EP2558755A1 - Ventilanordnung - Google Patents

Ventilanordnung

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EP2558755A1
EP2558755A1 EP11714692A EP11714692A EP2558755A1 EP 2558755 A1 EP2558755 A1 EP 2558755A1 EP 11714692 A EP11714692 A EP 11714692A EP 11714692 A EP11714692 A EP 11714692A EP 2558755 A1 EP2558755 A1 EP 2558755A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
valve arrangement
arrangement according
cartridge
circular cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11714692A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Spielvogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2558755A1 publication Critical patent/EP2558755A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T137/877—With flow control means for branched passages
    • Y10T137/87893—With fluid actuator

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement according to the preamble of patent claim 1.
  • cartridge-type housings are known that can be inserted into an opening of a hydraulic device.
  • GB 2 367 095 A likewise shows a pressure regulating valve and DE 296 20 927 IM a cartridge-type non-return valve.
  • a disadvantage of such valves is that only one valve is received in a cartridge.
  • DE 101 36 416 A1 shows such a combination of pressure control and flow control valve.
  • a housing of the two valves is formed in a flange with one-sided connections. Since the housing must be fixed to an outer surface of an associated hydraulic device, the space required is correspondingly large.
  • the invention is based on the object to provide a valve arrangement with at least two valves whose space is minimized.
  • valve assembly having the features of patent claim 1.
  • the valve assembly according to the invention has a combination of at least two valves, wherein a common housing of the two valves is designed as an installation cartridge. With this compact arrangement, the space requirement of the valves is minimized.
  • each valve has a control piston movable in a valve bore.
  • the compact cartridge is used partially or completely in a hydraulic device.
  • the device may e.g. be a variable pump.
  • the cartridge is screwed about its central axis in the hydraulic device.
  • valve longitudinal axes of the valve bores run parallel to the central axis.
  • valve arrangement according to the invention has connections which are connected with different or all valve bores, so that the connections of different or all control pistons can be controlled.
  • manufacturing cost of the valve assembly can be further reduced, and their cartridge can be further reduced.
  • valve bores may be advantageous if the valve bores have different diameters.
  • the valve arrangement according to the invention is a pressure-flow regulator for a variable displacement pump.
  • further connections are provided on the outer circumference of the installation cartridge or on the front side next to a connection for a load-signaling line.
  • a device for transmitting torque is preferred, which within an end face of the cartridge is arranged.
  • the diameter of the cartridge and in particular that of a receptacle for the cartridge to the hydraulic device are minimized.
  • At least one circular-cylindrical section which is at a distance from the central axis, is preferred, on which or within the circumference of which a contact surface for a tool is formed.
  • the cartridge is designed as an eccentric hole screw.
  • an adjusting screw is screwed into an associated valve bore and serves to set a parameter (eg spring tension) of the corresponding valve.
  • a parameter eg spring tension
  • six circular-cylindrical sections are provided in each case between its edges on a hexagon socket of the screw.
  • six attack surfaces for the tool for screwing the cartridge are integrated in the hexagon socket, whereby a double function is given to the screw.
  • a special key is proposed as a tool, which has at least one projection with a circular-cylindrical section. This can be brought into contact with at least one associated circular cylindrical portion of the cartridge or inserted into the hole.
  • the projection of the tool is brought into contact with six circular-cylindrical sections.
  • valve holes and / or the eccentric holes may be formed as blind holes.
  • the mounting cartridge can have a two-flat with two flat sections for screwing in alternatively or in addition to the circular cylindrical sections.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a valve assembly according to the invention in a perspective view
  • Figure 2 shows a special key to the first embodiment of the valve assembly according to the invention in a perspective view
  • Figure 3 shows the first embodiment of the valve assembly according to the invention in a sectional view
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a valve arrangement according to the invention in a perspective view
  • Figure 5 shows a detail of the second embodiment of the valve assembly according to the invention in a sectional view
  • FIG. 6 shows a hydraulic circuit diagram of a third exemplary embodiment of a valve arrangement according to the invention with a variable displacement pump
  • Figure 7 shows the third embodiment of the valve assembly according to the invention in a perspective view
  • Figure 8 shows a first variant of the third embodiment in a sectional view
  • FIG. 10 shows the second variant of the third exemplary embodiment according to FIG. 9 in a view
  • FIG 1 shows a first embodiment of a valve assembly according to the invention in a perspective view.
  • a housing of the valve assembly is designed as a cartridge 1, which can be screwed into an adjustable pump not shown in detail.
  • the built-in cartridge 1 is rotated about its central axis 6.
  • On an outer periphery of the cartridge 1 different connectors are arranged, which are explained with reference to Figure 3. These connections are in pressure fluid connections with two different valves, which are arranged together in the cartridge 1.
  • Each valve has a valve bore 20, 22, which are shown in Figure 3, and of which in Figure 1, the end-side arranged end portions can be seen.
  • the front side corresponding holes 2, 4 are formed, which are spaced from each other to the central axis 6 of the cartridge 1 are arranged diametrically opposite each other.
  • additional circular small diameter circular recesses or holes 8, 10 are arranged on the front side of the cartridge 1, which are diametrically opposite to the central axis 6 and offset from the holes 2, 4 by 90 degrees.
  • the distance of the axis of the respective hole 8, 10 from the central axis 6 is greater than the distance of the respective hole 2, 4th
  • FIG 2 shows a tool or a special key 12, which has two projections 14, 6 and a handle 8.
  • Each projection 14, 16 has a circular cylindrical outer surface and a diameter which is slightly smaller than the diameter of the two holes 2, 4 of the cartridge (see Figure 1).
