WO2010086057A1 - Hydraulic directional control valve - Google Patents

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WO2010086057A1
WO2010086057A1 PCT/EP2009/066601 EP2009066601W WO2010086057A1 WO 2010086057 A1 WO2010086057 A1 WO 2010086057A1 EP 2009066601 W EP2009066601 W EP 2009066601W WO 2010086057 A1 WO2010086057 A1 WO 2010086057A1
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WO
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control
section
valve
control piston
base portion
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PCT/EP2009/066601
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Inventor
Ali Bayrakdar
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves
    • F01L2001/3443—Solenoid driven oil control valves

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic directional control valve having a hollow valve housing and a control piston arranged displaceably therein, wherein the control piston has at least two axially offset control sections and at least a first base section which is arranged between the control sections, wherein outer surfaces of the control sections of the inner surface of the Valve housing are adapted and wherein between a outer surface of the first base portion and the inner surface of the valve housing, a cavity is formed.
  • Such hydraulic directional control valves for example proportional directional control valves, are used in internal combustion engines, for example for controlling hydraulic camshaft adjusters or shiftable cam followers.
  • the hydraulic valves consist of an electromagnetic actuator and a valve section.
  • the valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein at least one inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the latter.
  • Such a hydraulic valve is disclosed for example in DE 102 30 966 A1.
  • the hydraulic valve has a valve portion and an electromagnetic actuator.
  • the valve section consists of a hollow cylindrical risch formed valve housing and a axially displaceably arranged therein control piston.
  • the valve housing is arranged within a receiving opening of a magnetic yoke of the electromagnetic actuator and fixedly connected thereto.
  • On the outer lateral surface of the valve housing three pressure medium connections, one inlet connection and two working connections, are formed. Furthermore, an axial drain port is provided.
  • a control piston is arranged axially displaceable, wherein the control piston comprises a base body and two axially spaced-apart control sections.
  • the outer diameter of the control sections are adapted to the inner diameter of the valve housing and made larger than the outer diameter of the base body.
  • the control sections depending on the relative position of the control piston to the valve housing, the pressure medium connections can be selectively connected or disconnected.
  • the control sections partially cover the working ports designed as radial openings in the valve housing, whereby a pressure medium flow between one of the working ports and the inlet port is blocked and admitted to the drain port.
  • the other working connection communicates with the inlet connection, while a pressure medium flow between this working connection and the outlet connection is blocked.
  • the hydraulic section is configured separately from the electromagnetic actuator and accommodated in a cavity of a camshaft, wherein the hydraulic section rotates with the camshaft during operation of the internal combustion engine.
  • the actuator is fixedly attached to a cylinder head cover or cylinder head.
  • the positioning of the control piston is effected by an actuating element which comprises an armature and a ram rod connected thereto.
  • the adjusting movement of the armature by means of the push rod which is pressed into a receptacle of the armature, transmitted to the control piston of the valve section.
  • the control piston is formed in these embodiments as Drehbauteilteil. The production takes place by cutting material removal from a massive body. This leads to a high material usage and long production times and thus to high production costs.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a hydraulic directional control valve, whereby the production costs are minimized and whose manufacturing costs are to be reduced.
  • control piston comprises a first component, which is made by means of a chipless forming process of a metal sheet and on which at least one control section and at least a portion of the first base portion are formed.
  • the hydraulic directional control valve has a valve housing and a control piston arranged displaceably therein.
  • the valve housing and the control piston may be substantially hollow cylindrical.
  • the control piston can be moved, for example by means of an electromagnetic actuator in the axial direction within the valve housing.
  • the valve housing has at least one or two outlet connections, and in each case at least one inlet connection and one working connection, wherein the working connection (s) and the inlet connection or the outlet connection can be formed as a radial opening of the valve housing.
  • the control piston has a main body and at least two control sections, wherein the control sections of the boundary surface of the cavity of the valve housing are adapted.
  • the base body has at least one base portion, which is arranged between the axially offset from each other control portions.
  • the base portion is formed such that between this and the valve housing, a cavity is present.
  • the outer diameter of the base portion may be formed smaller than the inner diameter of the valve housing, while the outer diameter of the control sections correspond to the inner diameter of the valve housing.
  • control sections By means of the control sections, the pressure medium flows can be directed within the directional control valve between the inlet connection and the one or more working connections or between the one or more working connections and the drainage connection.
  • the control sections block the connection between different ports. This can be realized, for example, in that the control sections partially cover the working connections designed as radial openings.
  • the control piston is formed by at least one first, one-piece component, on which at least one control section and at least one section of the first base section are formed. It is proposed to produce this device by means of a chipless forming process from a metal sheet. In this case, a sheet of a pure metal or a metal alloy can be used.
  • a starting material for example, flat or tubular sheets can be used.
  • Preferred production processes are, for example, thermoforming, extrusion or expansion processes, such as hydroforming or roll coating processes.
  • the production by means of a chipless forming process requires less material compared to control pistons produced by machining. Furthermore, the time required for the production is significantly lower than that required for control pistons obtained by machining processes. The otherwise necessary post-processing steps for producing a satisfactory surface quality of the control piston omitted, since this is achieved automatically in the chipless forming process.
  • the production of the control piston is significantly simplified, the production times are shortened and reduced production costs. In one development of the invention, it is provided that both control sections and the entire first base section are formed on the first component.
  • control piston is formed from a single sheet metal component by means of a chipless forming process.
  • control piston with its control sections and the main body with its base sections, composed of a single sheet metal component.
  • sheet metal components are also components to understand that were made by means of chipless forming of tubular output components.
  • Such control pistons can be obtained by means of a single forming process. Additional assembly or post-processing steps are not required.
  • control piston on a second component which is made by means of a chipless forming process of a metal sheet and on which the other control portion and a further portion of the first base portion are formed.
  • the two components each carrying one of the control sections and a section of the first base section, are manufactured separately. After their production, the subsections are pushed over one another and the components are fastened to one another so that the desired shape of the control piston is produced.
  • the freedom of design is increased and even more complex structures can be realized easily and inexpensively. It can be provided that the formed on the first and second component portions of the first base portion at least partially overlap in the axial direction of the control piston and are positively connected to each other.
  • the contact surfaces of the formed on the first and second component portions of the first base portion are conical.
  • the oblique surfaces of the cones abut each other.
  • the partial sections of the first basic section formed on the first and second component are connected to one another in a material-locking and / or form-fitting manner.
  • the partial section of the first basic section formed on one of the components penetrates the region of the other component on which the control section is formed in the axial direction of the control piston and extends at least partially in the radial direction outward behind the penetrated control section ,
  • a positive protection against movement of the two components is realized against the mounting direction.
