FR3014524A1 - PRESSURE LIMIT VALVE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une valve de limitation de pression avec un étage principal, un étage d'asservissement qui asservit le mouvement d'ouverture de l'étage principal, l'étage d'asservissement comprenant un élément de type ressort (8) dont la précontrainte détermine la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression et qui prend appui sur un piston pilote (19) disposé coulissant dans un boîtier de la valve de limitation de pression, une chambre pilote arrière (17) dont le volume dépend de la position du piston pilote et un étage de décharge de pression qui limite la pression dans l'étage d'asservissement et comprend un élément de valve (12) précontraint contre un siège de valve (14), l'élément de valve (12) et/ou le siège de valve (14) étant conformés de façon qu'au moins une ouverture d'écoulement par laquelle du fluide peut s'écouler de l'étage d'asservissement, reste libre même lorsque l'étage de décharge de pression entre l'élément de valve et le siège de valve est fermé.A pressure limiting valve with a main stage, a servo stage which slaves the opening movement of the main stage, the servo stage comprising a spring type element (8) whose prestress determines the opening pressure of the pressure limiting valve and which is supported on a pilot piston (19) slidably disposed in a housing of the pressure limiting valve, a rear pilot chamber (17) whose volume depends on the position of the pilot piston and a pressure relief stage which limits the pressure in the servo stage and comprises a valve member (12) prestressed against a valve seat (14), the valve member (12) and / or the valve seat (14) being shaped such that at least one flow opening through which fluid can flow from the servo stage remains free even when the pressure relief stage between the val element ve and the valve seat is closed.
Description
L'invention concerne une valve de limitation de pression avec un étage principal et un étage d'asservissement qui pilote le mouvement d'ouverture de l'étage principal, l'étage d'asservissement comprenant un élément de type ressort dont la précontrainte détermine la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression. Concernant de telles valves de limitation de pression à deux étages, il est par exemple connu du document US 6039070 A que l'élément de type ressort prend appui sur un piston pilote qui est disposé déplaçable en translation dans un boîtier de la valve de limitation de pression. Après ouverture de l'étage d'asservissement, le flux de fluide de commande passe d'abord dans une chambre pilote avant, à partir de laquelle il passe par une ouverture de commande dans une chambre pilote arrière disposée derrière le piston pilote. Par le remplissage de la chambre pilote arrière, le piston pilote est déplacé contre l'élément de type ressort, de sorte que sa précontrainte, et par cela la pression d'ouverture de la valve d'asservissement, est augmentée. Par cette fonction dite « shockless », c'est-à-dire sans choc, on évite des pointes de pression. De plus, le document US 6039070 A prévoit un étage de décharge de pression qui limite la pression dans l'étage d'asservissement et comporte un élément à valve qui est précontraint par rapport à un siège de valve. Dans le dispositif connu du document US 6039070 A, une petite ouverture d'écoulement vers le raccord de réservoir est prévue dans une paroi latérale de la chambre pilote avant. Elle sert d'une part comme évent de la chambre pilote. D'autre part, du fluide hydraulique peut s'écouler par cette ouverture d'écoulement de l'étage d'asservissement, lorsque le piston pilote retourne dans sa position de départ lors d'une chute de pression. Cette ouverture d'écoulement ne doit avoir qu'une très faible section et, en raison de cela, est facilement bouchée. Le but de la présente invention est de proposer une valve améliorée de limitation de pression avec la 5 fonction « shockless ». Selon un premier aspect, le but de l'invention est atteint avec une valve de limitation de pression avec un étage principal et un étage d'asservissement qui asservit le mouvement d'ouverture de l'étage principal, l'étage 10 d'asservissement comprenant un élément de type ressort dont,la précontrainte détermine la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression, l'élément de type ressort prenant appui sur un piston pilote qui est disposé coulissant dans un boîtier de la valve de 15 limitation de pression, et une chambre pilote arrière étant prévue dont le volume dépend de la position du piston pilote, après ouverture de l' étage d'asservissement, le flux de fluide de commande de l'étage d'asservissement passant dans la chambre pilote 20 arrière de façon que la précontrainte de l'élément de type ressort soit augmentée par déplacement du piston pilote, et étant prévu un étage de décharge de pression qui limite la pression dans l'étage d'asservissement et comprend un élément de valve qui est précontraint contre 25 un siège de valve. Selon l'invention, l'élément de valve et/ou le siège de valve sont conformés de façon qu'au moins une ouverture d'écoulement par laquelle du fluide peut s'écouler de l'étage d'asservissement, reste libre même lorsque l'étage de décharge de pression entre 30 l'élément de valve et le siège de valve est fermé. Selon la présente invention, il n'est pas seulement mise en place une ouverture d'écoulement pour l'étage d'asservissement mais plutôt une ouverture d'écoulement entre l'élément de valve et le siège de valve qui, de 35 plus, reste libre. Ceci a pour effet que le flux relativement important de fluide qui se forme lors de l'ouverture de l'étage de décharge de pression, nettoie l'ouverture d'écoulement. Par cela, on évite de manière sûre un bouchage de l'ouverture d'écoulement. Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, l'ouverture d'écoulement est formée par une 5 entaille dans le siège de valve et/ou dans l'élément de valve. Ainsi, l'élément de valve n'entre plus entièrement en contact avec le siège de valve, c'est-à-dire sur la périphérie entière de ce dernier, mais une ouverture d'écoulement reste libre dans la zone de l'entaille. 10 Avantageusement, l'entaille est pratiquée dans le siège de valve. Plus particulièrement, sont prévues, entre l'élément de valve et le siège de valve, au moins deux et de préférence exactement deux ouvertures d'écoulement. 15 Ceci permet une meilleure répartition des forces engendrées par le flux d'écoulement du fluide, sans que les ouvertures d'écoulement doivent être inutilement petites, comme cela devrait être le cas si l'on devait prévoir davantage d'ouvertures d'écoulement. Très 20 avantageusement, les ouvertures d'écoulement sont disposées symétriquement par rapport à la ligne médiane de l'étage de décharge de pression, afin d'obtenir une répartition symétrique de la charge sur l'élément de valve. 25 De préférence, l'ouverture d'écoulement ou les ouvertures d'écoulement ont une section transversale totale de 0,1 à 0,5 mm2. L'élément de valve peut être réalisé, selon une variante de réalisation préférée, comme un cône de valve. 