  • the two projections 14, 16 in this case have a distance from each other, that of the two holes 2, 4 corresponds.
  • the two projections 14, 16 can be inserted into the holes 2, 4 of the cartridge 1, and then the cartridge 1 can be screwed via the handle 8 in the (not shown) variable.
  • the two holes 8 and 10 may be used to screw in the cartridge 1, e.g. if damage to the holes 2, 4 is to be feared.
  • the special key must then also be modified relative to that shown in FIG.
  • the outer diameter of the mounting cartridge 1 is minimal since no torque transmitting device (e.g., an external hexagon) has to be mounted on its outer periphery.
  • the mounting cartridge 1 of the first embodiment is screwed into the variable displacement pump, that the end face of the cartridge 1 is approximately on a plane with the corresponding surface of the variable.
  • the required space of the valve assembly according to the invention is minimal.
  • FIG. 3 shows the first embodiment of the valve assembly according to the invention in a sectional view.
  • a control piston 24, 26 is slidably received in each valve bore 20, 22 in a comparable manner. They control the pressure fluid connections of three ports 28, 30, 32, which are arranged on the circumference of the cartridge 1 and are arranged along their longitudinal axis 6 spaced from each other.
  • control piston 24, 26 on the one hand by the pressure of the terminal 32 and on the other hand acted upon by the force of a respective spring 34, 36.
  • the bias of the springs 34, 36 is adjustable via a respective adjusting screw 38, 40, which is screwed into a region of the respective valve bore 20, 22, which is adjacent to the respective end portion or hole 2, 4 is arranged.
  • the spring chamber on the control piston 26 is open via a bore 35 to the outside. About this bore 35, the spring chamber and thus the control piston 26 of a control pressure, for. From the highest load pressure of all at the same time from a pump where the valve is located, supplied to powered hydraulic consumers.
  • the spring chamber with the spring 34 is connected via a groove or flattening 37 on the control piston 24 to the terminal 28.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a valve arrangement according to the invention in a perspective view.
  • An essential difference of Einschraubpatrone 101 against Einschraubpatrone 1 of the first embodiment is that its length is slightly shortened.
  • special recesses are provided on two setscrews 138, 140.
  • Each recess has, on the one hand, a conventional internal hexagon, which serves to adjust the respective adjusting screw 138, 140, and, on the other hand, six integrated circular cylindrical sections 102, 104. These are each arranged such that together they form sections of a circular cylinder.
  • In each of these circular cylinder can be a projection of a tool (not shown) used, which is similar to the tool 12 of Figure 2.
  • the valve assembly or the cartridge 101 according to Figure 4 in the manner in the manner (not shown) screw in or unscrew from the variable displacement, which was explained with reference to the first embodiment.
  • Figure 5 shows a detail of the second embodiment of the valve assembly according to the invention in a sectional view.
  • the (only partially) illustrated springs 34, 36 and the (in Figure 5) right adjoining part of the valve assembly correspond to those of the first embodiment shown in FIG. 3
  • FIG. 6 shows a hydraulic circuit diagram of a third exemplary embodiment of a valve arrangement 203 according to the invention with a variable displacement pump 205.
  • the circuit diagram of the valve arrangement 203 applies to the second variant shown in FIGS. 9 and 10 and largely to the first variants of the third shown in FIGS. 7 and 8 embodiment.
  • a swivel angle of the variable displacement pump 205 can be reduced or reduced via a control cylinder 207. This is done via an increase in pressure at the control pressure port A of the variable displacement pump 205 and the valve assembly 203.
  • the pivot angle of the variable displacement 205 can be increased via a further actuating cylinder 209.
  • a spring 21 1 of the actuating cylinder 209 and a pressure increase at the control pressure port P of the adjusting Pump 205 and the valve assembly 203 in the direction of increasing the pivot angle.
  • the pressure or the flow rate at a working line 213 is regulated via the swivel angle set in this way.
  • valve arrangement 203 and the variable displacement pump 205 have a common tank connection T.
  • valve arrangement 203 has a load reporting connection LS, via which the highest working pressure is reported by a plurality of consumers supplied by the variable displacement pump 205 via the working line 213.
  • the valve assembly 203 has a pressure control valve 217 and a flow control valve 219. Both valves 217, 219 are designed as proportionally adjustable 3/2-way valves and have an adjustable spring 234, 236 in the direction of the basic position of a respective control piston shown in FIG Valves 217, 219 acts. In these two basic positions of the actuating cylinder 207 is relieved via the control pressure port A, via the two valves 217, 219 and a tank line 221 to the tank T, so that the pivot angle of the variable displacement 205 is set to maximum. Also in the direction of the illustrated basic position of the flow control valve 219 acts on the load-signaling connection LS applied prescribed control pressure.
  • valves 217, 219 On the control piston of the valves 217, 219 continues to act on the port P and the control pressure line 215, the pump pressure in the working line 213.
  • the valves 217, 219 set such that increasingly pump pressure on the control pressure port P and the Control pressure line 215 connected to the control pressure port A and thus the variable displacement pump 205 is pivoted back.
  • FIG. 7 shows both variants of the third embodiment of the valve assembly 203 according to the invention (see Figure 6) in a perspective view.
  • the valve assembly 203 has a cartridge 201 to which the three pressure ports P, A and T are arranged.
  • the control pressure port P is provided on the front side for the pump pressure, wherein each valve 217, 219 (see FIG. Furthermore, at the periphery of the control pressure port A for adjusting the
  • Pivoting angle of the variable displacement pump 205 and the tank port T arranged. Adjacent to the control pressure port P is provided in the cartridge 201 a continuous transverse bore 223, which is explained with reference to Figure 8.