  • control piston has at least one further base section adjacent to one of the control sections, wherein a cavity is formed between an outer face of the second base section and the inner face of the valve housing.
  • the second base portion may serve, for example, as an engagement surface of a push rod, which transmits the actuating movement of the actuator to the control piston, by the formation of the cavity, this area can be used to direct the pressure medium.
  • the component or components are produced by means of a deep-drawing process.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of a control piston
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a third embodiment of a control piston
  • FIG 5 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of a control piston.
  • Figure 1 shows an inventive hydraulic directional control valve 1 using the example of a 4/3-way valve.
  • the directional control valve 1 has an actuating unit 2, for example an electromagnetic actuating unit 2, and a valve section 3, the valve section 3 being fixedly connected to the actuating unit 2.
  • Such directional control valves 1 are usually arranged in receptacles which are formed for example in a cylinder head, a cylinder head cover, a crankcase, a transmission housing or the like.
  • the valve section 3 is not connected to the control unit 2.
  • the valve section 3 is accommodated, for example, inside a consumer, for example a camshaft adjuster.
  • the adjusting unit 2 is arranged axially offset from the valve section 3, wherein the adjusting movement of the actuating unit 2 is transmitted to the valve section 3 by means of a push rod.
  • the valve section 3 has a substantially hollow cylindrical valve housing 4 and a substantially hollow cylindrical control valve. make up 5.
  • a plurality of pressure medium connections A, B, P are formed on the outer circumferential surface of the valve housing 4 .
  • the pressure medium connections A, B, P are formed as annular grooves which communicate via recesses 6 with the interior of the valve housing 4.
  • the opening of the valve housing 4 remote from the electromagnetic actuating unit 2 serves as a drain port T.
  • the middle pressure medium port P which serves as a supply port, communicates via a pressure medium line (not shown) with a pressure medium pump (also not shown).
  • the two outer pressure medium connections A, B serve as working connections, which communicate with pressure chambers of a consumer, for example a camshaft adjuster, not shown.
  • the drain port T communicates with a pressure medium reservoir, also not shown.
  • a control piston 5, which is shown enlarged in FIG. 2, is arranged axially displaceable.
  • This is formed substantially hollow cylindrical and has a base body 7, which comprises two base sections 8, 9, and two control sections 10.
  • the control sections 10 are formed like a web, wherein the outer diameter of the inner diameter of the valve housing 4 are adjusted. Between the control sections 10, the first base section 8 and the right of the right control section 10, the second base section 9 is arranged.
  • the outer diameter of the base sections 8, 9 are formed smaller than the inner diameter of the valve housing 4, so that between the base sections 8, 9 and the valve housing 4 cavities 11 are present in the form of annular grooves, which serve to guide the pressure medium within the directional control valve 1.
  • control piston 5 is provided on the side remote from the second base portion 9 with an axial opening 13.
  • the entire control piston 5, ie the control sections 10 and the base sections 8, 9, is formed as a one-piece component 14.
  • the production of the control piston 5 takes place by means of a chipless forming process, wherein a sheet metal component of a suitable metal or a suitable alloy, for example a steel sheet, is transferred without cutting into the desired shape.
  • a planar or tubular sheet-metal component can serve as the starting material.
  • a manufacturing process for example, deep-drawing or extrusion molding process into consideration.
  • a tubular component is widened in the region of the control sections 10 to be generated by means of a rolling or high pressure internal forming process.
  • the openings 12 can be formed, for example, by means of a stamping method.
  • material can be saved compared to the cutting methods described in the prior art (for example, the production as a rotary component).
  • the control piston 5 of the directional control valves 1 according to the invention can be produced with less time and thus higher clock frequency.
  • post-processing steps are necessary to ensure the required quality of the surface of the control piston 5. These post-processing steps are omitted in the case of forming control piston 5, since in these cases the surface quality already fulfills all requirements after the production process. Thus, the manufacturing costs and the manufacturing cost of the control piston 5 decrease significantly.
  • the control piston 5 is arranged axially displaceable within the valve housing 4.
  • the control piston 5 By energizing the actuator 2, the control piston 5 by means of a push rod 15 against the force of a spring element 16, which on the one hand on the valve housing 4 and on the other hand on the control piston 5 is supported, moved and held in any position between two end stops.
  • adjacent pressure medium connections A, B, P can be connected to one another.
  • the work connection A, B which is not connected to the feed connection P is simultaneously connected to the tank connection T.
  • one of the control sections 10 blocks the connection between the inlet port P and the respective valve. working port A, B, while the other control section 10 blocks the connection between the other working port A, B and the drain port T.
  • pressure medium is supplied to the inlet port P, which pressure medium passes via the recess 6 into the cavity 11 in the interior of the valve housing 4, which is delimited by the control sections 10 and the first base section 8.
  • the pressure medium reaches the first or second working port A, B and from there via a pressure medium line to the consumer.
  • pressure medium passes from the consumer to the other working port A, B and from there directly or via the openings 12 and the interior of the control piston 5 to the drain port T.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention.
  • this consists of two components 14, 17, wherein a control section 10 is formed on each component 14, 17.
  • a partial section 18, 19 of the first basic section 8 is formed on each of the components 14, 17.
  • the partial section 18 of the first component 14 is partially disposed within the partial section 19 of the second component 17.
  • the sections 18, 19 are positively connected to one another in the region of their overlap. Due to the large overlap area of the sections 18, 19 it is ensured that the frictional connection has grown during the operation of the directional control valve 1, high pressure forces.
  • the components 14, 17 are manufactured separately and then joined. In this case, the first partial section 18 formed with radial oversize is pressed into the second partial section 19.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention.
  • the partial section 18 of the first passes through 5
  • the portion of the first component 14 extends through the portion of the second component 17, on which the control portion 10 is formed, in the axial direction of the control piston 5.
  • part of the free end of the portion 18 extends radially outward. Shen through the openings 12 therethrough, whereby a positive connection between the two components 14, 17 is made.
  • This positive connection may be formed alternatively or in addition to the force-locking connection described with reference to FIG.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention.
  • the partial sections 18, 19 are conical, so that the frictional connection takes place via the inclined surfaces of the partial sections 18, 19
  • control piston 5 Due to the design of the control piston 5 by means of two nested components 14, 17, the length of the control piston 5 can be made variable.
  • the length of the control piston 5 is determined by the insertion depth of the first section 18 in the second section 19.
  • control piston 5 can be made for different valves 1 with valve bodies 4 of different lengths.
  • each of the components 14, 17 illustrated in FIGS. 3 to 5 is manufactured analogously to one of the production methods described with respect to the control piston 5 from FIG. After their preparation, the components 14, 17 are joined.