30 Selon une alternative, une bille de valve est également envisageable. Et le siège de valve peut avoir une forme annulaire, avec une ou davantage d'entailles comme ouvertures d'écoulement. Selon un second aspect de la présente invention, le 35 but de l' invention est atteint avec une valve de limitation de pression avec un étage principal et un étage d'asservissement qui asservit le mouvement d'ouverture de l'étage principal, l'étage d'asservissement comprenant un élément de type ressort dont la précontrainte détermine la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression, l'élément de type ressort prenant appui sur un piston pilote qui est disposé coulissant dans un boîtier de la valve de limitation de pression, et une chambre pilote arrière étant prévue dont le volume dépend de la position du piston pilote ; après ouverture d ' étage d'asservissement, le flux de fluide de commande de l'étage d'asservissement passant dans la chambre pilote arrière de façon que la précontrainte de l'élément de type ressort est augmentée par déplacement du piston pilote, et étant prévu un étage de décharge de pression qui limite la pression dans l'étage d'asservissement et comprend un élément de valve qui est précontraint contre un siège de valve. Selon l'invention, la précontrainte de l'étage de décharge de pression est ajustable à l'aide d'un élément d'ajustage. Par cela, la pression maximale dans l'étage d'asservissement et donc la rampe avec laquelle le piston pilote se déplace et varie la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression, peut être réglée. Selon un exemple de réalisation concevable, l'ajustage de l'élément d'ajustage est effectué par un mouvement de rotation de l'élément d'ajustage par rapport à un élément de piston, la valve de limitation de pression comportant une sécurité anti-rotation pour l'élément de piston. Par cela, il est assuré que l'élément piston ne suit pas la rotation lors d'un ajustage de l'élément d'ajustage. Plus particulièrement, il est concevable que l'élément de piston est le piston pilote et que le piston pilote comporte avantageusement une sécurité de rotation par rapport à une vis de réglage 35 pour régler une position de fin de course du piston pilote.The invention relates to a pressure limiting valve with a main stage and a servo stage which controls the opening movement of the main stage, the servo stage comprising a spring-type element whose prestressing determines the opening pressure of the pressure limiting valve. With regard to such two-stage pressure limiting valves, it is known, for example from US 6039070 A, for the spring-type element to rest on a pilot piston which is displaceably disposed in translation in a housing of the pressure limiting valve. pressure. After opening the servo stage, the control fluid flow first passes into a pilot chamber before, from which it passes through a control opening in a rear pilot chamber disposed behind the pilot piston. By filling the rear pilot chamber, the pilot piston is moved against the spring-type member, so that its preload, and thereby the opening pressure of the servo valve, is increased. By this so-called "shockless" function, that is to say without shock, it avoids pressure peaks. In addition, US 6039070 A provides a pressure relief stage which limits the pressure in the servo stage and includes a valve member which is prestressed with respect to a valve seat. In the known device of US 6039070 A, a small flow opening to the tank connection is provided in a side wall of the forward pilot chamber. It serves on the one hand as vent of the pilot chamber. On the other hand, hydraulic fluid can flow through this flow opening of the servo stage, when the pilot piston returns to its starting position during a pressure drop. This flow opening must have only a very small section and, as a result, is easily clogged. The object of the present invention is to provide an improved pressure limiting valve with the "shockless" function. According to a first aspect, the object of the invention is achieved with a pressure limiting valve with a main stage and a servo stage which slaves the opening movement of the main stage, the servo stage comprising a spring-type member whose preload determines the opening pressure of the pressure-limiting valve, the spring-type member being supported on a pilot piston which is slidably disposed in a housing of the pressure, and a rear pilot chamber is provided whose volume depends on the position of the pilot piston, after opening of the servo stage, the control fluid flow of the servo stage passing in the rear pilot chamber 20 so that the prestressing of the spring-type member is increased by displacement of the pilot piston, and a pressure relief stage is provided which limits the pressure in the servo-control stage. and comprises a valve member which is biased against a valve seat. According to the invention, the valve member and / or the valve seat are shaped so that at least one flow opening through which fluid can flow from the servo stage remains free even when the pressure relief stage between the valve member and the valve seat is closed. According to the present invention, not only is there a flow opening for the servo stage but rather a flow opening between the valve member and the valve seat which, in addition, remain free. This has the effect that the relatively large flow of fluid that forms upon opening of the pressure discharge stage cleans the flow opening. By this, it is safe to avoid clogging of the flow opening. According to an optional feature of the invention, the flow opening is formed by a notch in the valve seat and / or in the valve member. Thus, the valve element no longer comes into full contact with the valve seat, that is to say on the entire periphery of the latter, but a flow opening remains free in the area of the notch . Advantageously, the notch is made in the valve seat. More particularly, there are provided between the valve member and the valve seat at least two, and preferably exactly two, flow openings. This allows for a better distribution of the forces generated by the flow of fluid flow, without the flow openings being unnecessarily small, as should be the case if more flow openings were to be provided. Most preferably, the flow openings are symmetrically disposed with respect to the centerline of the pressure relief stage to provide a symmetrical distribution of the load on the valve member. Preferably, the flow opening or the flow openings have a total cross section of 0.1 to 0.5 mm 2. The valve element can be made, according to a preferred embodiment, as a valve cone. Alternatively, a valve ball is also conceivable. And the valve seat may have an annular shape, with one or more notches as flow openings. According to a second aspect of the present invention, the object of the invention is achieved with a pressure limiting valve with a main stage and a servo stage which slaves the opening movement of the main stage, the servo-control stage comprising a spring-type element whose preload determines the opening pressure of the pressure-limiting valve, the spring-type element bearing on a pilot piston which is slidably disposed in a housing of the valve of pressure limitation, and a rear pilot chamber being provided whose volume depends on the position of the pilot piston; after opening of the servo stage, the control fluid flow of the servo stage passing through the rear pilot chamber so that the prestressing of the spring-type member is increased by displacement of the pilot piston, and being provided a pressure relief stage which limits the pressure in the servo stage and comprises a valve member which is biased against a valve seat. According to the invention, the prestressing of the pressure discharge stage is adjustable by means of an adjusting element. By this, the maximum pressure in the servo stage and therefore the ramp with which the pilot piston moves and varies the opening pressure of the pressure limiting valve, can be adjusted. According to a conceivable embodiment, the adjustment of the adjusting element is effected by a rotational movement of the adjusting element relative to a piston element, the pressure limiting valve comprising an anti-vibration device. rotation for the piston element. By this, it is ensured that the piston element does not follow the rotation during an adjustment of the adjusting element. More particularly, it is conceivable that the piston member is the pilot piston and that the pilot piston advantageously comprises rotational security with respect to a set screw 35 for adjusting an end position of the pilot piston.
