieben.From the prior art, for example, according to the WO 2008/029073 A1 a generic valve control for a hydraulic machine is known. This will be explained below on the basis of 11 described in more detail.

Demzufolge ist dem Arbeitsraum 102 einer Kolben-Zylindereinheit 103 ein elektromagnetisch betätig bares Niederdruck-Sitzventil 101 im Motorbetrieb nachgeschaltet und ein elektromagnetisch betätigbares Hochdruck-Sitzventil 104 im Motorbetrieb vorgeschaltet, dem wiederum ein elektromagnetisch betätigbares Druckausgleichsventil 105 mit vergleichsweise kleinem Durchfluss parallel geschaltet ist. Einer Leitung 106 fließt Druckfluid von einer Pumpe her zu. In dieser Leitung herrscht normalerweise eine hoher Druck. In der der Leitung 107 stromab des Niederdruckventils herrscht Niederdruck.As a result, the work space 102 a piston-cylinder unit 103 an electromagnetically actu Bares low-pressure seat valve 101 downstream of the engine and an electromagnetically actuated high-pressure seat valve 104 upstream in engine operation, in turn, an electromagnetically actuated pressure compensation valve 105 is connected in parallel with comparatively small flow. A line 106 flows pressurized fluid from a pump ago. In this line, there is usually a high pressure. In the lead 107 Low pressure prevails downstream of the low pressure valve.

Für den Fall, dass die Hydromaschine in einem Motormodus betrieben werden soll, befindet sich das Niederdruck-Sitzventil 101 zu Beginn des Motorzyklus in einer offenen Schaltposition, wohingegen das Hochdruck-Sitzventil 104 und das Druckausgleichsventil 105 geschlossen sind. In dem Arbeitsraum 102 ist der Druck niedrig, in der Hochdruckleitung 106 schon hoch. Zu Beginn des Motorbetriebs wird das Niederdruckventil 101 geschlossen. Danach muss das Hochdrucksitzventil 104 gegen den Druck in der Leitung 106 geöffnet werden. Dazu wird zunächst das kleinere Druckausgleichsventil 105 geöffnet, sodass der Druck innerhalb des Arbeitsraums auf den Hochdruck der Hochdruckleitung 106 ansteigt. Das Hochdruckventil 104 ist dann hinsichtlich des Hochdrucks druckausgeglichen.In the event that the hydraulic machine is to be operated in a motor mode, there is the low-pressure seat valve 101 at the beginning of the engine cycle in an open position, whereas the high pressure seat valve 104 and the pressure compensation valve 105 are closed. In the workroom 102 the pressure is low in the high pressure line 106 already high. At the beginning of engine operation, the low pressure valve 101 closed. After that, the high-pressure seat valve must 104 against the pressure in the pipe 106 be opened. First, the smaller pressure equalization valve 105 open, so that the pressure within the working space on the high pressure of the high pressure line 106 increases. The high pressure valve 104 is then pressure balanced with respect to the high pressure.

Daraufhin wird das Hochdruck-Sitzventil 104 von einem Elektromagneten geöffnet, so dass dem Arbeitsraum 102 Druckmittel über einen großen Durchflussquerschnitt zufließen kann. Dies führt zu einer Bewegung des Kolbens in Richtung hin zu seinem unteren Totpunkt, wobei eine Abtriebskraft oder Moment auf eine Abtriebswelle der Hydromaschine ausgeübt wird. Bei einer bekannten Hydromaschine mit Kolben und Ventilen der beschriebenen Art arbeiten mehrere Kolben zusammen. Es ist bekannt sechs derartiger Kolben in einer senkrecht auf der Abtriebswelle stehenden Ebene in einem scheibenartigen Gehäuse anzuordnen, wobei mehrere Gehäusescheiben zusammengebaut sein können und die Kolben all dieser Gehäusescheiben auf dieselbe Abtriebswelle wirken.Then the high-pressure seat valve 104 opened by an electromagnet, leaving the working space 102 Pressure medium can flow over a large flow area. This leads to a movement of the piston in the direction of its bottom dead center, wherein an output force or torque is exerted on an output shaft of the hydraulic machine. In a known hydraulic machine with pistons and valves of the type described several pistons work together. It is known to arrange six such piston in a plane perpendicular to the output shaft level in a disc-like housing, wherein a plurality of housing discs can be assembled and the pistons of all these housing discs act on the same output shaft.

Kurz bevor ein Kolben seinen unteren Totpunkt, in dem das Volumen des Arbeitsraums maximal ist, erreicht, werden das Hochdruck-Sitzventil 104 und das Druckausgleichsventil 105 geschlossen und das Niederdruckventil 101 geöffnet. Der Kolben bewegt sich, angetrieben durch die anderen Kolben und durch die kinetische Energie der Abtriebswelle und der dieser nachgeordneten Bauteile einer Maschine in seine obere Totpunktlage zurück, indem das Druckmittel aus dem geöffneten Niederdruck-Sitzventil 101 in eine Niederdruckleitung 107 ausgedrückt wird. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunkts wird das Niederdruckventil 101 geschlossen, so dass sich im Arbeitsraum auf dem weiteren Weg des Kolbens bis zum oberen Totpunkt Druck aufbaut und das Hochdruckventil 104 auch ohne vorherige Wirksamkeit des Druckausgleichsventils 105 je nach dem Druck im Arbeitsraum zumindest annähernd druckausgeglichen ist. Darauf hin kann der Motorzyklus erneut beginnen.Just before a piston reaches its bottom dead center, in which the volume of the working space is maximum, the high-pressure seat valve 104 and the pressure compensation valve 105 closed and the low pressure valve 101 open. The piston moves, driven by the other piston and by the kinetic energy of the output shaft and of these downstream components of a machine in its top dead center by the pressure medium from the opened low-pressure seat valve 101 in a low pressure line 107 is expressed. Shortly before reaching top dead center, the low-pressure valve 101 closed, so that builds up pressure in the working space on the way the piston continues to top dead center and the high pressure valve 104 even without prior effectiveness of the pressure compensation valve 105 depending on the pressure in the working space is at least approximately pressure balanced. The engine cycle can then start again.

Obgleich die Ventilsteuerung gemäß dem genannten Stand der Technik zuverlässig funktioniert, so weist es doch einen vergleichweise komplizierten Aufbau auf und ist demzufolge auch schwierig herzustellen.Although the valve control according to the cited prior art works reliably, it nevertheless has a comparatively complicated construction and is consequently also difficult to manufacture.