  • FIG. 8 shows the third exemplary embodiment of the valve arrangement according to the invention according to FIGS. 6 and 7 in a first variant.
  • a control piston 224 of the flow control valve 219 and a control piston 226 of the pressure control valve 217 are shown.
  • the control pistons 224, 226 are biased on the one hand via a substantially flat spring plate 227, 229 of the springs 234, 236 (in Figure 8) to the left and on the other hand via the voltage applied to the control pressure port P control pressure (in Figure 8) to the right in their switching positions proportional displaceable.
  • the movement of the control pistons 224, 226 (in FIG. 8) is delimited to the left by a stop pin 231, which is pressed into the continuous transverse bore 223.
  • the conical sleeves 245, 247 frustoconical inner recesses into which corresponding truncated cones 249, 251 are pressed.
  • the pressing was done during assembly of the cartridge 201 by moving or pulling the truncated cones 249, 251 in the associated tapered sleeves 245, 247 (in Figure 8) to the right.
  • a spring chamber of the flow control valve 219 is connected via a transverse bore to the load-signaling connection LS, while a spring chamber of the pressure control valve 217 is connected to the tank connection T via a pressure medium connection formed between the control piston 226 and the valve bore 222 and via a transverse bore section.
  • variable displacement pump 205 is pivoted back, so that the pressure and / or the flow rate in the working line 213 are reduced.
  • Figure 9 shows a second variant of the third embodiment of a valve assembly according to the invention in a sectional view. In the following, only the differences of this second variant to the first variant according to FIG. 8 will be discussed.
  • a transverse bore 331 is provided, which represents a throttled connection between the pressure medium connection and the tank port T of the valve arrangement according to the invention due to their small diameter.
  • Spring plates 327, 329 are each integrally formed with a stop pin, the effect of which coincides with that of the stop pins 233, 235 of the first variant according to Figure 8.
  • Set screws 338, 340 are screwed into the valve holes 320, 322 via a respective hexagon socket and thus serve to adjust the respective bias of the springs 234, 236.
  • the screws 338, 340 are fixed with respective lock screws 333, 335, which are also in the respective valve bore 320, 322 are screwed.
  • the lock screws 333, 335 each have a continuous hexagon socket, which is larger than the respective hexagon socket of the screws 338, 340th
  • a retaining ring 337, 339 is inserted into each valve bore 320, 322, so that the screws 338, 340 and their counter-screws 333, 335 are secured against falling out and in particular against pressurized falling out.
  • the second variant of the third exemplary embodiment according to FIG. 9 between the respective spring 234, 236 and the associated adjusting screw 338, 340 has an intermediate piece with sealing ring 341, 343 for sealing, in particular, the pressure chamber of the delivery flow control valve 319 which is acted upon by load-indicating pressure with respect to the environment.
  • FIG. 10 shows the second variant of the third exemplary embodiment according to FIG. 9 in an end view.
  • the following features can be seen, leading to a compact construction of the second variant of the third embodiment of the cartridge 301 according to the invention:
  • the two-flat, consisting of the two parallel planar sections 325 a, 325 b offers the possibility of a (not shown) special tool in plant to bring and screw the cartridge 301 into or out.
  • the two valve bores 220, 222 can be used as a device for torque transmission as an alternative to the biface, of which only one planar section 225a is shown in FIG. 7, so that the installation cartridge 201 can be screwed into the variable displacement pump via a special tool according to FIG.
  • sealing rings according to the sealing rings 341, 343 shown in FIG. 9 can also be provided on the discs 237, 239.
  • a transverse bore according to the transverse bore 331 shown in FIGS. 6 and 9 can also be provided on the built-in cartridge 201 to form a throttle.
  • valve assembly with at least two valves and with a housing which is designed as a built-in cartridge.
  • the valve assembly may e.g. have two valves, one of which is a pressure regulator and the other is a flow regulator.
  • Such a valve arrangement may e.g. be used or screwed into a variable displacement pump, whereby the space requirement of the valve assembly can be minimized.

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Abstract

Offenbart ist eine Ventilanordnung mit zumindest zwei Ventilen (217, 219) und mit einem Gehäuse, das als Einbaupatrone (201) ausgebildet ist. Die Ventilanordnung kann z.B. zwei Ventile aufweisen, von denen das eine ein Druckregler und das andere ein Förder stromregler ist. Eine derartige Ventilanordnung kann z.B. in eine Verstellpumpe eingesetzt bzw. eingeschraubt werden, wodurch sich der Platzbedarf der Ventilanordnung minimieren lässt.

Description

Beschreibung
Ventilanordnung
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Ventilanordnungen gemäß dem Stand der Technik sind Gehäuse in Patronenbauweise bekannt, die in eine Öffnung einer hydraulischen Vorrichtung eingesetzt werden können.
Die DE 10 2007 044 451 A1 zeigt ein derartiges Druckregelventil mit einem Gehäuse in Patronenbauweise, das in eine Anschlussplatte einer hydrostatischen Kolbenmaschine eingeschraubt wird.
Die GB 2 367 095 A zeigt ebenfalls ein Druckregelventil und die DE 296 20 927 IM ein Rückschlagventil in Patronenbauweise.
Nachteilig an derartigen Ventilen ist, dass nur ein Ventil in einer Patrone aufgenommen ist.