Il est également concevable qu'un ressort de l'étage de décharge de pression prend appui sur l'élément d'ajustage qui est vissé dans un taraudage et dont la position peut être variée par rotation. Il en résulte un ajustage simple de la précontrainte de l'étage de décharge de pression. Le taraudage peut alors être prévu dans le piston pilote. Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, la valve de limitation de pression comprend en plus une vis de fermeture à l'aide de laquelle la chambre pilote arrière peut être purgée, l'élément d'ajustage étant accessible lorsque la vis de fermeture est ouverte. Ceci permet un ajustage particulièrement simple de la précontrainte de l'étage de décharge de pression et ainsi de la pression maximale dans l'étage d'asservissement. Les deux aspects de la présente invention peuvent être appliqués séparément et améliorent la fonction de la valve de limitation de pression. Toutefois, ces deux aspects peuvent également être combinés l'un avec l'autre. Des variantes de réalisation préférées de l'invention, aussi bien selon le premier aspect que selon le second aspect, seront décrites ci-après.It is also conceivable that a spring of the pressure relief stage is supported on the adjusting element which is screwed into a tapping and whose position can be varied by rotation. This results in a simple adjustment of the prestressing of the pressure relief stage. Tapping can then be provided in the pilot piston. According to an optional feature of the invention, the pressure limiting valve further comprises a closure screw by means of which the rear pilot chamber can be purged, the adjusting element being accessible when the closing screw is opened. This allows a particularly simple adjustment of the prestressing of the pressure discharge stage and thus the maximum pressure in the servo stage. Both aspects of the present invention can be separately applied and improve the function of the pressure limiting valve. However, these two aspects can also be combined with each other. Preferred embodiments of the invention, both in the first aspect and in the second aspect, will be described hereinafter.
De manière particulièrement préférée, le piston pilote peut être monté dans le boîtier avec des joints à fente. Ceci permet un montage presque exempt de friction du piston pilote et par cela une réaction particulièrement rapide sans pertes par friction. Plus particulièrement, une fente de l'ordre de 10 à 30 pm entre, le pourtour extérieur du piston pilote et une périphérie intérieure du boîtier peut être prévue. De plus, des rainures de décharge peuvent être prévues à la périphérie du piston pilote qui assurent une répartition homogène de la pression dans le sens de la périphérie. Selon une variante préférée de la présente invention, au moins une position de fin de course du piston pilote est ajustable. Particulièrement avantageusement, les dèux positions de fin de course sont ajustables. Plus particulièrement, une ou davantage de vis d'ajustage sont prévues, à l'aide desquelles une ou les deux positions de fin de course peuvent être ajustées. Par cela, la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression de l'invention peut être ajustée en ajustant les précontraintes minimale et maximale de l'élément de type ressort de l'étage d'asservissement. Plus particulièrement, le piston pilote peut comporter une zone de butée avec des butées qui coopèrent avec des contre-butées de l'une ou des vis d'ajustage. Plus particulièrement, le piston pilote peut présenter un prolongement tubulaire arrière avec une bride d'extrémité qui constitue les butées. En outre, l'élément d'ajustage de l'étage de décharge prévu selon le second aspect de l'invention, peut être logé dans un alésage du piston pilote.Particularly preferably, the pilot piston can be mounted in the housing with slotted joints. This allows almost frictionless mounting of the pilot piston and thereby a particularly fast reaction without friction losses. More particularly, a slot of the order of 10 to 30 μm between, the outer periphery of the pilot piston and an inner periphery of the housing can be provided. In addition, discharge grooves may be provided at the periphery of the pilot piston which provide a uniform distribution of pressure in the periphery direction. According to a preferred variant of the present invention, at least one end-of-travel position of the pilot piston is adjustable. Particularly advantageously, the two end-of-travel positions are adjustable. More particularly, one or more adjusting screws are provided, by which one or both end positions can be adjusted. By this, the opening pressure of the pressure limiting valve of the invention can be adjusted by adjusting the minimum and maximum prestressing of the spring-like member of the servo stage. More particularly, the pilot piston may comprise an abutment zone with abutments that cooperate with counterbeats of one or more adjustment screws. More particularly, the pilot piston may have a rear tubular extension with an end flange which constitutes the stops. In addition, the adjustment element of the discharge stage provided according to the second aspect of the invention can be housed in a bore of the pilot piston.