  • the fixed connection of the components 14, 17, in addition to the force or positive locking methods already described also be realized by welding, soldering, gluing or crimping or by caulking.

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Abstract

The invention relates to a hydraulic directional control valve (1) comprising a hollow valve box (4) and a control piston (5) which is arranged so that it can be displaced therein, said control piston (5) having at least two control sections (10) that are axially off-set from each other and at least one first base section (8) that is arranged between the control sections (10). The outer surfaces of the control sections (10) are adapted to the inner surface of the valve box (4) and a hollow space (11) is defined between an outer surface of the first base section (8) and the inner surface of the valve box (4).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Hydraulisches WegeventilHydraulic directional valve
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Wegeventil mit einem hohl ausgebildeten Ventilgehäuse und einem darin verschiebbar angeordneten Steuerkolben, wobei der Steuerkolben zumindest zwei axial zueinander versetzte Steuerabschnitte und zumindest einen ersten Grundabschnitt aufweist, der zwischen den Steuerabschnitten angeordnet ist, wobei äußere Flächen der Steuerabschnitte der inneren Fläche des Ventilgehäuses angepasst sind und wobei zwischen einer äußeren Fläche des ersten Grundabschnitts und der inneren Fläche des Ventilgehäuses ein Hohlraum ausgebildet ist.The invention relates to a hydraulic directional control valve having a hollow valve housing and a control piston arranged displaceably therein, wherein the control piston has at least two axially offset control sections and at least a first base section which is arranged between the control sections, wherein outer surfaces of the control sections of the inner surface of the Valve housing are adapted and wherein between a outer surface of the first base portion and the inner surface of the valve housing, a cavity is formed.
Derartige hydraulische Wegeventile, beispielsweise Proportionalwegeventile, werden in Brennkraftmaschinen beispielsweise zur Ansteuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern oder schaltbaren Nockenfolgern eingesetzt. Die Hydraulikventile bestehen aus einer elektromagnetischen Stelleinheit und einem Ventilabschnitt. Der Ventilabschnitt stellt den hydraulischen Abschnitt des Wegeventils dar, wobei an diesem jeweils zumindest ein Zulaufan- schluss, ein Arbeitsanschluss und ein Tankanschluss ausgebildet sind. Mittels der elektromagnetischen Stelleinheit können gezielt bestimmte Anschlüsse des Ventilabschnitts hydraulisch miteinander verbunden und somit die Druckmittelströme gelenkt werden.Such hydraulic directional control valves, for example proportional directional control valves, are used in internal combustion engines, for example for controlling hydraulic camshaft adjusters or shiftable cam followers. The hydraulic valves consist of an electromagnetic actuator and a valve section. The valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein at least one inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the latter. By means of the electromagnetic actuator unit specific connections of the valve portion can be hydraulically connected to each other and thus the pressure medium flows are directed.
Ein derartiges Hydraulikventil ist beispielsweise in der DE 102 30 966 A1 offenbart. Das Hydraulikventil weist einen Ventilabschnitt und eine elektromagnetische Stelleinheit auf. Der Ventilabschnitt besteht aus einem hohlzylind- risch ausgebildeten Ventilgehäuse und einem darin axial verschiebbar angeordneten Steuerkolben. Das Ventilgehäuse ist innerhalb einer Aufnahmeöff- nung eines Magnetjochs der elektromagnetischen Stelleinheit angeordnet und ortsfest mit diesem verbunden. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäu- ses sind drei Druckmittelanschlüsse, ein Zulaufanschluss und zwei Arbeitsanschlüsse, ausgebildet. Des Weiteren ist ein axialer Ablaufanschluss vorgesehen.Such a hydraulic valve is disclosed for example in DE 102 30 966 A1. The hydraulic valve has a valve portion and an electromagnetic actuator. The valve section consists of a hollow cylindrical risch formed valve housing and a axially displaceably arranged therein control piston. The valve housing is arranged within a receiving opening of a magnetic yoke of the electromagnetic actuator and fixedly connected thereto. On the outer lateral surface of the valve housing, three pressure medium connections, one inlet connection and two working connections, are formed. Furthermore, an axial drain port is provided.
Im Inneren des Ventilgehäuses ist ein Steuerkolben axial verschiebbar angeordnet, wobei der Steuerkolben einen Grundkörper und zwei axial zueinander beabstandete Steuerabschnitte umfasst. Die Außendurchmesser der Steuerabschnitte sind dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses angepasst und größer als der Außendurchmesser des Grundkörpers ausgeführt. Mittels der Steuerabschnitte können, abhängig von der relativen Stellung des Steuerkolbens zum Ventilgehäuse, die Druckmittelanschlüsse wahlweise miteinander verbunden oder getrennt werden. Dabei überdecken die Steuerabschnitte die als radiale Öffnungen in dem Ventilgehäuse ausgebildeten Arbeitsanschlüsse teilweise, wodurch ein Druckmittelfluss zwischen einem der Arbeitsanschlüsse und dem Zulaufanschluss blockiert und zu dem Ablaufanschluss zugelassen wird. Gleichzeitig kommuniziert der andere Arbeitsanschluss mit dem Zulauf- anschluss, während ein Druckmittelfluss zwischen diesem Arbeitsanschluss und dem Ablaufanschluss blockiert wird.In the interior of the valve housing, a control piston is arranged axially displaceable, wherein the control piston comprises a base body and two axially spaced-apart control sections. The outer diameter of the control sections are adapted to the inner diameter of the valve housing and made larger than the outer diameter of the base body. By means of the control sections, depending on the relative position of the control piston to the valve housing, the pressure medium connections can be selectively connected or disconnected. In this case, the control sections partially cover the working ports designed as radial openings in the valve housing, whereby a pressure medium flow between one of the working ports and the inlet port is blocked and admitted to the drain port. At the same time, the other working connection communicates with the inlet connection, while a pressure medium flow between this working connection and the outlet connection is blocked.