Angesichts dieser Sachlage ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ventilsteuerung für eine Hydromaschine bereit zu stellen, die einen einfacheren Aufbau besitzt. Ein Ziel ist es hierbei, den Aufwand für die Herstellung einer solchen Ventilsteuerung zu verringern.In view of this situation, it is the object of the present invention to provide a valve control for a hydraulic machine, which has a simpler structure. A goal here is to reduce the cost of producing such a valve control.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventilsteuerung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a valve control having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im Stand der Technik hat sich die konstruktive Bauweise etabliert, das Hochdruck-Sitzventil und das parallel geschaltete Druckausgleichsventil zu einer Ventileinheit zu integrieren, um Bauraum einzusparen. Problematisch ist hierbei, dass die bereits relativ kleine Baugröße des Hochdruck-Sitzventils zu einer filigranen Bauweise des darin integrierten Druckausgleichsventils zwingt, was wiederum mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden ist.In the prior art, the structural design has established to integrate the high-pressure seat valve and the pressure equalization valve connected in parallel to form a valve unit in order to save installation space. The problem here is that the already relatively small size of the high-pressure seat valve forces a filigree design of the pressure compensation valve integrated therein, which in turn is associated with increased manufacturing costs.

Um dieses Problem zu lösen, sind erfindungsgemäß Funktion und konstruktive Zugehörigkeit getrennt, indem das Druckausgleichsventil nunmehr im Niederdruckventil integriert ist. Dieses weist in der Regel größere äußere Abmessungen auf als das Hochdruckventil, sodass hier grundsätzlich mehr Bauraum für das Druckausgleichsventil zur Verfügung steht als im Hochdruckventil, ohne dass die Abmessungen für die gesamte Ventilsteuerung vergrößert werden müssten. Da mehr Bauraum im Niederdruckventil für das Druckausgleichsventil verbraucht werden kann, lässt sich die Konstruktion des Druckausgleichsventils vereinfachen und der Fertigungsaufwand reduzieren.To solve this problem, according to the invention function and constructive Affiliation separated by the pressure compensation valve is now integrated in the low pressure valve. This usually has larger outer dimensions than the high pressure valve, so here basically more space for the pressure compensation valve is available as in the high pressure valve, without the dimensions for the entire valve control would have to be increased. Since more space can be consumed in the low pressure valve for the pressure compensation valve, the construction of the pressure compensation valve can be simplified and reduce the manufacturing costs.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained below with reference to preferred embodiment with reference to the accompanying figures.

1 und 2 zeigen eine Ventilsteuerung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Druckentspannungs- und Druckaufbauposition der Ventile, 1 and 2 show a valve control according to a first preferred embodiment of the invention in Druckentspannungs- and pressure build-up position of the valves,

3 bis 5 zeigen das Niederdruckventil mit integriertem Druckausgleichsventil gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie dessen Anschluss an die übrige Ventilsteuerung, wie sie in der 1 angedeutet ist, 3 to 5 show the low pressure valve with integrated pressure compensation valve according to a second preferred embodiment of the invention and its connection to the rest of the valve control, as shown in the 1 is implied

6 zeigt eine Ventilsteuerung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Druckentspannungsposition der Ventile, 6 shows a valve control according to a third preferred embodiment of the invention in a pressure release position of the valves,

7 zeigt das Niederdruckventil mit integriertem Druckausgleichsventil gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 7 shows the low-pressure valve with integrated pressure compensation valve according to a fourth preferred embodiment of the invention,

8 bis 10 zeigen das Niederdruckventil gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in unterschiedlichen Schaltpositionen des Niederdruckventils und des darin integrierten Druckausgleichsventils und 8th to 10 show the low-pressure valve according to a fifth preferred embodiment of the invention in different switching positions of the low-pressure valve and the pressure compensation valve integrated therein and

11 zeigt eine Ventilssteuerung gemäß dem Stand der Technik. 11 shows a valve control according to the prior art.

Wie aus den 1 und 2 zu entnehmen ist, hat eine Ventilsteuerung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest ein Hochdruckventil 1 in Sitzventilbauweise, das eingangsseitig an eine Hochdruckleitung 2 und ausgangsseitig an den Arbeitsraum A einer symbolisch dargestellten Kolben-Zylinder-Einheit angeschlossen ist. Das Hochdruck-Sitzventil 1 hat einen Schließkörper 4, der mittels einer Feder 6 und ggf. durch den Druck in der Hochdruckleitung 2 gegen einen Ventilsitz 8 vorgespannt ist und von einem Elektromagneten 7 betätigbar ist.Like from the 1 and 2 can be seen, has a valve control according to the first preferred embodiment of the invention, at least one high-pressure valve 1 in poppet design, the input side to a high pressure line 2 and the output side is connected to the working space A of a symbolically illustrated piston-cylinder unit. The high pressure seat valve 1 has a closing body 4 that by means of a spring 6 and possibly by the pressure in the high pressure line 2 against a valve seat 8th is biased and by an electromagnet 7 is operable.

Des Weiteren hat die Ventilsteuerung ein elektromagnetisch betätigbares Niederdruckventil 10 ebenfalls in Sitzventilbauweise, das ausgangsseitig an eine Niederdruck- bzw. Ablassleitung 12 und eingangseitig an den Arbeitsraum A der Kolben-Zylinder-Einheit angeschlossen ist. Ein tellerförmiger Schließköper 14 des Niederdruckventils 10 ist auf einem Ventilstößel 16 axialverschiebbar gelagert und mittels einer an einem Federsitz 16a des Ventilsstößels 16 sich abstützenden Druckfeder 18 gegen einen Stößelendseitigen Anschlag 20 intern vorgespannt. Wird demzufolge das Niederdruckventil 10 geschlossen, kommt der Schließkörper 14 von Seiten des Arbeitsraums A her mit einem Ventilsitz 22 dichtend in Anlage, wobei sich der Schließkörper 14 am stößelendseitigen Anschlag 20 abstützt.Furthermore, the valve control has an electromagnetically actuated low-pressure valve 10 also in poppet design, the output side to a low pressure or drain line 12 and input side to the working space A of the piston-cylinder unit is connected. A plate-shaped closing body 14 of the low pressure valve 10 is on a valve lifter 16 mounted axially displaceable and by means of a spring seat 16a of the valve tappet 16 supporting compression spring 18 against a ram end stop 20 internally biased. Will therefore the low pressure valve 10 closed, comes the closing body 14 from the side of the working space A forth with a valve seat 22 sealing in contact with the closing body 14 on the ram end stop 20 supported.

Für ein Öffnen und Schließen des Niederdruckventils 10 ist ein Elektromagnet 23 vorgesehen, der im Gehäuse 30 des Niederdruckventils 10 untergebracht ist und eine Magnetspule 24 und einen Magnetanker 28 aufweist, der am anschlagentfernten Ende des Ventilstößels 16 fixiert ist. Schließlich ist eine Ventilstößel-Vorspannfeder 26 vorgesehen, die sich am Niederdruckventil-Gehäuse 30 abstützt und den Magnetanker 28 und den Ventilstößel 16 und damit den Schließkörper 14 in Offenposition vorspannt.For opening and closing the low pressure valve 10 is an electromagnet 23 provided in the housing 30 of the low pressure valve 10 is housed and a magnetic coil 24 and a magnet armature 28 having, at the stop remote end of the valve stem 16 is fixed. Finally, a valve lifter biasing spring 26 provided, located on the low-pressure valve housing 30 supports and the magnet armature 28 and the valve lifter 16 and thus the closing body 14 biased in open position.