Avantageusement, le piston pilote comporte alors une sécurité anti-rotation par rapport à la vis d'ajustage pour l'ajustage de la position de fin de course du piston pilote. Ainsi, lors d'un ajustage de la pression d'ouverture de l'étage de décharge de pression, le piston pilote peut être immobilisé en le retenant par la vis d'ajustage, afin de pouvoir faire tourner l'élément d'ajustage vissé dans le piston pilote. Plus particulièrement, selon une caractéristique optionnelle de l'invention, l'élément d'ajustage est disposé dans un alésage ou trou de passage traversant une zone de butée du piston pilote. Plus particulièrement, cet alésage peut traverser le prolongement tubulaire du piston pilote. De cette manière, l'élément d'ajustage est 35 accessible par la face arrière de la valve de limitation de pression. Plus particulièrement, la vis d'ajustage peut être pourvue d'un alésage à travers lequel l'élément d'ajustage est accessible. L'alésage peut être obturé par une vis de fermeture. En outre, le prolongement arrière du piston pilote peut être pourvu d'au moins une butée agissant dans la direction périphérique et coopérant avec une contre-butée d'ajustage. Plus peut présenter une ou correspondante de la vis particulièrement, le prolongement plusieurs surfaces tangentielles qui des surfaces correspondantes de la vis prennent appui sur d'ajustage. 10 La zone de butée disposée dans la zone de outre, la chambre pilote l'alésage formé dans la fermeture. du piston pilote peut être la chambre pilote arrière. En arrière peut être purgée par vis d'ajustage et la vis de 15 Selon une caractéristique optionnelle de la présente invention, la valve de limitation de pression est pourvue d'une chambre pilote avant dans laquelle le flux de fluide de commande entre d'abord lorsque l'étage d'asservissement ouvre. C'est dans cette chambre pilote 20 avant, que l'élément ressort et l'élément de valve de l'étage d'asservissement sont logés. A partir de cette chambre pilote avant, le flux de fluide de commande passe dans la chambre pilote arrière. Avantageusement, la surface de piston du piston 25 pilote est plus petite dans la zone de la chambre pilote avant que dans la zone de la chambre pilote arrière. Par cela, la pression du fluide de commande engendre une force différentielle agissant sur le piston pilote par laquelle celui-ci est déplacé contre l'élément de type 30 ressort de l'étage d'asservissement et augmente la précontrainte de celui-ci. De préférence, la chambre pilote avant et la chambre pilote arrière sont reliées l'une à l'autre par un étranglement. Le taux de passage de l'étranglement 35 définit ainsi, ensemble avec la pression maximale dans l'étage d'asservissement, déterminée par l'étage de déchargement de pression, la rampe avec laquelle le piston pilote se déplace. L'étranglement peut être réglable. Selon une variante préférée, l'étranglement est disposé dans le piston pilote et relie ainsi la chambre pilote avant à la chambre pilote arrière à travers le piston pilote. De plus, il est envisageable de disposer l'étage de décharge de pression dans le piston pilote. Et il peut être prévu que l'étage de décharge de pression relie la chambre pilote avant à un écoulement. Plus particulièrement, l'étage de décharge de pression peut être disposé dans un alésage central du piston pilote. Dans ce cas, on peut avantageusement prévoir un alésage supplémentaire dans le piston pilote par lequel l'étage de décharge de pression est relié à une chambre de piston supplémentaire qui communique avec l'écoulement ou le raccord de réservoir de la valve de décharge de pression. Selon une autre variante de réalisation, la valve de limitation de pression selon l'invention comprend un piston principal précontraint par un ressort, dont le mouvement d'ouverture est autorisé par un écoulement de fluide de commande de, la chambre de piston principal, l'élément de type ressort de l'étage d'asservissement poussant un élément de valve contre un siège de valve à travers lequel le flux de fluide de commande s'écoule pour ouvrir l'étage principal. Avantageusement, la chambre de piston principal est reliée au siège de valve par un élément d'étranglement. La valve de limitation de pression comporte avantageusement une arrivée principale et un départ 30 principal, le piston principal étant alors précontraint du côté qui est en face de la chambre de piston principal, par de la pression provenant de l'arrivée principale et autorisant la communication entre l'arrivée principale et le départ principal par un mouvement vers 35 l'intérieur de la chambre de piston. Avantageusement, l'arrivée principale est reliée à la chambre de piston principal par un élément d'étranglement disposé dans le piston principal. En plus de la valve de limitation de pression, la présente invention concerne également un système hydraulique avec au moins une valve de limitation de pression selon la présente invention, la valve de limitation de pression limitant une pression hydraulique maximale dans un conduit hydraulique du système de l'invention.Advantageously, the pilot piston then comprises an anti-rotation lock with respect to the adjusting screw for adjusting the end position of the pilot piston. Thus, during an adjustment of the opening pressure of the pressure relief stage, the pilot piston can be immobilized by retaining it by the adjusting screw, in order to be able to rotate the screwed adjustment element. in the pilot piston. More particularly, according to an optional feature of the invention, the adjusting element is disposed in a bore or through hole passing through an abutment zone of the pilot piston. More particularly, this bore may pass through the tubular extension of the pilot piston. In this way, the adjusting member is accessible through the rear face of the pressure limiting valve. More particularly, the adjusting screw may be provided with a bore through which the adjusting element is accessible. The bore can be closed by a closing screw. In addition, the rear extension of the pilot piston may be provided with at least one stop acting in the peripheral direction and cooperating with an adjusting counter-stop. More may have a corresponding one or more of the screw, the extension of several tangential surfaces which corresponding surfaces of the screw are supported on adjustment. The stop zone disposed in the zone furthermore, the chamber pilot the bore formed in the closure. pilot piston can be the rear pilot chamber. In the rear can be purged by adjusting screw and screw. According to an optional feature of the present invention, the pressure limiting valve is provided with a forward pilot chamber in which the control fluid flow enters first. when the servo stage opens. It is in this forward pilot chamber 20 that the spring element and the valve element of the servo stage are housed. From this pilot chamber before, the flow of control fluid passes into the rear pilot chamber. Advantageously, the piston surface of the pilot piston is smaller in the area of the pilot chamber before in the area of the rear pilot chamber. By this, the pressure of the control fluid generates a differential force acting on the pilot piston by which it is moved against the spring-type member of the servo stage and increases the prestressing thereof. Preferably, the pilot chamber before and the rear pilot chamber are connected to each other by a throat. The rate of passage of the constriction 35 thus defines, together with the maximum pressure in the servo stage, determined by the pressure unloading stage, the ramp with which the pilot piston moves. The throttle can be adjustable. According to a preferred variant, the constriction is arranged in the pilot piston and thus connects the pilot chamber before the rear pilot chamber through the pilot piston. In addition, it is conceivable to have the pressure discharge stage in the pilot piston. And it can be provided that the pressure relief stage connects the pilot chamber before to a flow. More particularly, the pressure relief stage may be disposed in a central bore of the pilot piston. In this case, it is advantageously possible to provide an additional bore in the pilot piston through which the pressure discharge stage is connected to an additional piston chamber which communicates with the flow or the tank connection of the pressure relief valve. . According to another variant embodiment, the pressure limiting valve according to the invention comprises a main piston prestressed by a spring, whose opening movement is authorized by a control fluid flow of, the main piston chamber, the spring-type member of the servo stage pushing a valve member against a valve seat through which the control fluid flow flows to open the main stage. Advantageously, the main piston chamber is connected to the valve seat by a throttling element. The pressure limiting valve advantageously comprises a main inlet and a main outlet, the main piston then being prestressed on the side facing the main piston chamber, by pressure coming from the main inlet and allowing the communication between the main arrival and the main departure by a movement towards the interior of the piston chamber. Advantageously, the main inlet is connected to the main piston chamber by a throttle element disposed in the main piston. In addition to the pressure limiting valve, the present invention also relates to a hydraulic system with at least one pressure limiting valve according to the present invention, the pressure limiting valve limiting a maximum hydraulic pressure in a hydraulic duct of the hydraulic system. the invention.