Ein weiteres derartiges Wegeventil, ein sogenanntes Zentralventil, ist in der DE 10 2006 031 517 A1 offenbart. In dieser Ausführungsform ist der Hydraulikabschnitt separat zu der elektromagnetischen Stelleinheit ausgeführt und in einem Hohlraum einer Nockenwelle aufgenommen, wobei der Hydraulikabschnitt während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der Nockenwelle rotiert. Die Stelleinheit ist ortsfest an einem Zylinderkopfdeckel oder Zylinderkopf befestigt. Die Positionierung des Steuerkolbens erfolgt durch ein Betätigungselement, welches einen Anker und eine mit diesem verbundene Stößel- Stange umfasst. Dabei wird die Stellbewegung des Ankers mittels der Stößelstange, die in eine Aufnahme des Ankers eingepresst ist, auf den Steuerkolben des Ventilabschnitts übertragen. Der Steuerkolben ist in diesen Ausführungsformen als Drehbauteilteil ausgebildet. Die Herstellung erfolgt durch spanenden Materialabtrag von einem massiven Körper. Dies führt zu einem hohen Materialeinsatz und langen Herstellungszeiten und damit zu hohen Herstellungskosten.Another such directional control valve, a so-called central valve, is disclosed in DE 10 2006 031 517 A1. In this embodiment, the hydraulic section is configured separately from the electromagnetic actuator and accommodated in a cavity of a camshaft, wherein the hydraulic section rotates with the camshaft during operation of the internal combustion engine. The actuator is fixedly attached to a cylinder head cover or cylinder head. The positioning of the control piston is effected by an actuating element which comprises an armature and a ram rod connected thereto. In this case, the adjusting movement of the armature by means of the push rod, which is pressed into a receptacle of the armature, transmitted to the control piston of the valve section. The control piston is formed in these embodiments as Drehbauteilteil. The production takes place by cutting material removal from a massive body. This leads to a high material usage and long production times and thus to high production costs.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein hydraulisches Wegeventil zu schaffen, wobei dessen Herstellungsaufwand minimiert und dessen Her- Stellungskosten verringert werden sollen.The invention is therefore an object of the invention to provide a hydraulic directional control valve, whereby the production costs are minimized and whose manufacturing costs are to be reduced.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Steuerkolben ein erstes Bauelement aufweist, das mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Metallblech hergestellt ist und an dem zumindest ein Steuer- abschnitt und zumindest ein Teilabschnitt des ersten Grundabschnitts ausgebildet sind.According to the invention the object is achieved in that the control piston comprises a first component, which is made by means of a chipless forming process of a metal sheet and on which at least one control section and at least a portion of the first base portion are formed.
Das hydraulische Wegeventil weist ein Ventilgehäuse und einen darin verschiebbar angeordneten Steuerkolben auf. Das Ventilgehäuse und der Steu- erkolben können beispielsweise im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein. Dabei kann der Steuerkolben beispielsweise mittels einer elektromagnetischen Stelleinheit in axialer Richtung innerhalb des Ventilgehäuses verschoben werden. Das Ventilgehäuse weist zumindest einen oder zwei Ablaufanschlüsse, und jeweils zumindest einen Zulaufanschluss und einen Arbeitsanschluss auf, wobei der/die Arbeitsanschlüsse und der Zulaufanschluss oder der Ablaufanschluss als radiale Öffnung des Ventilgehäuses ausgebildet sein können. Der Steuerkolben weist einen Grundkörper und zumindest zwei Steuerabschnitte auf, wobei die Steuerabschnitte der Begrenzungsfläche des Hohlraums des Ventilgehäuses angepasst sind. Der Grundkörper weist zumindest einen Grundabschnitt auf, der zwischen den axial zueinander versetzt angeordneten Steuerabschnitten angeordnet ist. Dabei ist der Grundabschnitt derart ausgebildet, dass zwischen diesem und dem Ventilgehäuse ein Hohlraum vorhanden ist. In Ausführungsformen mit einem hohlzylindrischen Ventilgehäuse und einem Ventilgehäuse und einem hohlzylindrischen Steuerkolben kann beispielsweise der Außendurchmesser des Grundabschnitts kleiner als der Innendurchmesser des Ventilgehäuses ausgebildet sein, während die Außendurchmesser der Steuerabschnitte dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses ent- sprechen.The hydraulic directional control valve has a valve housing and a control piston arranged displaceably therein. The valve housing and the control piston, for example, may be substantially hollow cylindrical. In this case, the control piston can be moved, for example by means of an electromagnetic actuator in the axial direction within the valve housing. The valve housing has at least one or two outlet connections, and in each case at least one inlet connection and one working connection, wherein the working connection (s) and the inlet connection or the outlet connection can be formed as a radial opening of the valve housing. The control piston has a main body and at least two control sections, wherein the control sections of the boundary surface of the cavity of the valve housing are adapted. The base body has at least one base portion, which is arranged between the axially offset from each other control portions. In this case, the base portion is formed such that between this and the valve housing, a cavity is present. In embodiments with a hollow cylindrical valve housing and a Valve housing and a hollow cylindrical control piston, for example, the outer diameter of the base portion may be formed smaller than the inner diameter of the valve housing, while the outer diameter of the control sections correspond to the inner diameter of the valve housing.
Mittels der Steuerabschnitte können die Druckmittelströme innerhalb des Wegeventils zwischen dem Zulaufanschluss und dem oder den Arbeitsanschlüssen bzw. zwischen dem oder den Arbeitsanschlüssen und dem Ablaufan- schluss gelenkt werden. Zu diesem Zweck blockieren die Steuerabschnitte, abhängig von der Stellung des Steuerkolbens relativ zu dem Ventilgehäuse, die Verbindung zwischen unterschiedlichen Anschlüssen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, das die Steuerabschnitte die als radiale Öffnungen ausgeführten Arbeitsanschlüsse teilweise überdecken. Der Steuerkolben wird durch zumindest ein erstes, einteiliges Bauelement gebildet, an dem zumindest einen Steuerabschnitt und zumindest einen Teilabschnitt des ersten Grundabschnitts ausgeformt sind. Dabei wird vorgeschlagen dieses Bauelement mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Metallblech herzustellen. Dabei kann ein Blech aus einem reinen Metall oder einer Metalllegierung Verwendung finden. Als Ausgangsmaterial können beispielsweise plane oder rohrförmige Bleche Verwendung finden. Bevorzugte Herstellungsverfahren sind beispielsweise Tiefzieh-, Fließpressoder Aufweitverfahren, wie beispielsweise Innenhochdruckumform- oder RoI- lierverfahren. Durch die Herstellung mittels eines spanlosen Umformverfahrens wird im Vergleich zu spanend hergestellten Steuerkolben weniger Mate- rial benötigt. Des Weiteren liegt die zur Herstellung benötigte Zeit deutlich unter der, die für durch spanende Verfahren gewonnenen Steuerkolben benötigt wird. Die sonst notwendigen Nachbearbeitungsschritte zur Herstellung einer zufriedenstellenden Oberflächengüte der Steuerkolben entfallen, da diese bei den spanlosen Umformverfahren automatisch erreicht wird. Somit wird die Herstellung der Steuerkolben deutlich vereinfacht, die Herstellungszeiten werden verkürzt und die Herstellungskosten gesenkt. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass beide Steuerabschnitte und der gesamte erste Grundabschnitt an dem ersten Bauelement ausgebildet sind. Vorteilhafterweise ist der gesamte Steuerkolben aus einem einzigen Blechbauteil mittels eines spanlosen Umformverfahrens ausgebildet. Somit setzt sich der Steuerkolben, mit seinen Steuerabschnitten und dem Grundkörper mit seinen Grundabschnitten, aus einem einzigen Blechbauteil zusammen. Dabei sind unter Blechbauteilen auch Bauteile zu verstehen, die mittels spanloser Umformverfahren aus rohrförmigen Ausgangsbauteilen hergestellt wurden. Derartige Steuerkolben lassen sich mittels eines einzigen umformtechnischen Verfahrens erhalten. Zusätzliche Montage- oder Nachbearbeitungsschritte sind nicht erforderlich.By means of the control sections, the pressure medium flows can be directed within the directional control valve between the inlet connection and the one or more working connections or between the one or more working connections and the drainage connection. To this end, depending on the position of the control piston relative to the valve housing, the control sections block the connection between different ports. This can be realized, for example, in that the control sections partially cover the working connections designed as radial openings. The control piston is formed by at least one first, one-piece component, on which at least one control section and at least one section of the first base section are formed. It is proposed to produce this device by means of a chipless forming process from a metal sheet. In this case, a sheet of a pure metal or a metal alloy can be used. As a starting material, for example, flat or tubular sheets can be used. Preferred production processes are, for example, thermoforming, extrusion or expansion processes, such as hydroforming or roll coating processes. The production by means of a chipless forming process requires less material compared to control pistons produced by machining. Furthermore, the time required for the production is significantly lower than that required for control pistons obtained by machining processes. The otherwise necessary post-processing steps for producing a satisfactory surface quality of the control piston omitted, since this is achieved automatically in the chipless forming process. Thus, the production of the control piston is significantly simplified, the production times are shortened and reduced production costs. In one development of the invention, it is provided that both control sections and the entire first base section are formed on the first component. Advantageously, the entire control piston is formed from a single sheet metal component by means of a chipless forming process. Thus, the control piston, with its control sections and the main body with its base sections, composed of a single sheet metal component. Under sheet metal components are also components to understand that were made by means of chipless forming of tubular output components. Such control pistons can be obtained by means of a single forming process. Additional assembly or post-processing steps are not required.
In einer alternativen Ausführungsform weist der Steuerkolben ein zweites Bauelement auf, das mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Metallblech hergestellt ist und an dem der andere Steuerabschnitt und ein weiterer Teilabschnitt des ersten Grundabschnitts ausgebildet sind. Die zwei Bauelemente, die jeweils einen der Steuerabschnitte und einen Abschnitt des ersten Grundabschnitts tragen werden separat gefertigt. Nach deren Herstellung werden die Teilabschnitte übereinander geschoben und die Bauelemen- te aneinander befestigt, so dass die gewünschte Form des Steuerkolbens entsteht. Dadurch wird die Gestaltungsfreiheit erhöht und auch komplexere Strukturen können einfach und kostengünstig realisiert werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die an dem ersten und zweiten Bauelement ausgebildeten Teilabschnitte des ersten Grundabschnitts sich in axialer Richtung des Steuerkolbens zumindest teilweise überdecken und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Durch die große Fläche der Überdeckung der Teilabschnitte, über die die kraftschlüssige Verbindung realisiert wird, ist eine feste Verbindung zwischen den Bauelementen sichergestellt, so dass ein Lösen der Verbindung während des Betriebs ausgeschlossen werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kontaktflächen der an dem ersten und zweiten Bauelement ausgebildeten Teilabschnitte des ersten Grundabschnitts konisch ausgebildet sind. Dabei liegen die schrägen Flächen der Konen aneinander an. Somit wird die kraftschlüssige Verbindung über die aneinander anliegen schrägen Flächen der Teilabschnitte realisiert, wodurch die Verbindungsfläche weiter erhöht wird.In an alternative embodiment, the control piston on a second component, which is made by means of a chipless forming process of a metal sheet and on which the other control portion and a further portion of the first base portion are formed. The two components, each carrying one of the control sections and a section of the first base section, are manufactured separately. After their production, the subsections are pushed over one another and the components are fastened to one another so that the desired shape of the control piston is produced. As a result, the freedom of design is increased and even more complex structures can be realized easily and inexpensively. It can be provided that the formed on the first and second component portions of the first base portion at least partially overlap in the axial direction of the control piston and are positively connected to each other. Due to the large surface of the overlap of the subsections, via which the frictional connection is realized, a firm connection between the components is ensured, so that a release of the connection during operation can be excluded. It can be provided that the contact surfaces of the formed on the first and second component portions of the first base portion are conical. The oblique surfaces of the cones abut each other. Thus, the non-positive connection over the other abutment oblique surfaces of the sections implemented, whereby the connection surface is further increased.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die an dem ersten und zweiten Bauelement ausgebildeten Teilabschnitte des ersten Grundabschnitts stoffschlüssig und oder formschlüssig miteinander verbunden sind.Alternatively or additionally, it can be provided that the partial sections of the first basic section formed on the first and second component are connected to one another in a material-locking and / or form-fitting manner.
In einer Weiterbildung der Erfindung durchgreift der an einem der Bauelemente ausgebildete Teilabschnitt des ersten Grundabschnitts den Bereich des anderen Bauelements, an dem der Steuerabschnitt ausgebildet ist, in axialer Richtung des Steuerkolbens und erstreckt sich hinter dem durchgriffe- nen Steuerabschnitt zumindest teilweise in radialer Richtung nach außen. Somit ist ein formschlüssiger Schutz gegen Bewegungen der beiden Bauelemente entgegen deren Montagerichtung realisiert.In one development of the invention, the partial section of the first basic section formed on one of the components penetrates the region of the other component on which the control section is formed in the axial direction of the control piston and extends at least partially in the radial direction outward behind the penetrated control section , Thus, a positive protection against movement of the two components is realized against the mounting direction.