Wie ferner in den 1 und 2 gezeigt ist, hat der Ventilstößel 16 eine axiale Durchgangsbohrung 32 kleinen Durchmessers, die mit einer in einem axialen Mittenabschnitt des Ventilstößels 16 ausgebildeten Radialbohrung 32a schneidet, welche wiederum in eine äußere Umfangsnut 32b am Ventilstößel 16 mündet. Die Umfangsnut 32b bildet hierbei mit einer gestrichelt eingezeichneten Ausgleichsbohrung 34 im Gehäuse 30 des Niederdruckventils eine Steuerkante für ein Öffnen und Schließen dieser Ausgleichsbohrung 34 in Abhängigkeit von der Axialposition des Ventilstößels 16. Die Steuerkante der Umfangsnut 32b bildet demzufolge zusammen mit der Ausgleichsbohrung 34 ein Druckausgleichsventil der Schiebeventilbauart, das gemeinsam mit dem Niederdruck-Sitzventil 10, insbesondere dessen Schließkörper 14 über den Ventilstößel 16 vom Elektromagneten 23 betätigt wird.As further in the 1 and 2 is shown, the valve tappet has 16 an axial through-hole 32 small diameter, with one in an axial center portion of the valve lifter 16 trained radial bore 32a cuts, which in turn into an outer circumferential groove 32b on the valve lifter 16 empties. The circumferential groove 32b forms here with a dashed line shown compensation hole 34 in the case 30 the low pressure valve a control edge for opening and closing this compensation hole 34 depending on the axial position of the valve stem 16 , The control edge of the circumferential groove 32b therefore forms together with the compensation hole 34 a pressure relief valve of the sliding valve type, which together with the low-pressure seat valve 10 , in particular its closing body 14 over the valve lifter 16 from the electromagnet 23 is pressed.

Die Ausgleichsbohrung 34 ist mit einem auf der dem Arbeitraum A abwandten Schließkörperseite des Hochdruckventils 1 liegenden Raum, also mit der Hochdruckleitung fluidverbunden. Alternativ hierzu kann die Druckleitung auch unmittelbar in die zum Hochdruckventil 1 führende Hochdruckleitung 2 münden.The compensation hole 34 is with a turned on the working space A closing body side of the high pressure valve 1 lying space, so fluidly connected to the high pressure line. Alternatively, the pressure line also directly into the high pressure valve 1 leading high pressure line 2 lead.

Die Funktionsweise der Ventilsteuerung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Die in der 1 gezeigte Ventilsteuerung befindet sich in einer Schaltposition, wie sie zu Beginn eines Motorbetriebs der Hydromaschine, vorliegt. Demzufolge sind das Hochdruckventil 1 sowie das Druckausgleichsventil 32b, 34 geschlossen und das Niederdruckventil 10 geöffnet. In dieser Schaltposition verschließt also die Steuerkante der am Ventilstößel 16 des Niederdruckventils 10 ausgebildeten Umfangsnut 32b die Ausgleichsbohrung 34, sodass kein Druckmittel aus der Hochdruckleitung 2 in den Arbeitsraum A gelangen kann.
The operation of the valve control according to the first preferred embodiment of the invention can be summarized as follows:
The in the 1 shown valve control is in a switching position, as at the beginning of a Engine operation of the hydraulic machine is present. As a result, the high pressure valve 1 and the pressure compensation valve 32b . 34 closed and the low pressure valve 10 open. In this switching position so closes the control edge of the valve stem 16 of the low pressure valve 10 formed circumferential groove 32b the compensation hole 34 , so no pressure fluid from the high pressure line 2 can get into the working space A.

Wird nunmehr das Niederdruckventil 10 durch Bestromen des Elektromagneten 23 gegen die Vorspannfeder 26 geschlossen, bewegt sich auch die äußere Umfangsnut 32b am Ventilstößel 16 in Richtung Ausgleichbohrung 34. In Schließposition des Niederdruckventils 10 (Schließkörper 14 liegt am Ventilsitz 22 dichtend an) gibt die Steuerkante der äußeren Umfangsnut 32b die Ausgleichsbohrung 34 frei, sodass Druckmittel aus der Hochdruckleitung 2 über Ausgleichsbohrung 34 und die Axialbohrung 32 im Ventilstößel 16 in den Arbeitsraum A einströmt, solange, bis sich der Druck im Arbeitsraum A dem Druck in der Hochdruckleitung 2 angeglichen hat. Die Menge an Druckmittel ist gering, da nur ein Kompressionsvolumen zuströmen muss.Now the low pressure valve 10 by energizing the electromagnet 23 against the biasing spring 26 closed, also moves the outer circumferential groove 32b on the valve lifter 16 towards compensation hole 34 , In closed position of the low pressure valve 10 (Closing body 14 lies at the valve seat 22 sealingly) gives the control edge of the outer circumferential groove 32b the compensation hole 34 free, so pressure medium from the high pressure line 2 over compensation hole 34 and the axial bore 32 in the valve lifter 16 flows into the working space A, until the pressure in the working space A to the pressure in the high pressure line 2 has aligned. The amount of pressure medium is low, since only one compression volume must flow.

Bei erreichtem Druckausgleich wird das Hochdruck-Sitzventil 1 gegen die Vorspannkraft der Feder 6 in Richtung zur Hochdruckleitung 2 durch den Elektromagneten 7 (oder infolge einer Druckkraftdifferenz an den beiden Seiten des Schließkörpers des Hochdrucksitzventils, wie später noch beschrieben) geöffnet, sodass nunmehr Druckmittel aus der Hochdruckleitung 2 über das Hochdruck-Sitzventil 2 unmittelbar über einen großen Durchflussquerschnitt in den Arbeitsraum A einströmen kann, um den Kolben in Richtung unterer Totpunkt zu verschieben. Sobald das Hochdruckventil 1 geöffnet ist, kann die Bestromung des Niederdruckventils 10 abgeschaltet werden, da dieses auch ohne Bestromung aufgrund des Drucks im Arbeitsraum A geschlossen bleibt. Die Feder 26 verschiebt dabei den Ventilstößel in Richtung des Arbeitsraumes A, wobei die Feder 18 komprimiert und das Druckausgleichsventil geschlossen wird.When pressure equalization is achieved, the high-pressure seat valve 1 against the biasing force of the spring 6 towards the high pressure line 2 through the electromagnet 7 (or as a result of a pressure force difference on the two sides of the closing body of the high-pressure seat valve, as described later) opened, so now pressure fluid from the high pressure line 2 over the high pressure seat valve 2 can flow directly into the working space A via a large flow cross-section in order to move the piston in the direction of bottom dead center. Once the high pressure valve 1 is open, can the energization of the low pressure valve 10 be switched off, as this remains closed even without energization due to the pressure in the working space A. The feather 26 moves the valve stem in the direction of the working space A, wherein the spring 18 compressed and the pressure compensation valve is closed.