Selon un premier mode de réalisation, le système hydraulique est un circuit hydraulique ouvert. Selon une réalisation alternative, le système hydraulique est un circuit fermé. Dans ce cas, deux valves de limitation de pression sont prévues par lesquelles une pression 15 hydraulique maximale peut être limitée du côté entrée et du côté sortie d'un moteur hydraulique. La présente invention concerne également une machine de travail déplaçable avec un système hydraulique selon la présente invention. Plus particulièrement, le 20 système hydraulique peut servir pour l'entraînement d'un train de roulage pour déplacer la machine de travail et/ou pour entraîner un châssis de rotation par lequel une partie supérieure de la machine de travail peut être tournée par rapport à une partie inférieure. 25 La présente invention concerne en outre un procédé pour réaliser une valve de limitation de pression selon la présente invention telle que décrite plus haut. Plus particulièrement, chaque ouverture d'écoulement selon l'invention est réalisée par fraisage ou meulage d'une 30 entaille dans le siège de valve et/ou l'élément de valve. De préférence, deux entailles sont réalisées par mise en place d'un disque de fraisage ou de meulage supplémentaire, les entailles étant alors réalisées de façon symétrique. 35 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention sont décrits à l'aide du mode de réalisation représenté dans les dessins, où : - La figure 1 représente une coupe parallèle à l'axe longitudinal d'une valve de limitation de pression selon l'invention, dans laquelle valve les deux aspects de l'invention sont appliqués, - La figure 2 est une représentation de détails de l'ouverture d'écoulement prévue dans la zone du siège de valve de l'étage de décharge de pression selon le premier aspect de l'invention, - La figure 3 est une représentation de détails de 10 l'étranglement dans le piston principal de la valve de limitation de pression selon l'invention et La figure 4 est une coupe transversale par rapport à l'axe longitudinal de la valve de limitation de pression selon l'invention le long du plan A-A visible 15 dans la Figure 1 dans la zone d'une sécurité antirotation du piston pilote. Dans ce qui suit, la description porte d'abord sur les fonctions de base de la valve de limitation de pression selon l'invention représentée sur les figures 1 20 à 4. La valve de limitation de pression comporte un étage principal avec un piston principal 3 qui bloque ou ouvre une communication entre le raccord de pression 21 et le raccord de réservoir 6. Le piston principal 3 est 25 précontraint par un ressort de pression 4 à l'encontre de la pression agissant sur la face frontale 1 du piston principal venant du raccord de pression 21. Le bord 5 du piston principal 3 coopère avec un siège de valve correspondant et bloque ainsi, dans la position du piston 30 principal représentée sur la figure 1, le passage entre le raccord de pression 21 et le raccord de réservoir 6. Le piston principal 3 est disposé de façon axialement déplaçable dans une chambre de piston principal du boîtier. La chambre de piston principal 35 communique à travers un diaphragme 10 situé dans la face frontale du piston principal 3 avec le raccord de pression 21. La pression venant du raccord de pression 21 agit ainsi aussi bien sur la face frontale 1 du piston principal que, à travers le diaphragme 10, sur la face arrière 2 du piston principal. Par cette pression supplémentaire par le ressort de pression 4 de l'étage principal, la valve reste fermée le temps qu'aucun fluide hydraulique ne s'écoule de la chambre principale. La pression dans la chambre principale agit de plus sur le cône de valve 7 de l'étage d'asservissement qui est précontraint contre cette pression par le ressort de 10 pression 8. Le cône de valve 7 coopère avec le siège de valve 9 disposé sur la face arrière de la chambre de piston principal. Lorsque la force exercée sur le cône de valve 7 par la pression existant dans la chambre principale dépasse la force opposée du ressort de 15 pression 8, le cône de valve 7 se détache du bord 9 du siège de valve. Puisque le flux de commande passant par l'étage d'asservissement est plus grand que le flux du fluide pouvant passer du raccord de pression 21 à travers le diaphragme 10 vers la chambre principale, il y a une 20 chute de pression dans la chambre principale qui se fait ressentir sur la surface arrière 2 du piston principal 3. La pression sur la face frontale du piston fait déplacer le piston principal à l'encontre de la force du ressort de pression 4, ce qui fait ouvrir un passage entre le 25 raccord de pression 21 et le raccord de réservoir 6. L'étage principal est alors ouvert par l'écoulement d'un flux de fluide de commande par l'étage d'asservissement, de façon qu'un flux principal du raccord de pression 21 vers le raccord de réservoir 6 puisse s'écouler. Le 30 raccord de réservoir 6 est habituellement relié à un réservoir du système où il y a une basse pression, notamment la pression atmosphérique. La valve selon l'invention limite ainsi la pression dans le raccord de pression 21. Le niveau de pression de 35 la limitation de pression est déterminé par la force du ressort de pression 8 de l'étage d'asservissement.According to a first embodiment, the hydraulic system is an open hydraulic circuit. According to an alternative embodiment, the hydraulic system is a closed circuit. In this case, two pressure limiting valves are provided by which maximum hydraulic pressure can be limited on the inlet side and the outlet side of a hydraulic motor. The present invention also relates to a working machine movable with a hydraulic system according to the present invention. More particularly, the hydraulic system can be used for driving a rolling train to move the work machine and / or to drive a rotation frame through which an upper portion of the work machine can be rotated relative to a lower part. The present invention further relates to a method for producing a pressure limiting valve according to the present invention as described above. More particularly, each flow opening according to the invention is made by milling or grinding a notch in the valve seat and / or the valve member. Preferably, two notches