Darüberhinaus kann vorgesehen sein, dass der Steuerkolben zumindest einen weiteren Grundabschnitt benachbart zu einem der Steuerabschnitte aufweist, wobei zwischen einer äußeren Fläche des zweiten Grundabschnitts und der inneren Fläche des Ventilgehäuses ein Hohlraum ausgebildet ist. Der zweite Grundabschnitt kann beispielsweise als Angriffsfläche einer Stößel- Stange dienen, die die Stellbewegung der Stelleinheit auf den Steuerkolben überträgt, durch die Ausbildung des Hohlraums kann dieser Bereich zur Leitung des Druckmittels genutzt werden.Moreover, it can be provided that the control piston has at least one further base section adjacent to one of the control sections, wherein a cavity is formed between an outer face of the second base section and the inner face of the valve housing. The second base portion may serve, for example, as an engagement surface of a push rod, which transmits the actuating movement of the actuator to the control piston, by the formation of the cavity, this area can be used to direct the pressure medium.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das oder die Bauelemente mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt.In a preferred embodiment, the component or components are produced by means of a deep-drawing process.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen Figur 1 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil,In the following description and the drawings, embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it 1 shows a partial longitudinal section through an inventive hydraulic directional control valve,
Figur 2 einen Längsschnitt durch den Steuerkolben aus Figur 1 ,2 shows a longitudinal section through the control piston of Figure 1,
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Steuerkolbens,3 shows a longitudinal section through a second embodiment of a control piston,
Figur 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Steu- erkolbens,FIG. 4 shows a longitudinal section through a third embodiment of a control piston,
Figur 5 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines Steuerkolbens.5 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of a control piston.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil 1 am Beispiel eines 4/3-Wegeventils. Das Wegeventil 1 weist eine Stelleinheit 2, beispielsweise eine elektromagnetische Stelleinheit 2, und einen Ventilabschnitt 3 auf, wobei der Ventilabschnitt 3 fest mit der Stelleinheit 2 verbunden ist. Derartige Wegeventile 1 sind üblicherweise in Aufnahmen angeordnet, die beispielsweise in einem Zylinderkopf, einem Zylinderkopfdeckel, einem Kurbelgehäuse, einem Getriebegehäuse oder ähnlichem ausgebildet sind. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen von Wegeventilen 1 , bei denen der Ventilabschnitt 3 nicht mit der Stelleinheit 2 verbunden ist. In derartigen Zentralventilanwendungen ist der Ventilabschnitt 3 beispielsweise im Inneren eines Verbrauchers, beispielsweise eines Nockenwellenverstellers aufgenommen. Die Stelleinheit 2 ist axial versetzt zu dem Ventilabschnitt 3 angeordnet, wobei die Stellbewegung der Stelleinheit 2 mittels einer Stößelstange auf den Ventilabschnitt 3 übertragen wird.Figure 1 shows an inventive hydraulic directional control valve 1 using the example of a 4/3-way valve. The directional control valve 1 has an actuating unit 2, for example an electromagnetic actuating unit 2, and a valve section 3, the valve section 3 being fixedly connected to the actuating unit 2. Such directional control valves 1 are usually arranged in receptacles which are formed for example in a cylinder head, a cylinder head cover, a crankcase, a transmission housing or the like. Also conceivable are embodiments of directional control valves 1, in which the valve section 3 is not connected to the control unit 2. In such central valve applications, the valve section 3 is accommodated, for example, inside a consumer, for example a camshaft adjuster. The adjusting unit 2 is arranged axially offset from the valve section 3, wherein the adjusting movement of the actuating unit 2 is transmitted to the valve section 3 by means of a push rod.
Der Ventilabschnitt 3 weist ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildetes Ventilgehäuse 4 und ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Steu- erkolben 5 auf. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses 4 sind mehrere Druckmittelanschlüsse A, B, P ausgebildet. Die Druckmittelanschlüsse A, B, P sind als Ringnuten ausgebildet, welche über Aussparungen 6 mit dem Inneren des Ventilgehäuses 4 kommunizieren. Zusätzlich dient die der elekt- romagnetischen Stelleinheit 2 abgewandte Öffnung des Ventilgehäuses 4 als Ablaufanschluss T. Der mittlere Druckmittelanschluss P, welcher als Zulauf- anschluss dient, kommuniziert über eine nicht dargestellte Druckmittelleitung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelpumpe. Die beiden äußeren Druckmittelanschlüsse A, B, dienen als Arbeitsanschlüsse, die mit Druck- kammern eines Verbrauchers, beispielsweise eines nicht dargestellten No- ckenwellenverstellers, kommunizieren. Der Ablaufanschluss T kommuniziert mit einem ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelreservoir.The valve section 3 has a substantially hollow cylindrical valve housing 4 and a substantially hollow cylindrical control valve. make up 5. On the outer circumferential surface of the valve housing 4 a plurality of pressure medium connections A, B, P are formed. The pressure medium connections A, B, P are formed as annular grooves which communicate via recesses 6 with the interior of the valve housing 4. In addition, the opening of the valve housing 4 remote from the electromagnetic actuating unit 2 serves as a drain port T. The middle pressure medium port P, which serves as a supply port, communicates via a pressure medium line (not shown) with a pressure medium pump (also not shown). The two outer pressure medium connections A, B serve as working connections, which communicate with pressure chambers of a consumer, for example a camshaft adjuster, not shown. The drain port T communicates with a pressure medium reservoir, also not shown.
Innerhalb des Ventilgehäuses 4 ist ein Steuerkolben 5, der in Figur 2 vergrö- ßert dargestellt ist, axial verschiebbar angeordnet. Dieser ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und weist einen Grundkörper 7, der zwei Grundabschnitte 8, 9 umfasst, und zwei Steuerabschnitte 10 auf. Die Steuerabschnitte 10 sind ringstegartig ausgebildet, wobei deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 4 angepasst sind. Zwischen den Steuerabschnitten 10 ist der erste Grundabschnitt 8 und rechts des rechten Steuerabschnitts 10 der zweite Grundabschnitt 9 angeordnet. Die Außendurchmesser der Grundabschnitte 8, 9 sind kleiner als der Innendurchmesser des Ventilgehäuses 4 ausgebildet, so dass zwischen den Grundabschnitten 8, 9 und dem Ventilgehäuse 4 Hohlräume 11 in Form von Ringnuten vorhanden sind, die zur Druckmittelführung innerhalb des Wegeventils 1 dienen. Des Weiteren sind an dem zweiten Grundabschnitt 9 Öffnungen 12 vorgesehen, die das Äußere des Steuerkolbens 5 mit dessen Inneren verbinden. Der Steuerkolben 5 ist an der dem zweiten Grundabschnitt 9 abgewandten Seite mit einer axialen Öffnung 13 versehen. Der gesamte Steuerkolben 5, d.h. die Steuerabschnitte 10 und die Grundabschnitte 8, 9, ist als einteiliges Bauelement 