Kurz bevor der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht, wird das Hochdruckventil 1 wieder geschlossen. Durch den kurzen weiteren Weg des Kolbens bis zum unteren Totpunkt erniedrigt sich der Druck im Arbeitsraum A, so dass das Niederdruckventil 10 geöffnet werden kann. Bei der Rückkehr des Kolbens an seinen oberen Totpunkt, wird nun das Druckmittel durch das geöffnete Niederdruckventil aus dem Arbeitsraum in die Niederdruckleitung 12 verdrängt. (der genaue Öffnungsvorgang des Niederdruck-Sitzventils wird nachstehend anhand der 3 bis 5 beschrieben).Just before the piston reaches its bottom dead center, the high pressure valve 1 closed again. Due to the short further travel of the piston to the bottom dead center, the pressure in the working chamber A is lowered, so that the low-pressure valve 10 can be opened. Upon return of the piston to its top dead center, now the pressure medium through the opened low pressure valve from the working space in the low pressure line 12 repressed. (The detailed opening operation of the low-pressure seat valve will be described below with reference to 3 to 5 described).

Kurz vor Erreichen des oberen Totpunkts wird das Niederdruckventil 10 durch Bestromen des Elektromagneten 23 geschlossen, so dass auf dem weiteren Weg des Kolbens bis zum oberen Totpunkt das Druckmittel im Arbeitsraum A komprimiert und im Arbeitsraum ein Druck aufgebaut wird, so dass das Hochdruckventil 1 öffnet oder vom Elektromagneten 7 geöffnet wird und, nachdem der Kolben den oberen Totpunkt überschritten hat, vom Elektromagneten 7 offen gehalten wird.Shortly before reaching top dead center, the low-pressure valve 10 by energizing the electromagnet 23 closed, so that compressed on the way to the top of the piston to the top dead center, the pressure medium in the working space A and in the working space, a pressure is built up, so that the high pressure valve 1 opens or from the electromagnet 7 is opened and, after the piston has exceeded the top dead center, by the electromagnet 7 kept open.

Aus der vorstehenden Beschreibung werden die Vorteile ersichtlich, welche die erfindungsgemäße Ventilsteuerung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik erbringt:
Das Druckausgleichsventil ist nicht im Hochdruck- sondern im Niederdruckventil verbaut. Da dieses im Vergleich zum Hochdruckventil größer baut, steht mehr Platz für die Integration des Druckausgleichsventils zur Verfügung. Dies erleichtert die Konstruktion und Fertigung des Druckausgleichventils.
From the above description, the advantages which the inventive valve control of the first preferred embodiment of the invention provides over the prior art described at the outset can be seen:
The pressure compensation valve is not installed in high pressure but in low pressure valve. Since this builds larger compared to the high pressure valve, there is more space available for the integration of the pressure compensation valve. This facilitates the design and manufacture of the pressure compensation valve.

Des Weiteren hat das Druckausgleichsventil einen Ventilkolben mit daran ausgebildeter Steuerkante, wobei der Ventilkolben gleichzeitig auch den Ventilstößel des Niederdruckventils darstellt. Dies bedeutet, dass der Betätigungsmechanismus für ein Öffnen und Schließen des Niederdruckventils auch das Druckausgleichsventil mit betätigt. Dadurch kann gegenüber dem Stand der Technik zumindest auf den externen Betätigungsmechanismus des Druckausgleichsventils verzichtet werden. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung der Ventilsteuerung sowie einer Verringerung der Herstellungskosten.Furthermore, the pressure compensation valve has a valve piston with a control edge formed thereon, wherein the valve piston simultaneously also represents the valve stem of the low-pressure valve. This means that the actuation mechanism for opening and closing the low-pressure valve also actuates the pressure compensation valve. This can be dispensed with over the prior art, at least on the external actuating mechanism of the pressure compensation valve. This leads to a further simplification of the valve control and a reduction in manufacturing costs.

Schließlich ist funktionell das Öffnen und Schließen des Niederdruckventils und des Druckausgleichsventils gekoppelt. Wenn wie im Stand der Technik das Druckausgleichsventil konstruktiv mit dem Hochdruckventil kombiniert wird, dessen Öffnen und Schließen zeitlich vom Öffnen und Schließen des Druckausgleichsventils versetzt oder gar gegenläufig ist, müssen die Ventile bzw. deren Schließköper relativ verschiebbar gelagert sein. Dies erhöht den Konstruktions- und Fertigungsaufwand.Finally, functionally, the opening and closing of the low pressure valve and the pressure compensating valve is coupled. If, as in the prior art, the pressure compensation valve is structurally combined with the high-pressure valve whose opening and closing time offset from the opening and closing of the pressure compensating valve or even in opposite directions, the valves or their Schließköper must be mounted relatively displaceable. This increases the construction and manufacturing costs.

Im Gegensatz hierzu ist erfindungsgemäß das Druckausgleichsventil im Niederdruckventil ausgebildet (mit diesem integriert), welche beide im Wesentlichen übereinstimmende Öffnungs- und Schließzyklen aufweisen. Daher müssen deren Schließ- beziehungsweise Ventilkörper nicht relativ zueinander verschiebbar gelagert sein, sondern sie können durch ein und dasselbe Bauteil oder durch mechanisch fest miteinander gekoppelte Bauteile ausgebildet sein.In contrast, according to the invention, the pressure compensation valve is formed in the low-pressure valve (integrated with it), which both have substantially identical opening and closing cycles. Therefore, their closing or valve body must not be mounted relative to each other displaceable, but they can be formed by one and the same component or by mechanically firmly coupled to each other components.

Die 3 bis 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, das prinzipiell eine Abwandlung des Niederdruckventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.The 3 to 5 show a second embodiment of the invention, which in principle a Variation of the low pressure valve according to the first embodiment represents.

Demzufolge ist in der symbolisch gezeigten Druckleitung zwischen der Hochdruckleitung 2 (HD) und dem Druckausgleichsventil 32b, 34 eine Drossel oder Düse 36 eingefügt, um den Druckaufbau im Arbeitsraum A bei geöffnetem Druckausgleichsventil 32b, 34 gemäß der 4 zu drosseln. Mittels der Drossel 36 kann der Druckausgleichsvorgang zeitlich gesteuert werden. Dadurch lässt sich ein weicher Übergang von Niederdruck zu Hochdruck realisieren. Des Weiteren ist eine Leckageleitung 38 mit integrierter Drossel/Düse 40 an das Druckausgleichventil 32b, 34 angeschlossen, die in eine dem Niederdruckventil nachgeordnete Niederdruckleitung 12 einmündet und die zum Öffnen des Niederdruckventils 10 (bei Schließen der Druckleitung zur Hochdruckleitung 2) gemäß der 5 vom Druckausgleichsventil (der Steuerkante an der äußeren Umfangsnut 32b des Ventilstößels 16) geöffnet wird, um den Druck in der äußeren Umfangsnut und gleichzeitig im Arbeitsraum A zu entspannen.Accordingly, in the symbolically shown pressure line between the high pressure line 2 (HD) and the pressure balance valve 32b . 34 a throttle or nozzle 36 inserted to the pressure build-up in the working space A with open pressure compensation valve 32b . 34 according to the 4 to throttle. By means of the throttle 36 the pressure equalization process can be timed. This makes it possible to realize a smooth transition from low pressure to high pressure. Furthermore, there is a leakage line 38 with integrated throttle / nozzle 40 to the pressure compensation valve 32b . 34 connected in a low pressure valve downstream of the low pressure line 12 opens and the opening of the low pressure valve 10 (when closing the pressure line to the high pressure line 2 ) according to the 5 from the pressure balance valve (the control edge on the outer circumferential groove 32b of the valve lifter 16 ) is opened to relax the pressure in the outer circumferential groove and at the same time in the working space A.