are made by placing an additional milling or grinding disc, the notches being then made symmetrically. Other features, details and advantages of the invention are described with the aid of the embodiment shown in the drawings, in which: FIG. 1 represents a section parallel to the longitudinal axis of a limiting valve of according to the invention, in which valve both aspects of the invention are applied, - Figure 2 is a detail representation of the flow opening provided in the valve seat area of the discharge stage of According to the first aspect of the invention, FIG. 3 is a detailed representation of the throttle in the main piston of the pressure limiting valve according to the invention, and FIG. 4 is a transverse section with respect to the longitudinal axis of the pressure-limiting valve according to the invention along the visible plane AA in FIG. 1 in the zone of an anti-rotation safety of the pilot piston. In the following, the description firstly relates to the basic functions of the pressure limiting valve according to the invention shown in FIGS. 1 to 4. The pressure limiting valve comprises a main stage with a main piston. 3 which blocks or opens a communication between the pressure connection 21 and the tank connection 6. The main piston 3 is prestressed by a pressure spring 4 against the pressure acting on the front face 1 of the main piston The edge 5 of the main piston 3 cooperates with a corresponding valve seat and thus blocks, in the position of the main piston 30 shown in FIG. 1, the passage between the pressure connection 21 and the tank connection. 6. The main piston 3 is axially displaceable in a main piston chamber of the housing. The main piston chamber 35 communicates through a diaphragm 10 located in the front face of the main piston 3 with the pressure connection 21. The pressure coming from the pressure connection 21 thus acts as well on the front face 1 of the main piston as, through the diaphragm 10, on the rear face 2 of the main piston. By this additional pressure by the pressure spring 4 of the main stage, the valve remains closed until no hydraulic fluid flows from the main chamber. The pressure in the main chamber also acts on the valve cone 7 of the servo stage which is prestressed against this pressure by the pressure spring 8. The valve cone 7 cooperates with the valve seat 9 disposed on the rear face of the main piston chamber. When the force exerted on the valve cone 7 by the pressure existing in the main chamber exceeds the opposite force of the pressure spring 8, the valve cone 7 is detached from the edge 9 of the valve seat. Since the control flow through the servo stage is greater than the flow of fluid that can pass from the pressure connection 21 through the diaphragm 10 to the main chamber, there is a pressure drop in the main chamber. which is experienced on the rear surface 2 of the main piston 3. The pressure on the front face of the piston causes the main piston to move against the force of the pressure spring 4, thereby opening a passage between the fitting pressure 21 and the tank connection 6. The main stage is then opened by the flow of a control fluid flow by the servo stage, so that a main flow of the pressure connection 21 to the tank connection 6 can flow. The tank connection 6 is usually connected to a tank of the system where there is a low pressure, especially atmospheric pressure. The valve according to the invention thus limits the pressure in the pressure connection 21. The pressure level of the pressure limitation is determined by the force of the pressure spring 8 of the servo stage.
Le ressort 8 de l'étage d'asservissement prend appui sur un piston pilote 19 logé axialement déplaçable dans le boîtier de la valve de limitation de pression. Le piston pilote délimite entre la valve d'asservissement formée par le cône de valve 7 et le siège de valve 9 et sa face avant une chambre pilote avant 11 et sur sa face arrière une chambre pilote arrière 17. La surface de piston du piston pilote est plus petite dans la zone de la chambre pilote avant 11 que dans la zone de la chambre pilote arrière 17. Lorsque le piston pilote se déplace axialement vers l'avant à l'encontre de la force du ressort 8 de l'étage d'asservissement, le volume total des chambre pilote avant et chambre pilote arrière augmente. Inversement, une pression agissant dans les chambre pilote avant et chambre pilote arrière engendre une force différentielle agissant sur le piston pilote qui fait déplacer ce dernier contre le ressort 8. Le fluide de commande s'écoulant entre le cône de valve 7 et le siège de valve 9 passe d'abord dans la chambre pilote avant 11 et puis, de là, dans la chambre pilote arrière 17. La chambre pilote avant 11 et la chambre pilote arrière 17 communiquent par un alésage formé dans le piston pilote, un diaphragme étant prévu dans l'alésage. Ainsi, une pression est engendrée d'abord dans la chambre pilote avant 11 qui a pour effet un flux de fluide passant par le diaphragme dans la chambre pilote arrière 17. En raison des surfaces de piston différentes respectivement de la chambre pilote avant et de la chambre pilote arrière, la pression engendre une force différentielle qui déplace le piston pilote contre le ressort 8 et augmente ainsi la précontrainte de l'étage d'asservissement. La vitesse de mouvement du piston pilote 19 est déterminée par le flux passant par le diaphragme 16. Le ressort de pression 8 est précontraint de plus en plus en fonction du temps. Ceci a pour conséquence que la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression et ainsi le niveau de pression dans le raccord de pression 21 augmente en fonction du temps. La valve de l'invention est pourvue d'un troisième étage qui agit comme étage de décharge de pression pour l'étage d'asservissement. Pour cela, un piston de valve supplémentaire 12 est prévu qui coopère avec un siège de valve 14 et est précontraint par rapport à la pression de l'étage d'asservissement par le ressort 13. Lorsque la pression dans l'étage d'asservissement dépasse un niveau de pression déterminé par la force du ressort 13, du fluide s'écoule de l'étage d'asservissement par le canal 15 et le-canal 29 vers le canal 30 qui mène vers le réservoir du système. La