14 ausgebildet. Die Herstellung des Steuerkolbens 5 erfolgt mittels eines spanlosen Umformverfahrens, wobei ein Blechbauteil eines geeigneten Metalls oder einer geeigneten Legierung, beispielsweise ein Stahlblech, spanlos in die gewünschte Form überführt wird. Als Ausgangsmatehal kann beispielsweise ein planes oder rohrförmiges Blechbauteil dienen. Als Herstellungsverfahren kommen beispielsweise Tiefzieh- oder Fließpressverfahren in Betracht. Ebenso denkbar ist ein Verfahren, in dem ein rohrförmiges Bauteil mittels eines Rollier- oder Hochdruckinnenumformungsverfahren im Bereich der zu erzeugenden Steuerabschnitte 10 aufgeweitet wird. Im Anschluss an die Formgebung können die Öffnungen 12 beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens ausgebildet werden. Durch die Anwendung dieser Verfahren kann, im Vergleich zu den im Stand der Technik beschriebenen spanenden Verfahren (beispielsweise die Herstellung als Drehbauteil), Material eingespart werden. Darüber hinaus können die Steuerkolben 5 der erfindungsgemäßen Wegeventile 1 mit geringerem Zeitaufwand und damit höherer Taktfrequenz hergestellt werden. Darüber hinaus sind bei Drehbauteilen oder Steuerkolben die durch ein Metallspritzgussver- fahren hergestellt wurden, Nachbearbeitungsschritte nötig um die geforderte Güte der Oberfläche des Steuerkolbens 5 zu gewährleisten. Diese Nachbearbeitungsschritte entfallen bei umformtechnisch hergestellten Steuerkolben 5, da in diesen Fällen die Oberflächengüte nach dem Herstellungsprozess bereits alle Anforderungen erfüllt. Somit sinken die Herstellungskosten und der Herstellungsaufwand des Steuerkolbens 5 signifikant.Inside the valve housing 4, a control piston 5, which is shown enlarged in FIG. 2, is arranged axially displaceable. This is formed substantially hollow cylindrical and has a base body 7, which comprises two base sections 8, 9, and two control sections 10. The control sections 10 are formed like a web, wherein the outer diameter of the inner diameter of the valve housing 4 are adjusted. Between the control sections 10, the first base section 8 and the right of the right control section 10, the second base section 9 is arranged. The outer diameter of the base sections 8, 9 are formed smaller than the inner diameter of the valve housing 4, so that between the base sections 8, 9 and the valve housing 4 cavities 11 are present in the form of annular grooves, which serve to guide the pressure medium within the directional control valve 1. Furthermore, 9 openings 12 are provided on the second base portion, which connect the exterior of the control piston 5 with its interior. The control piston 5 is provided on the side remote from the second base portion 9 with an axial opening 13. The entire control piston 5, ie the control sections 10 and the base sections 8, 9, is formed as a one-piece component 14. The production of the control piston 5 takes place by means of a chipless forming process, wherein a sheet metal component of a suitable metal or a suitable alloy, for example a steel sheet, is transferred without cutting into the desired shape. For example, a planar or tubular sheet-metal component can serve as the starting material. As a manufacturing process, for example, deep-drawing or extrusion molding process into consideration. Also conceivable is a method in which a tubular component is widened in the region of the control sections 10 to be generated by means of a rolling or high pressure internal forming process. Subsequent to the shaping, the openings 12 can be formed, for example, by means of a stamping method. By using these methods, material can be saved compared to the cutting methods described in the prior art (for example, the production as a rotary component). In addition, the control piston 5 of the directional control valves 1 according to the invention can be produced with less time and thus higher clock frequency. In addition, in the case of rotary components or control pistons which were produced by a metal injection molding process, post-processing steps are necessary to ensure the required quality of the surface of the control piston 5. These post-processing steps are omitted in the case of forming control piston 5, since in these cases the surface quality already fulfills all requirements after the production process. Thus, the manufacturing costs and the manufacturing cost of the control piston 5 decrease significantly.
Der Steuerkolben 5 ist innerhalb des Ventilgehäuses 4 axial verschiebbar angeordnet. Durch Bestromen der Stelleinheit 2 kann der Steuerkolben 5 mittels einer Stößelstange 15 gegen die Kraft eines Federelements 16, das sich ei- nerseits an dem Ventilgehäuse 4 und andererseits an dem Steuerkolben 5 abstützt, in eine beliebige Position zwischen zwei Endanschlägen verschoben und dort gehalten werden. Durch eine geeignete axiale Positionierung des Steuerkolbens 5 relativ zum Ventilgehäuse 4 können benachbarte Druckmittelanschlüsse A, B, P miteinander verbunden werden. Der jeweils nicht mit dem Zulaufanschluss P verbundene Arbeitsanschluss A, B ist gleichzeitig mit dem Tankanschluss T verbunden. Abhängig von der Stellung des Steuerkolbens 5 innerhalb des Ventilgehäuses 4 blockiert einer der Steuerabschnitte 10 die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss P und dem jeweiligen Ar- beitsanschluss A, B, während der andere Steuerabschnitt 10 die Verbindung zwischen dem anderen Arbeitsanschluss A, B und dem Ablaufanschluss T blockiert.The control piston 5 is arranged axially displaceable within the valve housing 4. By energizing the actuator 2, the control piston 5 by means of a push rod 15 against the force of a spring element 16, which on the one hand on the valve housing 4 and on the other hand on the control piston 5 is supported, moved and held in any position between two end stops. By means of a suitable axial positioning of the control piston 5 relative to the valve housing 4, adjacent pressure medium connections A, B, P can be connected to one another. The work connection A, B which is not connected to the feed connection P is simultaneously connected to the tank connection T. Depending on the position of the control piston 5 within the valve housing 4, one of the control sections 10 blocks the connection between the inlet port P and the respective valve. working port A, B, while the other control section 10 blocks the connection between the other working port A, B and the drain port T.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird dem Zulaufanschluss P Druckmittel zugeführt, welches über die Aussparung 6 in den Hohlraum 11 im Inneren des Ventilgehäuses 4 gelangt, der von den Steuerabschnitten 10 und dem ersten Grundabschnitt 8 begrenzt wird. Abhängig von der Stellung des Steuerkolbens 5 relativ zu dem Ventilgehäuse 4 gelangt das Druckmittel zu dem ersten oder zweiten Arbeitsanschluss A, B und von dort über eine Druckmittelleitung zu dem Verbraucher. Gleichzeitig gelangt Druckmittel von dem Verbraucher zu dem anderen Arbeitsanschluss A, B und von dort direkt oder über die Öffnungen 12 und das Innere des Steuerkolbens 5 zu dem Ablaufanschluss T.During operation of the internal combustion engine, pressure medium is supplied to the inlet port P, which pressure medium passes via the recess 6 into the cavity 11 in the interior of the valve housing 4, which is delimited by the control sections 10 and the first base section 8. Depending on the position of the control piston 5 relative to the valve housing 4, the pressure medium reaches the first or second working port A, B and from there via a pressure medium line to the consumer. At the same time pressure medium passes from the consumer to the other working port A, B and from there directly or via the openings 12 and the interior of the control piston 5 to the drain port T.