Im Konkreten erfolgt der Öffnungsvorgang des Niederdruckventils 10 in zwei Schritten, wie in den 3 und 5 dargestellt ist.Specifically, the opening operation of the low-pressure valve 10 in two steps, like in the 3 and 5 is shown.

Gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, der tellerförmige Schließkörper 14 des Niederdruckventils 10 axial verschiebbar auf dem zum Arbeitsraum A weisenden Endabschnitt des Ventilstößels 16 gelagert und mittels einer am Ventilstößel 16 sich abstützenden Feder 18 gegen einen Anschlag 20 am Ventilstößel 16 vorgespannt. Diese Anschlag 20 befindet sich bezüglich des Ventilsitzes 22 hinter dem Schließkörper 14, sodass sich der Ventilkörper 14 des Niederdruckventils 10 in Schließposition unmittelbar gegen den Anschlag 20 am Ventilstößel 16 abstützt.According to the first and second embodiments of the invention, as already stated above, the plate-shaped closing body 14 of the low pressure valve 10 axially displaceable on the working space A facing end portion of the valve stem 16 stored and by means of a valve tappet 16 supporting spring 18 against a stop 20 on the valve lifter 16 biased. This stop 20 located with respect to the valve seat 22 behind the closing body 14 so that the valve body 14 of the low pressure valve 10 in closed position immediately against the stop 20 on the valve lifter 16 supported.

In einem ersten Schritt des Öffnungsvorgangs gemäß der 5 wird nunmehr der Elektromagnet 23 entregt, sodass der Ventilstößel 16 von der Feder 26 in Öffnungsrichtung des Niederdruckventils 10 verschoben wird. Da im Arbeitsraum A noch der Hochdruck vorherrscht, bleibt der Schließkörper 14 des Niederdruckventils 10 zunächst jedoch dicht auf dem Ventilsitz 22 sitzen. Sobald das Druckausgleichsventil eine Verbindung zwischen der in den Arbeitsraum A führenden Axialbohrung 32 und dem Niederdruckkanal 12 über die Leckageleitung 38 geschaffen hat, baut sich der Druck im Arbeitsraum A allmählich ab, sodass sich der Schließkörper 14 infolge der Vorspannkraft der Feder 18 vom Ventilsitz 22 abhebt und die Position gemäß 3 erreicht. Diese Art der Öffnung ist vor allem im Stillstand oder bei kleiner Geschwindigkeit des Kolbens möglich.In a first step of the opening process according to the 5 now becomes the electromagnet 23 de-energized, leaving the valve lifter 16 from the spring 26 in the opening direction of the low-pressure valve 10 is moved. As in the working space A still prevails the high pressure, the closing body remains 14 of the low pressure valve 10 initially, however, close to the valve seat 22 to sit. Once the pressure compensating valve is a connection between the leading into the working space A axial bore 32 and the low pressure channel 12 via the leakage line 38 has created, the pressure in the working space A gradually decreases, so that the closing body 14 due to the biasing force of the spring 18 from the valve seat 22 takes off and the position according to 3 reached. This type of opening is possible especially at standstill or at low speed of the piston.

Alle übrigen Merkmale und Funktionen entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf die vorstehende Beschreibung verwiesen werden kann.All other features and functions correspond to the first embodiment of the invention, so that reference may be made at this point to the above description.

In der 6 ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dieses ist prinzipiell eine Weiterbildung der Ventilsteuerung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, sodass an dieser Stelle teilweise auf die betreffende Beschreibung teilweise Bezug genommen wird.In the 6 a third preferred embodiment of the invention is shown. This is in principle a further development of the valve control according to the first preferred embodiment, so that partial reference is sometimes made at this point to the relevant description.

Wie bereits anhand der 1 und 2 dargelegt ist, wird beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Hochdruckventil 1 elektromagnetisch gegen die Vorspannkraft einer Feder 6 geöffnet, indem ein teller- oder kegelstumpfförmiger Schließkörper 4 von einem in diesem Fall bestromten Elektromagneten 7 vom Ventilsitz abgehoben wird. Es sind also zumindest zwei Elektromagnete zur Betätigung des Niederdruck- und des Hochdruckventils erforderlich, nämlich für das Hochdruckventil und das Niederdruckventil.As already on the basis of 1 and 2 is set forth, in the first embodiment of the invention, the high-pressure valve 1 Electromagnetically against the biasing force of a spring 6 opened by a plate or truncated cone-shaped closing body 4 from an energized in this case electromagnet 7 lifted off the valve seat. Thus, at least two electromagnets are required for actuating the low-pressure and high-pressure valves, namely for the high-pressure valve and the low-pressure valve.

Im dritten Ausführungsbeispiel gemäß der 6 ist der Schließkörper 4 des Hochdruckventils 1 über eine Kolbenstange 42 mit einem Kolben 44 fest verbunden, der in einer Zylinderkammer 46 gleitend geführt ist und diese in zwei Zylinderkammern 46a, 46b unterteilt. Auch in diesem Fall ist der Schließkörper 4 durch eine in einer Zylinderkammer 46a untergebrachten Feder 6 in Schließrichtung vorgespannt. Insoweit stimmt der konstruktive Aufbau der Ventilanordnung gemäß 6 mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein.In the third embodiment according to the 6 is the closing body 4 of the high pressure valve 1 via a piston rod 42 with a piston 44 firmly connected, in a cylinder chamber 46 Slidably guided and this in two cylinder chambers 46a . 46b divided. Also in this case is the closing body 4 through one in a cylinder chamber 46a accommodated spring 6 biased in the closing direction. In that regard, the structural design of the valve assembly is correct 6 consistent with the first embodiment.

Jedoch wird das Hochdruckventil 1 des dritten Ausführungsbeispiels nicht elektromagnetisch sondern hydraulisch betätigt.However, the high pressure valve becomes 1 of the third embodiment is not electromagnetically but hydraulically actuated.