pression dans l'étage d'asservissement est ainsi maintenue à une valeur constante. Selon l'exemple de réalisation, l'étage de décharge de pression est intégré dans le piston pilote, notamment dans un alésage central du piston pilote, et est relié à la chambre pilote avant 11 de telle façon que la pression dans la chambre pilote avant 11 est maintenue à une valeur constante. Le fluide de commande de la chambre pilote avant 11 s'écoule par la valve formée par le piston de valve 12 et le siège de valve 14 dans une chambre intérieure du piston pilote à partir de laquelle le canal 15 mène dans un sens inverse dans un espace annulaire 32. A partir de celui-ci, les canaux 29 et 30 mènent vers le réservoir. L'étanchement de la chambre pilote avant 11 et celui de la chambre pilote arrière 17 est réalisé respectivement par un joint à fente 27. Par cela, le piston pilote 19 se déplace sans friction. Lorsque la pression à l'entrée de pression 21 et ainsi dans la chambre de pression principale baisse, l'étage d'asservissement ferme. Afin que, dans ce cas, le piston pilote 19 puisse retourner, par la force du ressort 8, dans sa position de départ, une ouverture d'écoulement doit être prévue dans l'étage d'asservissement vers le réservoir. Selon l'invention, cette ouverture d'écoulement est constituée par deux entailles symétriques 26 formées dans le siège de valve 14 de l'étage de décharge de pression. Les deux entailles 26 forment ainsi un diaphragme ayant de préférence une section totale entre 0,1 et 0,5 mm2. La réalisation du diaphragme sous la forme d'entailles 26 permet un nettoyage automatique du diaphragme, puisque le flux de fluide intervenant lorsque le cône de valve 12 se lève, nettoie le diaphragme. Le diaphragme 26 est ainsi protégé contre un bouchage malgré sa section très faible. Lorsque l'étage d'asservissement ferme, les pressions dans la chambre 11 et dans la chambre 17 baissent à l'aide du diaphragme 26. Le piston pilote 19 est alors repoussé par le ressort 8 jusqu'à la butée 24. En raison de la surface de piston 18 plus grande de la chambre pilote arrière 17, le volume total des chambres avant et arrière se réduit de façon que du fluide doit s'écouler par le diaphragme 26. La force minimale et la force maximale du ressort 8 et par cela la pression minimale et la pression maximale auxquelles la valve de pression s'ouvre sont déterminées, selon l'invention, par les butées 22 et 24 qui coopèrent 25 avec une bride 33 disposée à un prolongement tubulaire 34 du piston pilote. Les butées 22 et 24 et par cela les valeurs supérieure et inférieure peuvent être, ajustées toutes les deux par la vis d'ajustage 23. Dans la vis d'ajustage 23 est formé un canal évent 28. Celui-ci 30 permet une purge de la chambre pilote arrière 17, par dévissage d'une vis de fermeture 31, au moment de la mise en service. Ceci évite un retard non souhaité au début de l'augmentation de la pression dans le canal 21. Comme cela est décrit plus haut, la vitesse de 35 déplacement du piston pilote 19 et ainsi la rampe avec laquelle la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression augmente, est déterminée par le flux de fluide passant par le diaphragme 16. A son tour, ce dernier est déterminé par la pression dans la chambre pilote avant 11 et les dimensions du diaphragme 16. Selon l'invention, la pression dans l'étage d'asservissement, qui est limitée par l'étage de décharge de pression, est ajustable. Pour cela, la précontrainte du ressort 13 de l'étage de décharge de pression est réglable à l'aide d'un élément d'ajustage 35. L'élément d'ajustage est vissé dans un alésage formé dans l'élément tubulaire 34 et ainsi accessible par l'alésage 28 dans la vis d'ajustage 23. Par cela, le niveau de pression auquel l'étage de décharge de pression s'ouvre, peut être ajusté. La figure 4 représente une coupe transversale à 15 l'axe longitudinal de la valve de limitation de pression le long du plan A-A indiqué sur la figure 1 dans la zone d'une sécurité anti-rotation du piston pilote. Afin d'éviter que le piston 19 suive la rotation lors d'un ajustage de l'élément d'ajustage 35, deux surfaces 36 20 sont prévues sur le prolongement tubulaire 34 qui prennent appui sur deux surfaces 37 de la vis d'ajustage 23. Les surfaces 37 de la vis d'ajustage 23 sont prévues dans la zone de la butée avant 24. Le piston pilote suit la rotation lors d'un ajustage de la vis d'ajustage 23, 25 ce qui n'est cependant pas nuisible à l'ajustage des niveaux minimal et maximal du ressort 8, puisqu'il est effectué en direction axiale par les butées 22 et 24. Pour l'ajustage de la pression d'ouverture de l'étage de décharge de pression, le piston pilote 19 est retenu par 30 rapport à des rotations, ce qui permet d'ajuster l'élément d'ajustage 35 vissé dans le piston pilote. Puisque la pression dans la chambre pilote avant 11 influence' le flux de fluide par le diaphragme 16, la rampe avec laquelle la pression d'ouverture de la valve 35 de limitation de pression varie, peut être ajustée par variation de la pression d'ouverture de l'étage de décharge de pression. Le cas échéant, la section d'ouverture du diaphragme 16 peut être réglable.The spring 8 of the servo stage is supported on a pilot piston 19 housed axially displaceable in the housing of the pressure limiting valve. The pilot piston delimits between the servo valve formed by the valve cone 7 and the valve seat 9 and its front face a pilot chamber before 11 and on its rear face a rear pilot chamber 17. The piston surface of the pilot piston is smaller in the area of the pilot chamber before 11 than in the area of the rear pilot chamber 17. When the pilot piston moves axially forward against the force of the spring 8 of the stage of enslavement, the total volume of the front pilot chamber and rear pilot chamber increases. Conversely, a pressure acting in the front pilot chamber and rear pilot chamber generates a differential force acting on the pilot piston which causes the latter to move against the spring 8. The control fluid flowing between the valve cone 7 and the seat of valve 9 passes first into the pilot chamber before 11 and then from there into the rear pilot chamber 17. The pilot chamber before 11 and the rear pilot chamber 17 communicate through a bore