Weiterhin ist es gemäß dem Stand der Technik bekannt zwei Ventile in einem Gehäuse zu kombinieren. Die DE 101 36 416 A1 zeigt eine derartige Kombination aus Druckregel- und Förderstromregelventil. Ein Gehäuse der beiden Ventile ist in Flanschbauweise mit einseitigen Anschlüssen ausgebildet. Da das Gehäuse an einer äußeren Oberfläche einer zugeordneten hydraulischen Vorrichtung befestigt werden muss, ist der Platzbedarf entsprechend groß.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Ventilanordnung mit zumindest zwei Ventilen zu schaffen, deren Platzbedarf minimiert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung hat eine Kombination aus zumindest zwei Ventilen, wobei ein gemeinsames Gehäuse der beiden Ventile als Einbaupatrone ausgebildet ist. Mit dieser kompakten Anordnung ist der Platzbedarf der Ventile minimiert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Vorzugsweise hat jedes Ventil einen in einer Ventilbohrung bewegbaren Regelkolben.
Besonders platzsparend ist es, wenn die kompakte Einbaupatrone teilweise oder ganz in eine hydraulische Vorrichtung eingesetzt ist. Die Vorrichtung kann z.B. eine Verstellpumpe sein. Insbesondere wird es daher bevorzugt, wenn die Einbaupatrone um ihre Mittelachse in die hydraulische Vorrichtung einschraubbar ist.
Um den Fertigungsaufwand zu minimieren wird es bevorzugt, wenn die Ventillängsachsen der Ventilbohrungen parallel zur Mittelachse verlaufen.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung hat Anschlüsse, die mit verschiedenen oder mit allen Ventilbohrungen verbunden sind, so dass die Anschlüsse von verschiedenen bzw. von allen Regelkolben steuerbar sind. Damit lässt sich der Fertigungsaufwand der Ventilanordnung weiter verringern, und ihre Einbaupatrone kann weiter verkleinert werden.
Je nach Auslegung kann es vorteilhaft sein, wenn die Ventilbohrungen unterschiedliche Durchmesser haben.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel mit zwei Ventilen ist die erfindungsgemäße Ventilanordnung ein Druck-Förderstromregler für eine Verstellpumpe. Dabei sind am Außenumfang der Einbaupatrone oder stirnseitig neben einem Anschluss für eine Lastmeldeleitung weitere Anschlüssen vorgesehen.
Zum Einschrauben der Einbaupatrone wird eine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung bevorzugt, die innerhalb einer stirnseitigen Fläche der Einbaupatrone angeordnet ist. Da somit Vorrichtungen zur Drehmomentübertragung am Außenrand und am Außenumfang der Einbaupatrone vermieden sind, sind der Durchmesser der Einbaupatrone und insbesondere derjenige einer Aufnahme für die Einbaupatrone an der hydraulischen Vorrichtung minimiert.
Dabei wird zumindest ein von der Mittelachse beabstandeter kreiszylindrischer Abschnitt bevorzugt, an dem oder innerhalb dessen Umfang eine Angriffsfläche für ein Werkzeug ausgebildet ist.
Wenn der kreiszylindrische Abschnitt dabei ein exzentrisches kreiszylindrisches Loch bildet, ist die Einbaupatrone als Exzenterlochschraube ausgebildet.
Bei einer anderen bevorzugten Variante ist eine Stellschraube in eine zugeordnete Ventilbohrung eingeschraubt und dient zur Einstellung eines Parameters (z. B. Federspannung) des entsprechenden Ventils. Dabei sind an einem Innensechskant der Stellschraube jeweils zwischen seinen Kanten insgesamt sechs kreiszylindrische Abschnitte vorgesehen. Damit sind im Innensechskant sechs Angriffsflächen für das Werkzeug zum Einschrauben der Einbaupatrone integriert, wodurch eine Doppelfunktion an der Stellschraube gegeben ist.
Bei einer anderen Variante mit minimalem Aufwand für die kreiszylindrischen Abschnitte sind diese in den Ventilbohrungen angeordnet.
Als bevorzugte Ergänzung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung wird als Werkzeug ein Spezialschlüssel vorgeschlagen, der zumindest einen Vorsprung mit kreiszylindrischem Abschnitt hat. Dieser kann in Anlage mit zumindest einem zugeordneten kreiszylindrischen Abschnitt der Einbaupatrone gebracht bzw. in das Loch eingesetzt werden. Bei der Variante mit dem Innensechskant wird dabei der Vorsprung des Werkzeugs entsprechend in Anlage mit sechs kreiszylindrischen Abschnitten gebracht.
Die Ventilbohrungen und/oder die exzentrischen Löcher können als Sackbohrungen ausgebildet sein. Die Einbaupatrone kann zum Einschrauben alternativ oder in Ergänzung zu den kreiszylindrischen Abschnitten einen Zweiflach mit zwei flächigen Abschnitten haben.
Als einfache Sicherung für die Regelkolben gegen Herausfallen wird ein etwa quer zu den Ventilbohrungen angeordneter Anschlagstift bevorzugt, durch die der Weg der Regelkolben in den Ventilbohrungen begrenzt ist.
Fertigungstechnisch einfach ist es dabei, wenn der Anschlagstift in eine Querbohrung der Einbaupatrone eingepresst ist.
Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2 einen Spezialschlüssel zum ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 3 das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung;
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 5 einen Ausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung;
Figur 6 einen hydraulischen Schaltplan eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung mit einer Verstellpumpe;
Figur 7 das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht; Figur 8 eine erste Variante des dritten Ausführungsbeispiels in einer geschnittenen Darstellung;
Figur 9 eine zweite Variante des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung; und
Figur 10 die zweite Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 9 in einer Ansicht;
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht. Ein Gehäuse der Ventilanordnung ist als Einbaupatrone 1 ausgebildet, die in eine nicht näher gezeigte verstellbare Pumpe eingeschraubt werden kann. Dabei wird die Einbaupatrone 1 um ihre Mittelachse 6 gedreht. An einem Außenumfang der Einbaupatrone 1 sind verschiedene Anschlüsse angeordnet, die mit Bezug zu Figur 3 erläutert werden. Diese Anschlüsse stehen in Druckmittelverbindungen mit zwei verschiedenen Ventilen, die gemeinsam in der Einbaupatrone 1 angeordnet sind.