Hierfür sind an dem Ventilstößel 16 des Niederdruckventils 10 zwei axial beabstandete äußere Umfangsnuten 32b, 32c ausgebildet, von denen die eine Umfangsnut 32b das Druckausgleichsventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. Diese Umfangsnut 32b ist über eine Radialbohrung 32a und eine Axialbohrung 32 im Ventilstößel 16 des Niederdruckventils 10 mit dem Arbeitsraum A und unabhängig von der Axialposition des Ventilstößels 16 über eine erste Druckleitung 48 dauernd einer der Zylinderkammer 46b des Hochdruckventils 1 verbunden. Durch Zufuhr von Druckmittel in die Zylinderkammer 46b wird eine Druckkraft auf den Kolben 44 in Öffnungsrichtung des Hochdruckventils 1 aufgebracht. Des Weiteren ist die Umfangsnut 32b in Abhängigkeit von der Axialposition des Ventilstößels 16 über eine zweite Druckleitung 50 mit der Hochdruckleitung 2 (Schließposition des Niederdruckventils) und über eine Drossel 60 mit der Niederdruckleitung 12 (Öffnungsstellung des Niederdruckventils) verbindbar. Auch in die Druckleitung 50 ist eine Drossel oder Düse 52 eingesetzt.For this purpose are on the valve lifter 16 of the low pressure valve 10 two axially spaced outer circumferential grooves 32b . 32c formed, of which the one circumferential groove 32b represents the pressure compensation valve according to the first embodiment. This circumferential groove 32b is over a radial bore 32a and an axial bore 32 in the valve lifter 16 of the low pressure valve 10 with the working space A and independent of the axial position of the valve lifter 16 via a first pressure line 48 permanently one of the cylinder chamber 46b of the high pressure valve 1 connected. By supplying pressure medium into the cylinder chamber 46b becomes a compressive force on the piston 44 in the opening direction of the high pressure valve 1 applied. Furthermore, the circumferential groove 32b depending on the axial position of the valve stem 16 via a second pressure line 50 with the high pressure line 2 (Closing position of the low pressure valve) and a throttle 60 with the low pressure line 12 (Opening position of the low-pressure valve) connectable. Also in the pressure line 50 is a throttle or nozzle 52 used.

Die zweite axial versetzte äußere Umfangsnut 32c ist unabhängig von der Axialposition des Ventilstößels 16 über eine dritte Druckleitung 54 dauernd mit der anderen, die Vorspannfeder 6 aufnehmenden Zylinderkammer 46a verbunden. In Offenstellung des Ventilstößels 16 ist die Umfangsnut 32c über eine vierte Druckleitung 56 ungedrosselt mit der Hochdruckleitung 2 verbunden.The second axially offset outer circumferential groove 32c is independent of the axial position of the valve lifter 16 via a third pressure line 54 constantly with the other, the biasing spring 6 receiving cylinder chamber 46a connected. In open position of the valve lifter 16 is the circumferential groove 32c via a fourth pressure line 56 unthrottled with the high pressure line 2 connected.

In den Bereich der zweiten äußeren Umfangsnut 32c führt ferner eine Leitung 58, die zur Niederdruckleitung 12 führt und in der Schließposition des Ventilsstößels 16 über die Umfangsnut 32c die Leitung 54 und damit die Zylinderkammer 46a ungedrosselt mit der Niederdruckleitung 12 verbindet.In the area of the second outer circumferential groove 32c also leads a line 58 leading to the low pressure line 12 leads and in the closed position of the valve plunger 16 over the circumferential groove 32c The administration 54 and thus the cylinder chamber 46a unthrottled with the low pressure line 12 combines.

Für einen Druckaufbau im Arbeitsraum A wird durch Erregen des Elektromagneten 23 das Niederdruckventil 10 geschlossen und über das Druckausgleichsventil 32b, 32c in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Arbeitsraum A mit dem Hochdruck HD verbunden. Dadurch gelangt Druckfluid aus der Hochdruckleitung 2 über das Druckausgleichsventils 32b, 32c und die Axialbohrung 32 in den Arbeitsraum A, so dass sich dort der Hochdruck aufbaut. Parallel hierzu wird für ein Öffnen des Hochdruckventils 1 die Zylinderkammer 46b über die Druckleitung 48 mit der Hochdruckleitung 2 verbunden. Die Zylinderkammer 46a wird über die Leitung 54, die Umfangsnut 32c und die Leitung 58 zum Niederdruck ND hin von Druck entlastet.For a pressure build-up in the working space A is by energizing the electromagnet 23 the low pressure valve 10 closed and via the pressure compensation valve 32b . 32c in accordance with the first embodiment of the invention, the working space A is connected to the high pressure HD. As a result, pressurized fluid passes from the high-pressure line 2 via the pressure compensation valve 32b . 32c and the axial bore 32 in the working space A, so that there builds the high pressure. Parallel to this is for opening the high pressure valve 1 the cylinder chamber 46b via the pressure line 48 with the high pressure line 2 connected. The cylinder chamber 46a is over the line 54 , the circumferential groove 32c and the line 58 relieved from pressure to low pressure ND.

Für ein Öffnen des Niederdruckventils 10 wird der Elektromagnet 24 des Niederdruckventils 10 entregt, sodass der Ventilstößel 16 in seine Offenposition zurückkehrt, der Schließkörper 14 aber nach wie vor das Niederdruckventil geschlossen hält. Bei dieser Öffnungsbewegung des Ventilstößels 16 wird über die Umfangsnut 32b die Zylinderkammern 46b des Hochdruckventils 1 von Druck entlastet. Über die Umfangsnut 32c wird die Zylinderkammer 46a mit Hochdruck beaufschlagt. Das Hochdruckventil wird geschlossen, das Niederdruckventil geöffnet.For opening the low pressure valve 10 becomes the electromagnet 24 of the low pressure valve 10 de-energized, leaving the valve lifter 16 returns to its open position, the closing body 14 but still keeps the low pressure valve closed. During this opening movement of the valve lifter 16 is about the circumferential groove 32b the cylinder chambers 46b of the high pressure valve 1 relieved of pressure. About the circumferential groove 32c becomes the cylinder chamber 46a subjected to high pressure. The high pressure valve is closed, the low pressure valve opened.

Die 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für ein Niederdruckventil gemäß der Erfindung. Dieses entspricht im Wesentlichen dem Niederdruckventil gemäß 3 mit dem Unterschied, dass nunmehr auf Drosseln oder Düsen in den Leitungen 34 und 38 verzichtet wird. Alle übrigen Merkmale entsprechend denen gemäß 3, sodass an dieser Stelle auf die vorstehende Beschreibung verwiesen werden kann.The 7 shows a fourth embodiment of a low pressure valve according to the invention. This corresponds essentially to the low-pressure valve according to 3 with the difference that now on throttles or nozzles in the lines 34 and 38 is waived. All other features according to those in accordance with 3 , so that reference may be made to the above description at this point.

Schließlich wird mit Bezug auf die 8 bis 10 ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.Finally, with respect to the 8th to 10 A fifth preferred embodiment of the invention described.

Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 in der Konstruktion des Niederdruck-Sitzventils.The fifth embodiment differs from the first embodiment according to FIG 1 and 2 in the design of the low-pressure seat valve.

In diesem Fall hat das Niederdruck-Sitzventil 10 einen Schließkörper 14, der fest an einem Ventilstößel 16 montiert ist, der wiederum über einen ersten Elektromagneten 23 in Schließposition angezogen werden kann. Der Ventilstößel 16 ist hierbei mittels einer Feder 26 in Öffnungsposition vorgespannt.In this case, the low pressure seat valve has 10 a closing body 14 that stuck to a valve lifter 16 is mounted, in turn, via a first electromagnet 23 can be tightened in the closed position. The valve lifter 16 is here by means of a spring 26 biased in open position.