formed in the pilot piston, a diaphragm being provided in the bore. Thus, a pressure is generated first in the pilot chamber before 11 which has the effect of a flow of fluid passing through the diaphragm in the rear pilot chamber 17. Because of the different piston surfaces respectively of the pilot chamber before and the rear pilot chamber, the pressure generates a differential force that moves the pilot piston against the spring 8 and thus increases the prestressing of the servo stage. The speed of movement of the pilot piston 19 is determined by the flow passing through the diaphragm 16. The pressure spring 8 is prestressed more and more as a function of time. This has the consequence that the opening pressure of the pressure limiting valve and thus the pressure level in the pressure connection 21 increases as a function of time. The valve of the invention is provided with a third stage which acts as a pressure relief stage for the servo stage. For this, an additional valve piston 12 is provided which cooperates with a valve seat 14 and is prestressed with respect to the pressure of the servo-control stage by the spring 13. When the pressure in the servo-control stage exceeds a pressure level determined by the force of the spring 13, the fluid flows from the servo stage through the channel 15 and the channel 29 to the channel 30 which leads to the tank of the system. The pressure in the servo stage is thus maintained at a constant value. According to the exemplary embodiment, the pressure discharge stage is integrated in the pilot piston, in particular in a central bore of the pilot piston, and is connected to the pilot chamber before 11 so that the pressure in the pilot chamber before It is kept at a constant value. The control fluid of the pilot chamber before 11 flows through the valve formed by the valve piston 12 and the valve seat 14 into an inner chamber of the pilot piston from which the channel 15 leads in a reverse direction in a Annular space 32. From this, the channels 29 and 30 lead to the reservoir. The sealing of the pilot chamber before 11 and that of the rear pilot chamber 17 is performed respectively by a slot joint 27. By this, the pilot piston 19 moves without friction. When the pressure at the pressure inlet 21 and thus in the main pressure chamber drops, the servo stage closes. So that, in this case, the pilot piston 19 can return, by the force of the spring 8, in its starting position, a flow opening must be provided in the servo-control stage to the reservoir. According to the invention, this flow opening is constituted by two symmetrical notches 26 formed in the valve seat 14 of the pressure discharge stage. The two notches 26 thus form a diaphragm preferably having a total section between 0.1 and 0.5 mm 2. The embodiment of the diaphragm in the form of notches 26 allows automatic cleaning of the diaphragm, since the fluid flow occurring when the valve cone 12 rises, cleans the diaphragm. The diaphragm 26 is thus protected against clogging despite its very small section. When the servo-control stage closes, the pressures in the chamber 11 and in the chamber 17 decrease with the aid of the diaphragm 26. The pilot piston 19 is then pushed by the spring 8 to the stop 24. Due to the larger piston area 18 of the rear pilot chamber 17, the total volume of the front and rear chambers is reduced so that fluid must flow through the diaphragm 26. The minimum force and the maximum force of the spring 8 and by that the minimum pressure and the maximum pressure at which the pressure valve opens are determined, according to the invention, by the stops 22 and 24 which cooperate with a flange 33 disposed at a tubular extension 34 of the pilot piston. The stops 22 and 24 and by that the upper and lower values can be adjusted both by the adjusting screw 23. In the adjusting screw 23 is formed a vent channel 28. This 30 allows a purge of the rear pilot chamber 17, by unscrewing a closure screw 31, at the time of commissioning. This avoids an undesired delay at the beginning of the increase in the pressure in the channel 21. As described above, the speed of displacement of the pilot piston 19 and thus the ramp with which the valve opening pressure The pressure limitation increases, is determined by the flow of fluid passing through the diaphragm 16. In turn, the latter is determined by the pressure in the pilot chamber before 11 and the dimensions of the diaphragm 16. According to the invention, the pressure in the servo stage, which is limited by the pressure discharge stage, is adjustable. For this purpose, the prestressing of the spring 13 of the pressure discharge stage is adjustable by means of an adjusting element 35. The adjusting element is screwed into a bore formed in the tubular element 34 and thus accessible through the bore 28 in the adjusting screw 23. By this, the pressure level at which the pressure discharge stage opens, can be adjusted. Figure 4 shows a cross-section at the longitudinal axis of the pressure limiting valve along the plane A-A shown in Figure 1 in the area of an anti-rotation safety of the pilot piston. In order to prevent the piston 19 from following the rotation during an adjustment of the adjusting element 35, two surfaces 36 are provided on the tubular extension 34 which bear on two surfaces 37 of the adjustment screw 23 The surfaces 37 of the adjusting screw 23 are provided in the area of the front stop 24. The pilot piston follows the rotation during an adjustment of the adjusting screw 23, 25 which is however not harmful. adjusting the minimum and maximum levels of the spring 8, since it is carried out axially by the stops 22 and 24. For adjusting the opening pressure of the pressure relief stage, the pilot piston 19 is retained relative to rotations, thereby adjusting the adjusting member 35 screwed into the pilot piston. Since the pressure in the leading pilot chamber 11 influences the flow of fluid through the diaphragm 16, the ramp with which the opening pressure of the pressure limiting valve 35 varies can be adjusted by varying the opening pressure. of the pressure relief stage. If necessary, the opening section of the diaphragm 16 can be adjustable.
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