Jedes Ventil hat eine Ventilbohrung 20, 22, die in Figur 3 dargestellt sind, und von denen in Figur 1 die stirnseitig angeordneten Endabschnitte zu erkennen sind. Damit sind stirnseitig entsprechende Löcher 2, 4 ausgebildet, die beabstandet zur Mittelachse 6 der Einbaupatrone 1 sich einander diametral gegenüber liegend angeordnet sind.
Weiterhin sind zusätzliche im Durchmesser kleine kreiszylindrische Ausnehmungen bzw. Löcher 8, 10 stirnseitig an der Einbaupatrone 1 angeordnet, die sich bezüglich der Mittelachse 6 diametral gegenüber liegen und gegen die Löcher 2, 4 um 90 Grad versetzt sind. Der Abstand der Achse des jeweiligen Lochs 8, 10 von der Mittelachse 6 ist größer als der Abstand des jeweiligen Lochs 2, 4.
Figur 2 zeigt ein Werkzeug bzw. einen Spezialschlüssel 12, der zwei Vorsprünge 14, 6 und einen Handgriff 8 hat. Jeder Vorsprung 14, 16 hat eine kreiszylindrische äußere Mantelfläche und einen Durchmesser, der etwas geringer als die Durchmesser der beiden Löcher 2, 4 der Einbaupatrone (vgl. Figur 1 ) ist. Die beiden Vorsprünge 14, 16 weisen dabei einen Abstand von einander auf, der demjenigen der beiden Löcher 2, 4 entspricht. Damit können die beiden Vorsprünge 14, 16 in die Löcher 2, 4 der Einbaupatrone 1 eingesetzt werden, und danach kann die Einbaupatrone 1 über den Handgriff 8 in die (nicht gezeigte) Verstellpumpe eingeschraubt werden.
Alternativ können auch die beiden Löcher 8 und 10 zum Einschrauben der Einbaupatrone 1 verwendet werden, z.B. wenn eine Beschädigung der Löcher 2, 4 zu befürchten ist. Entsprechend der anderen Lochgröße und dem anderen Achsabstand muss dann auch der Spezialschlüssel gegenüber dem in Figur 2 gezeigten abgewandelt sein.
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser der Einbaupatrone 1 minimal, da an ihrem Außenumfang keine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung (z.B. ein Außensechskant) angebracht werden muss. Darüber hinausgehend wird die Einbaupatrone 1 des ersten Ausführungsbeispiels derart in die Verstellpumpe eingeschraubt, dass die Stirnfläche der Einbaupatrone 1 etwa auf einer Ebene mit der entsprechenden Oberfläche der Verstellpumpe liegt. Somit ist der benötigte Bauraum der erfindungsgemäßen Ventilanordnung minimal.
Figur 3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung. Dabei ist in prinzipiell vergleichbarer Weise in jeder Ventilbohrung 20, 22 ein Regelkolben 24, 26 verschiebbar aufgenommen. Sie steuern die Druckmittelverbindungen dreier Anschlüsse 28, 30, 32, die am Umfang der Einbaupatrone 1 angeordnet sind und entlang ihrer Längsachse 6 zueinander beabstandet angeordnet sind.
Dabei sind die Regelkolben 24, 26 einerseits vom Druck des Anschlusses 32 und andererseits von der Kraft einer jeweiligen Feder 34, 36 beaufschlagt.
Die Vorspannung der Federn 34, 36 ist über eine jeweilige Stellschraube 38, 40 einstellbar, die in einen Bereich der jeweiligen Ventilbohrung 20, 22 eingeschraubt ist, der benachbart zum jeweiligen Endabschnitt bzw. Loch 2, 4 angeordnet ist. Der Federraum am Regelkolben 26 ist über eine Bohrung 35 nach außen offen. Über diese Bohrung 35 kann der Federraum und damit der Regelkolben 26 von einem Steuerdruck, z. B. vom höchsten Lastdruck aller gleichzeitig von einer Pumpe, an der sich die Ventil- anordnung befindet, versorgten hydraulischen Verbraucher beaufschlagt werden. Der Federraum mit der Feder 34 ist über eine Nut oder Abflachung 37 am Regelkolben 24 mit dem Anschluss 28 verbunden.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer perspektivischen Ansicht. Ein wesentlicher Unterschied der Einschraubpatrone 101 gegenüber der Einschraubpatrone 1 des ersten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass ihre Länge etwas verkürzt ist. Statt der Löcher 2, 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind an zwei Stellschrauben 138, 140 spezielle Ausnehmungen vorgesehen. Jede Ausnehmung hat einerseits einen herkömmlichen Innen- sechskant, der zur Verstellung der jeweiligen Stellschraube 138, 140 dient, und andererseits sechs integrierte kreiszylindrische Abschnitte 102, 104. Diese sind jeweils derart angeordnet, dass sie zusammen Abschnitte eines Kreiszylinders bilden. In jeden dieser Kreiszylinder lässt sich ein Vorsprung eines (nicht gezeigten) Werkzeugs einsetzen, das dem Werkzeug 12 gemäß Figur 2 ähnlich ist. Somit lässt sich die Ventilanordnung bzw. die Einbaupatrone 101 gemäß Figur 4 auf die Weise in die (nicht gezeigte) Verstellpumpe einschrauben bzw. aus dieser herausschrauben, die mit Bezug zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung. Die (nur teilweise) dargestellten Federn 34, 36 und der (in Figur 5) rechts anschließende Teil der Ventilanordnung entsprechen demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3.