Innerhalb des Ventilstößels 16 ist eine axiale Durchgangsbohrung 62 mit Längsabschnitten unterschiedlichen Innendurchmessers ausgeformt, in der eine Druckausgleichsventilstange 64 relativ zum Ventilstößel 16 verschiebbar eingesetzt ist. An dieser Stange 64 ist an einem zum Arbeitsraum A weisenden Ende ein Schließkegel 66 angeordnet, das auf einen Druckausgleichsventilsitz 68 mittels einer Feder 70 vorgespannt ist. Die Feder 70 stützt sich hierbei gegen einen Innenabsatz des Ventilstößels 16 innerhalb der Durchgangsbohrung 62 ab. Der Druckausgleichsventilsitz 68 ist im Bereich des Schließkörpers 14 innerhalb der Durchgangsbohrung 62 ausgeformt. Ferner ist die Druckausgleichsbohrung 62 über eine Radialbohrung, eine Umfangsnut außen am Ventilstößel 16 und eine Leitung 34 mit Hochdruck HD verbunden.Inside the valve lifter 16 is an axial through hole 62 formed with longitudinal sections of different inner diameter, in which a pressure compensating valve rod 64 relative to the valve lifter 16 slidably inserted. At this pole 64 is at a pointing to the working space A end a closing cone 66 placed on a pressure compensating valve seat 68 by means of a spring 70 is biased. The feather 70 relies here against an inner shoulder of the valve stem 16 within the through hole 62 from. The pressure compensation valve seat 68 is in the area of the closing body 14 within the through hole 62 formed. Furthermore, the pressure equalization hole 62 via a radial bore, a circumferential groove on the outside of the valve stem 16 and a line 34 connected with high pressure HD.

Die Druckausgleichsventilstange 64 durchdringt abgedichtet einen engen Abschnitt der Bohrung 62 und ragt über das zum Schließkörper 14 entfernten axialen Ende des Ventilstößels 16 axial vor, wobei das vorragende Stangenstück mit einem die Stange 64 anziehenden, zweiten Elektromagneten 72 zusammenwirkt.The pressure balance valve rod 64 sealingly penetrates a narrow section of the bore 62 and juts over to the closing body 14 removed axial end of the valve stem 16 axially forward, with the projecting rod piece with a rod 64 attractive, second electromagnet 72 interacts.

Die Funktionsweise dieses Niederdruck-Sitzventils lässt sich wie folgt beschreiben:
Für ein Schließen des Niederdruckventils 10 aus der Offenposition gemäß der 8 wird der erste Elektromagnet 23 erregt und somit der Ventilstößel 16 angezogen, sodass der Schließkörper 14 auf den Ventilsitz des Niederdruckventils aufsitzt. Dieser Zustand ist in der 9 dargestellt.
The operation of this low-pressure seat valve can be described as follows:
For closing the low pressure valve 10 from the open position according to the 8th becomes the first electromagnet 23 energized and thus the valve lifter 16 tightened so that the closing body 14 seated on the valve seat of the low pressure valve. This condition is in the 9 shown.

Zum Starten der Hydromaschine als Hydromotor wird, ausgehend von dem Zustand gemäß 9, Hierauf oder gleichzeitig wird der zweite Elektromagnet 72 erregt, um die Druckausgleichsventilstange 64 anzuziehen und somit das Schließelement 66 vom Sitz 68 des Druckausgleichsventils abzuheben. Auf diese Weise kann wie im ersten Ausführungsbeispiel Hochdruck aus der Hochdruckleitung 2 in den Arbeitsraum A über das Druckausgleichsventil geleitet werden. Dies ist in der 10 gezeigt. Das Hochdruckventil (siehe 1) ist dann druckausgeglichen und kann von dem Elektromagneten 7 geöffnet werden, so dass der Motorbetrieb startet.To start the hydraulic machine as a hydraulic motor, starting from the state according to 9 At this point, or at the same time, the second electromagnet becomes 72 energized to the pressure compensation valve rod 64 attract and thus the closing element 66 from the seat 68 to lift off the pressure compensation valve. In this way, as in the first embodiment, high pressure from the high pressure line 2 be passed into the working space A via the pressure equalization valve. This is in the 10 shown. The high pressure valve (see 1 ) is then pressure balanced and can be controlled by the electromagnet 7 be opened so that the engine operation starts.

Anstelle des dargestellten Kegels können auch anders geformte Schließelemente wie Kugel- oder Tellerformen verwendet werden. Gleiches gilt auch für die Schließkörper des Niederdruck- und Hochdruck-Sitzventils. Die Niederdruckventile und Hochdruckventile können separat an der Kolben-Zylindereinheit montiert sein oder zu einem Ventilblock zusammengefasst sein. Instead of the illustrated cone and other shaped closing elements such as ball or plate shapes can be used. The same applies to the closing body of the low-pressure and high-pressure seat valve. The low-pressure valves and high-pressure valves may be mounted separately on the piston-cylinder unit or combined to form a valve block.

Offenbart wird die Ventilsteuerung einer Hydromaschine mit einem dem Arbeitsraum einer Kolben-Zylinder-Einheit nachgeschalteten Niederdruckventil und einem dem Arbeitsraum vorgeschalteten Hochdruckventil, zu dem ein Druckausgleichsventil parallel geschaltet ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Druckausgleichventil und das Niederdruckventil konstruktiv zu einer Ventileinheit integriert sind.Disclosed is the valve control of a hydraulic machine with a working chamber of a piston-cylinder unit downstream low-pressure valve and a working space upstream high-pressure valve, to which a pressure compensation valve is connected in parallel. According to the invention, it is provided that the pressure compensation valve and the low pressure valve are structurally integrated to form a valve unit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/029073 A1 [0003] WO 2008/029073 A1 [0003]

Claims (12)