Figur 6 zeigt einen hydraulischen Schaltplan eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 203 mit einer Verstellpumpe 205. Der Schaltplan der Ventilanordnung 203 gilt für die in den Figuren 9 und 10 gezeigte zweite Variante und weitgehend für die in den Figuren 7 und 8 gezeigte erste Varianten des dritten Ausführungsbeispiels. Ein Schwenkwinkel der Verstellpumpe 205 kann über einen Stellzylinder 207 verringert bzw. verkleinert werden. Dies geschieht über eine Druckerhöhung am Steuerdruckanschluss A der Verstellpumpe 205 bzw. der Ventilanordnung 203. Dem entgegen kann der Schwenkwinkel der Verstellpumpe 205 über einen weiteren Stellzylinder 209 vergrößert werden. Dazu wirkt eine Feder 21 1 des Stellzylinders 209 und eine Druckerhöhung am Steuerdruckanschluss P der Verstell- pumpe 205 bzw. der Ventilanordnung 203 in Richtung der Vergrößerung des Schwenkwinkels. Über den auf diese Weise eingestellten Schwenkwinkel wird der Druck bzw. die Fördermenge an einer Arbeitsleitung 213 geregelt.
Weiterhin haben die Ventilanordnung 203 und die Verstellpumpe 205 einen gemeinsamen Tankanschluss T. Außerdem hat die Ventilanordnung 203 einen Lastmelde- anschluss LS, über den der höchste Arbeitsdruck von mehreren von der Verstellpumpe 205 über die Arbeitsleitung 213 versorgten Verbrauchern gemeldet wird.
Die Ventilanordnung 203 hat ein Druckregelventil 217 und ein Förderstromregel- ventil 219. Beide Ventile 217, 219 sind als proportional verstellbare 3/2-Wegeventile ausgebildet und haben eine einstellbare Feder 234, 236 die in Richtung der in Figur 6 gezeigten Grundstellung eines jeweiligen Regelkolbens der Ventile 217, 219 wirkt. In diesen beiden Grundstellungen ist der Stellzylinder 207 über den Steuerdruckanschluss A, über die beiden Ventile 217, 219 und über eine Tankleitung 221 zum Tank T entlastet, so dass der Schwenkwinkel der Verstellpumpe 205 maximal eingestellt ist. Ebenfalls in Richtung der gezeigten Grundstellung des Förderstromregelventils 219 wirkt der am Lastmeldeanschluss LS anliegende vorbeschriebene Steuerdruck.
An den Regelkolben der Ventile 217, 219 wirkt weiterhin über den Anschluss P und die Steuerdruckleitung 215 der Pumpendruck in der Arbeitsleitung 213. Somit werden bei zunehmendem Pumpendruck der Arbeitsleitung 213 die Ventile 217, 219 derart eingestellt, dass zunehmend Pumpendruck über den Steuerdruckanschluss P und die Steuerdruckleitung 215 mit dem Steuerdruckanschluss A verbunden und somit die Verstellpumpe 205 zurückgeschwenkt wird.
Figur 7 zeigt beide Varianten des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 203 (vgl. Figur 6) in einer perspektivischen Ansicht. Die Ventilanordnung 203 hat einen Einbaupatrone 201 , an der die drei Druckanschlüsse P, A und T angeordnet sind. Der Steuerdruckanschluss P ist stirnseitig für den Pumpendruck vorgesehen, wobei jedem Ventil 217, 219 (vgl. Figur 6) eine Bohrung zugeordnet ist. Weiterhin sind am Umfang der Steuerdruckanschluss A zur Einstellung der
Schwenkwinkels der Verstellpumpe 205 und der Tankanschluss T angeordnet. Benachbart zu dem Steuerdruckanschluss P ist in der Einbaupatrone 201 eine durchgehende Querbohrung 223 vorgesehen, die mit Bezug zu Figur 8 erläutert wird.
Zum Einschrauben der Einbaupatrone 201 ist bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ein Zweiflach vorgesehen, von dem in Figur 7 nur ein flächiger Abschnitt 225a dargestellt ist.
Figur 8 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung gemäß den Figuren 6 und 7 in einer ersten Variante. In der geschnittenen Darstellung sind ein Regelkolben 224 des Förderstromregelventils 219 und ein Regelkolben 226 des Druckregelventils 217 dargestellt. Die Regelkolben 224, 226 sind einerseits über einen im Wesentlichen flächige Federteller 227, 229 von den Federn 234, 236 (in Figur 8) nach links vorgespannt und andererseits über den am Steuerdruckanschluss P anliegenden Steuerdruck (in Figur 8) nach rechts in ihre Schaltstellungen proportional verschiebbar. Dabei ist die Bewegung der Regelkolben 224, 226 (in Figur 8) nach links durch einen Anschlagstift 231 begrenzt, der in die durchgehende Querbohrung 223 ein- gepresst ist.
Die Bewegung der Regelkolben 224, 226 und der zugeordneten Federteller 227, 229 (in Figur 8) nach rechts gegen die Kraft der Federn 234, 236 ist durch jeweilige zylindrische Anschlagstifte 233, 235 begrenzt, die parallel zu einer Mittelachse 206 der Einbaupatrone 201 im Inneren der jeweiligen Feder 234, 236 ohne weitere Fixierung aufgenommen sind. Dabei stützen sich die Federn 234, 235 jeweils an einer Scheibe 237, 239 ab, die sich jeweils über eine Distanzhülse 241 , 243 an einer jeweiligen Kegelhülse 245, 247 abstützen. Die beiden Kegelhülsen 245, 247 sind in der jeweiligen Ventilbohrung 220, 222 reibschlüssig fixiert. Dazu weisen die Kegelhülsen 245, 247 kegelstumpfförmige innere Ausnehmungen auf, in die entsprechende Kegelstümpfe 249, 251 eingepresst sind. Das Einpressen erfolgte während der Montage der Einbaupatrone 201 durch Verschieben bzw. Ziehen der Kegelstümpfe 249, 251 in den zugeordneten Kegelhülsen 245, 247 (in Figur 8) nach rechts.
Zwischen dem (in Figur 8) rechten bzw. äußeren Endabschnitt der Einbaupatrone 201 und dem Lastmeldeanschluss LS, sowie zwischen dem Lastmeldeanschluss LS und dem Tankanschluss T, sowie zwischen dem Tankanschluss T und Steuerdruck- anschluss A, sowie zwischen dem Steuerdruckanschluss A und dem Steuerdruckan- schluss P ist jeweils ein Dichtring 253 am Außenumfang der Einbaupatrone 201 angeordnet.
Ein Federraum des Förderstromregelventils 219 ist über eine Querbohrung mit dem Lastmeldeanschluss LS verbunden, während ein Federraum des Druckregelventils 217 über eine zwischen den Regelkolben 226 und der Ventilbohrung 222 gebildeten Druckmittelverbindung und über einen Querbohrungsabschnitt mit dem Tankanschluss T verbunden ist.
Durch die in Figur 8 gezeigten Grundstellungen der Regelkolben 224, 226 sind Verbindungen zwischen den Steuerdruckanschlüssen A und P durch einen jeweiligen Kolbenbund der beiden Regelkolben 224, 226 abgesperrt, währende der Steuerdruckanschluss A über eine zwischen dem Regelkolben 224 und der Ventilbohrung 220 gebildete Druckmittelverbindung und weiter über zwei Querbohrungsabschnitte mit dem Tankanschluss T verbunden und somit zum Tank entlastet ist. Durch Druckbeaufschlagung der Steuerdruckanschlüsse P sind die beiden Regelkolben 224, 226 jeweils gegen die Kraft der zugeordneten Feder 234, 236 (in Figur 8) nach rechts verschiebbar, wobei beide Ventile 2 7, 219 eine Verbindung vom Steuerdruckanschluss P zum
Steuerdruckanschluss A aufsteuern. Damit wird die Verstellpumpe 205 zurückgeschwenkt, so dass der Druck und/oder der Förderstrom in der Arbeitsleitung 213 verringert werden.
Figur 9 zeigt eine zweite Variante des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer geschnittenen Darstellung. Dabei wird im Folgenden nur auf die Unterschiede dieser zweiten Variante zur ersten Variante gemäß Figur 8 eingegangen.
Zwischen dem Außenumfang der Einbaupatrone 301 und der zwischen der Ventilbohrung 320 und dem Regelkolben 224 des Förderstromregelventils 319 gebildeten Druckmittelverbindung ist eine Querbohrung 331 vorgesehen, die auf Grund ihres geringen Durchmessers eine gedrosselte Verbindung zwischen der Druckmittelverbindung und dem Tankanschluss T der erfindungsgemäßen Ventilanordnung darstellt. Federteller 327, 329 sind jeweils einstückig mit einem Anschlagstift gebildet, dessen Wirkung mit derjenigen der Anschlagstifte 233, 235 der ersten Variante gemäß Figur 8 übereinstimmt.
Stellschrauben 338, 340 sind in die Ventilbohrungen 320, 322 über einen jeweiligen Innensechskant eingeschraubt und dienen somit zur Einstellung der jeweiligen Vorspannung der Federn 234, 236. Die Stellschrauben 338, 340 sind mit jeweiligen Konterschrauben 333, 335 fixiert, die ebenfalls in der jeweiligen Ventilbohrung 320, 322 eingeschraubt sind. Die Konterschrauben 333, 335 haben jeweils einen durchgehenden Innensechskant, der größer ist als der jeweilige Innensechskant der Stellschrauben 338, 340.
Weiterhin ist in jede Ventilbohrung 320, 322 ein Sicherungsring 337, 339 eingesetzt, so dass die Stellschrauben 338, 340 und ihre Konterschrauben 333, 335 gegen Herausfallen und insbesondere gegen druckbeaufschlagtes Herausfallen gesichert sind.
Schließlich hat die zweite Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 9 zwischen der jeweiligen Feder 234, 236 und der zugeordneten Stellschraube 338, 340 ein Zwischenstück mit Dichtring 341 , 343 zur Abdichtung insbesondere des mit Lastmeldedruck beaufschlagten Druckraums des Förderstromregelventils 319 gegenüber der Umgebung.