Ventilsteuerung einer Hydromaschine mit einem dem Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit nachgeschalteten Niederdruckventil (10) und einem dem Arbeitsraum (A) vorgeschalteten Hochdruckventil (1), zu dem ein Druckausgleichsventil (32b; 34, 40) parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichsventil (32b; 34, 40) und das Niederdruckventil (10) konstruktiv zu einer Ventileinheit integriert sind.Valve control of a hydraulic machine with a working chamber (A) of a piston-cylinder unit downstream low-pressure valve ( 10 ) and a working space (A) upstream high-pressure valve ( 1 ), to which a pressure compensating valve ( 32b ; 34 . 40 ) is connected in parallel, characterized in that the pressure compensation valve ( 32b ; 34 . 40 ) and the low pressure valve ( 10 ) are structurally integrated to a valve unit. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichsventil (32b, 34) ein Schieberventil ist unfassend aus einem elektrisch betätigbaren Ventilkolben (16) für ein Öffnen und Schließen eines Druckausgleichsanschlusses (34), wobei mit dem Ventilkolben (16) des Druckausgleichsventils (32b, 34) auch der Schließkörper (14) des Niederdruckventils (10) gekoppelt ist.Valve control according to claim 1, characterized in that the pressure compensation valve ( 32b . 34 ) a slide valve is comprehensive from an electrically actuated valve piston ( 16 ) for opening and closing a pressure compensation connection ( 34 ), wherein with the valve piston ( 16 ) of the pressure compensation valve ( 32b . 34 ) also the closing body ( 14 ) of the low pressure valve ( 10 ) is coupled. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichsventil ein Schieberventil mit einem Hochdruckanschluss, einem Niederdruckanschluss und zwei mit zwei Zylinderkammern beidseits eines Betätigungskolbens des Hochdruckventils verbundenen Steueranschlüssen ist.Valve control according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure compensation valve is a slide valve having a high pressure port, a low pressure port and two with two cylinder chambers on both sides of an actuating piston of the high pressure valve connected control terminals. Ventilsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (16) des Druckausgleichsventils (32b, 34) einen Ventilstößel des Niederdruckventils (10) bildet, der mit einer vorzugsweise durchgehenden Axialbohrung (32) ausgebildet ist, die eine im Wesentlichen mittig am Ventilstößel (16) ausgebildete Radialbohrung (32a) schneidet, welche in eine äußere Umfangsnut (32b) am Ventilsstößel (16) mündet, die für ein Verbinden und Trennen der Axialbohrung (32) mit/von dem Druckausgleichsanschluss (34) in Abhängigkeit von der Axialposition des Ventilstößels (16) vorgesehen ist.Valve control according to any preceding claim, characterized in that the valve piston ( 16 ) of the pressure compensation valve ( 32b . 34 ) a valve stem of the low pressure valve ( 10 ) formed with a preferably continuous axial bore ( 32 ) is formed, which is a substantially centered on the valve stem ( 16 ) formed radial bore ( 32a ), which in an outer circumferential groove ( 32b ) on the valve plunger ( 16 ) for connecting and disconnecting the axial bore ( 32 ) to / from the pressure equalization port ( 34 ) in dependence on the axial position of the valve stem ( 16 ) is provided. Ventilsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialbohrung (32) in den Arbeitsraum (A) der Kolben-Zylinder-Einheit an einem axialen Endabschnitt des Ventilstößels mündet, an dem der Schließkörper (14) des Niederdruckventils (10) angeordnet ist um einen Ventilsitz (22) des Niederdruckventils (10) entgegen dem Druck im Arbeitsraum (A) zu öffnen.Valve control according to claim 4, characterized in that the axial bore ( 32 ) in the working space (A) of the piston-cylinder unit opens at an axial end portion of the valve stem on which the closing body ( 14 ) of the low pressure valve ( 10 ) is arranged around a valve seat ( 22 ) of the low pressure valve ( 10 ) to open against the pressure in the working space (A). Ventilsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Niederdruckventil (10) durch Aktivieren eines auf einen Ventilstößel (14) wirkenden Elektromagneten (24) geschlossen wird.Valve control according to any preceding claim, characterized in that the low-pressure valve ( 10 ) by activating a valve tappet ( 14 ) acting electromagnets ( 24 ) is closed. Ventilsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Niederdruckventil (10) ein Sitzventil ist mit einem Ventilstößel (16), an dessen einem, vorzugsweise zum Arbeitsraum (A) hinweisenden Endabschnitt ein Schließkörper (14) angeordnet ist für ein Öffnen eines Ventilsitzes (22) entgegen dem Druck im Arbeitsraum (A) und an dessen anderem Endabschnitt ein Elektromagnet (24) auf den Ventilstößel (16) wahlweise einwirkt für Schließen des Niederdruckventils (10).Valve control according to any preceding claim, characterized in that the low-pressure valve ( 10 ) a seat valve is equipped with a valve tappet ( 16 ), on whose one, preferably to the working space (A) indicative end portion a closing body ( 14 ) is arranged for opening a valve seat ( 22 ) against the pressure in the working space (A) and at the other end portion of an electromagnet ( 24 ) on the valve stem ( 16 ) optionally acts to close the low pressure valve ( 10 ). Ventilsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilstößel (16) eine vorzugsweise durchgehende Axialbohrung (32, 62) ausgebildet ist, die über das Druckausgleichsventil (32b; 34, 40) mit einer zum Hochdruckventil (1) führenden Hochdruckleitung (2) verbindbar ist.Valve control according to claim 7, characterized in that in the valve tappet ( 16 ) a preferably continuous axial bore ( 32 . 62 ) is formed, which via the pressure compensation valve ( 32b ; 34 . 40 ) with one to the high pressure valve ( 1 ) leading high pressure line ( 2 ) is connectable. Ventilsteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Axialbohrung (62) ein Ventilkolben (66, 64) des Druckausgleichsventils axial verschiebbar gelagert ist, um einen in der Axialbohrung (62) ausgeformten Ventilsitz (68) gegen den Druck im Arbeitsraum (A) wahlweise zu schließen.Valve control according to claim 8, characterized in that in the axial bore ( 62 ) a valve piston ( 66 . 64 ) of the pressure compensation valve is axially displaceably mounted to a in the axial bore ( 62 ) molded valve seat ( 68 ) against the pressure in the working space (A) to close optionally. Ventilsteuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zum Ventilsitz (68) entfernten Endabschnitt des Ventilkolbens (66, 64) des Druckausgleichsventils ein weiterer Elektromagnet (72) angeordnet ist, der wahlweise auf den Ventilkolben (66, 64) für ein Öffnen des Druckausgleichsventils einwirkt.Valve control according to claim 9, characterized in that at one to the valve seat ( 68 ) distal end portion of the valve piston ( 66 . 64 ) of the pressure compensation valve, another electromagnet ( 72 ) is arranged, which optionally on the valve piston ( 66 . 64 ) acts to open the pressure compensation valve. Ventilsteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (66, 64) des Druckausgleichsventils mittels einer Feder (70) in Schließposition vorgespannt ist, die sich an einem Federsitz innerhalb der Axialbohrung (62) des Ventilstößels (16) des Niederdruckventils (10) abstützt.Valve controller according to claim 10, characterized in that the valve piston ( 66 . 64 ) of the pressure compensation valve by means of a spring ( 70 ) is biased in the closed position, which is located on a spring seat within the axial bore ( 62 ) of the valve tappet ( 16 ) of the low pressure valve ( 10 ) is supported. Ventilsteuerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (16) des Niederdruckventils (10) mittels einer Feder (26) in Offenposition vorgespannt ist, die sich an einem Ventilgehäuse (30) des Niederdruckventils (10) abstützt.Valve control according to one of the preceding claims, characterized in that the valve tappet ( 16 ) of the low pressure valve ( 10 ) by means of a spring ( 26 ) is biased in the open position, which is located on a valve housing ( 30 ) of the low pressure valve ( 10 ) is supported.
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CN107476968A (en) * 2017-09-01 2017-12-15 郭革委 A kind of linkage valve device for the power plunger case that draws water
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