Figur 10 zeigt die zweite Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 9 in einer stirnseitigen Ansicht. Dabei sind folgende Merkmale zu erkennen, die zu einem kompakten Aufbau der zweiten Variante des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einbaupatrone 301 führen: Der aus den beiden parallelen flächigen Abschnitten 325 ä, 325 b bestehende Zweiflach bietet die Möglichkeit, ein (nicht gezeigtes) Spezialwerkzeug in Anlage zu bringen und die Einbaupatrone 301 ein- bzw. auszuschrauben. Die gestuften Größen einerseits des Innensechskants der Konterschrauben 333, 335 und andererseits der Stellschrauben 338, 340, die in den Ventilbohrungen 320, 322 gleichzeitig erreichbar angeordnet sind, tragen ebenfalls zu einem geringem Bauraumbedarf der beiden kombinierten Ventile 317, 319 bei. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 3 können nur die beiden von den Ventilbohrungen 20, 22 gebildeten Löcher 2, 4 oder nur die beiden kleineren Löcher 8, 10 an der Stirnseite der Einbaupatrone 1 angeordnet sein.
Abweichend von der ersten Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figuren 7 und 8 können alternativ zum Zweiflach, von dem in Figur 7 nur ein flächiger Abschnitt 225a gezeigt ist, auch die beiden Ventilbohrungen 220, 222 als Vorrichtung zur Drehmomentübertragung genutzt werden, so dass die Einbaupatrone 201 über ein Spezialwerkzeug gemäß Figur 2 in die Verstellpumpe eingeschraubt werden kann.
Abweichend von der ersten Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 8 können auch an den Scheiben 237, 239 Dichtringe gemäß den in Figur 9 gezeigten Dichtringen 341 , 343 vorgesehen sein.
Abweichend von der ersten Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 8 kann auch an der Einbaupatrone 201 zur Bildung einer Drossel eine Querbohrung gemäß der in den Figuren 6 und 9 gezeigten Querbohrung 331 vorgesehen sein.
Offenbart ist eine Ventilanordnung mit zumindest zwei Ventilen und mit einem Gehäuse, das als Einbaupatrone ausgebildet ist. Die Ventilanordnung kann z.B. zwei Ventile aufweisen, von denen das eine ein Druckregler und das andere ein Förderstromregler ist. Eine derartige Ventilanordnung kann z.B. in eine Verstellpumpe eingesetzt bzw. eingeschraubt werden, wodurch sich der Platzbedarf der Ventilanordnung minimieren lässt.

Claims

Ansprüche
1. Ventilanordnung mit zumindest zwei Ventilen (217, 219; 317, 319), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse der Ventilanordnung als Einbaupatrone (1 ; 101 ; 201 ; 301 ) ausgebildet ist.
2. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1 , wobei jedes Ventil einen in einer
Ventilbohrung (20,22; 220, 222; 320, 322) bewegbaren Regelkolben (24, 26; 224, 226) hat.
3. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Einbaupatrone um ihre Mittelachse (6; 206) in eine hydraulische Vorrichtung einschraubbar ist.
4. Ventilanordnung nach Patentanspruch 3, wobei jede Ventilbohrung (20,22;
220, 222; 320, 322) eine Ventillängsachse hat, die parallel zur Mittelachse (6; 206) verläuft.
5. Ventilanordnung nach Patentanspruch 4, wobei die Ventillängsachsen gleiche Abstände zur Mittelachse (6; 206) haben.
6. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 5 mit Anschlüssen (28, 30, 32; P, A, T, LS), die mit zumindest zwei Ventilbohrungen (20,22; 220, 222; 320, 322) verbunden sind.
7. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, wobei die Ventilbohrungen (220, 222; 320, 322) unterschiedliche Durchmesser haben.
8. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, die ein in eine Verstellpumpe einschraubbarer Druck-Förderstromregler (217, 219; 317, 319) ist.
9. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einer Vorrichtung zur Drehmomentübertragung (2, 4, 8, 10; 102; 104; 202, 204; 225a; 325a, 325b), die innerhalb einer stirnseitigen Fläche der Einbaupatrone angeordnet ist.
10. Ventilanordnung nach Patentanspruch 9 mit zumindest einem von der Mittelachse (6; 206) beabstandeten kreiszylindrischen Abschnitt (2, 4, 8, 10; 102; 104; 202, 204), an dem eine Angriffsfläche für ein Werkzeug (12) ausgebildet ist.
11. Ventilanordnung nach Patentanspruch 10, wobei der kreiszylindrische Abschnitt ein kreiszylindrisches Loch (2, 4, 8, 10; 202, 204) bildet.
12. Ventilanordnung nach Patentanspruch 10 mit sechs kreiszylindrischen Abschnitten (102, 104), die an einem Innensechskant einer Stellschraube (138, 140) angeordnet sind, die in eine Ventilbohrung eingeschraubt ist.
13. Ventilanordnung nach Patentanspruch 10 oder 11 , wobei der kreiszylindrische Abschnitt (2, 4; 202, 204) an einer Ventilbohrung (20, 22; 220, 222) angeordnet ist.
14. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 10 bis 13, wobei das Werkzeug (12) zumindest einen Vorsprung (14, 16) mit einem kreiszylindrischem Abschnitt hat, der in Anlage mit zumindest einem zugeordneten kreiszylindrischen Abschnitt (2, 4; 202, 204) der Einbaupatrone (1 ; 201 ) bringbar ist.
15. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 11 bis 14, wobei die Ventilbohrungen (20, 22) und/oder die Löcher (8, 10) als Sackbohrungen ausgebildet sind.
16. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Einbaupatrone (201 ; 301 ) einen Zweiflach (225a; 325a, 325b) hat.
17. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei etwa quer zu den Ventilbohrungen (220, 222; 320, 322) ein Anschlagstift (231 ) angeordnet ist.
18. Ventilanordnung nach Patentanspruch 17, wobei der Anschlagstift (231 ) in eine Querbohrung (223) der Einbaupatrone (201 ; 301) eingepresst ist.
EP11714692A 2010-04-16 2011-03-30 Ventilanordnung Withdrawn EP2558755A1 (de)

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