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Steuerkolbens 5 eines erfindungsgemäßen Wegeventils 1. Im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten Steuerkolben 5 besteht dieser aus zwei Bauelementen 14, 17, wobei an jedem Bauelement 14, 17 jeweils ein Steuerabschnitt 10 ausgebildet ist. Darüber hinaus ist an jedem der Bauelemente 14, 17 ein Teilabschnitt 18, 19 des ersten Grundabschnitts 8 ausgebildet. Der Teilabschnitt 18 des ersten Bauelements 14 ist teilweise innerhalb des Teilabschnitts 19 des zweiten Bauelements 17 angeordnet. Dabei sind die Teilabschnitte 18, 19 im Bereich ihrer Überdeckung kraftschlüssig miteinander verbunden. Auf Grund der großen Überdeckungsfläche der Teilabschnitte 18, 19 ist sichergestellt, dass die kraftschlüssige Verbindung den während des Betriebs des Wegeventils 1 auftretenden, hohen Druckkräften gewachsen ist. Die Bauelemente 14, 17 werden separat hergestellt und anschließend gefügt. Dabei wird der mit radialem Übermaß ausgebildete erste Teilabschnitt 18 in den zweiten Teilabschnitt 19 eingepresst.FIG. 3 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention. In contrast to the control piston 5 shown in FIG. 2, this consists of two components 14, 17, wherein a control section 10 is formed on each component 14, 17. In addition, a partial section 18, 19 of the first basic section 8 is formed on each of the components 14, 17. The partial section 18 of the first component 14 is partially disposed within the partial section 19 of the second component 17. In this case, the sections 18, 19 are positively connected to one another in the region of their overlap. Due to the large overlap area of the sections 18, 19 it is ensured that the frictional connection has grown during the operation of the directional control valve 1, high pressure forces. The components 14, 17 are manufactured separately and then joined. In this case, the first partial section 18 formed with radial oversize is pressed into the second partial section 19.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Steuerkolbens 5 eines erfindungsgemäßen Wegeventils 1. Im Unterschied zu dem in Figur 3 dargestellten Steuerkolben 5 durchgreift der Teilabschnitt 18 des ersten ten Steuerkolben 5 durchgreift der Teilabschnitt 18 des ersten Bauelements 14 den Bereich des zweiten Bauelements 17, an dem der Steuerabschnitt 10 ausgebildet ist, in axialer Richtung des Steuerkolbens 5. Dabei erstreckt sich ein Teil des freien Endes des Teilabschnitts 18 in radialer Richtung nach au- ßen durch die Öffnungen 12 hindurch, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauelementen 14, 17 hergestellt wird. Diese formschlüssige Verbindung kann alternativ oder zusätzlich zu der bezüglich Figur 3 beschriebenen kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sein.FIG. 4 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention. In contrast to the control piston 5 shown in FIG. 3, the partial section 18 of the first passes through 5, the portion of the first component 14 extends through the portion of the second component 17, on which the control portion 10 is formed, in the axial direction of the control piston 5. In this case, part of the free end of the portion 18 extends radially outward. Shen through the openings 12 therethrough, whereby a positive connection between the two components 14, 17 is made. This positive connection may be formed alternatively or in addition to the force-locking connection described with reference to FIG.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Steuerkolbens 5 eines erfindungsgemäßen Wegeventils 1. Im Unterschied zu dem in Figur 3 dargestellten Steuerkolben 5 sind die Teilabschnitte 18, 19 konisch ausgebildet, so dass die kraftschlüssige Verbindung über die schrägen Flächen der Teilabschnitte 18, 19 erfolgtFIG. 5 shows a further embodiment of a control piston 5 of a directional control valve 1 according to the invention. In contrast to the control piston 5 shown in FIG. 3, the partial sections 18, 19 are conical, so that the frictional connection takes place via the inclined surfaces of the partial sections 18, 19
Durch die Ausbildung des Steuerkolbens 5 mittels zweier ineinander eingesteckter Bauelemente 14, 17 kann die Länge des Steuerkolbens 5 variabel gestaltet werden. Die Länge der Steuerkolben 5 wird durch die Einstecktiefe des ersten Teilabschnitts 18 in den zweiten Teilabschnitt 19 festgelegt. Somit können mit den gleichen Bauteilen Steuerkolben 5 für verschiedene Wegeventile 1 mit Ventilgehäusen 4 verschiedener Länge hergestellt werden.Due to the design of the control piston 5 by means of two nested components 14, 17, the length of the control piston 5 can be made variable. The length of the control piston 5 is determined by the insertion depth of the first section 18 in the second section 19. Thus, with the same components control piston 5 can be made for different valves 1 with valve bodies 4 of different lengths.
Jedes der in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Bauelemente 14, 17 ist analog eines der bezüglich des Steuerkolbens 5 aus Figur 2 beschriebenen Herstel- lungsverfahren gefertigt. Nach deren Herstellung werden die Bauelemente 14, 17 gefügt. Dabei kann die feste Verbindung der Bauelemente 14, 17, neben den bereits beschriebenen kraft- oder formschlüssigen Methoden, auch durch Schweiß-, Löt-, Klebe- oder Bördelverbindungen oder mittels Verstemmen realisiert sein. BezugszeichenEach of the components 14, 17 illustrated in FIGS. 3 to 5 is manufactured analogously to one of the production methods described with respect to the control piston 5 from FIG. After their preparation, the components 14, 17 are joined. In this case, the fixed connection of the components 14, 17, in addition to the force or positive locking methods already described, also be realized by welding, soldering, gluing or crimping or by caulking. reference numeral
1 Wegeventil1 way valve
2 Stelleinheit2 actuator
3 Ventilabschnitt3 valve section
4 Ventilgehäuse4 valve housing
5 Steuerkolben5 control piston
6 Aussparungen6 recesses
7 Grundkörper7 basic body
8 erster Grundabschnitt8 first basic section
9 zweiter Grundabschnitt9 second basic section
10 Steuerabschnitt10 control section
11 Hohlraum11 cavity
12 Öffnung12 opening
13 axiale Öffnung13 axial opening
14 erstes Bauelement14 first component
15 Stößelstange15 pushrod
16 Federelement16 spring element
17 zweites Bauelement17 second component
18 erste Teilabschnitt18 first section
19 zweiter Teilabschnitt19 second subsection
P ZulaufanschlussP inlet connection
T TankanschlussT tank connection
A erster ArbeitsanschlussA first work connection
B zweiter Arbeitsanschluss B second work connection

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulisches Wegeventil (1 ) mit einem hohl ausgebildeten Ventilgehäuse (4) und einem darin verschiebbar angeordneten Steuerkolben (5), - wobei der Steuerkolben (5) zumindest zwei axial zueinander versetzte Steuerabschnitte (10) und zumindest einen ersten Grundabschnitt (8) aufweist, der zwischen den Steuerabschnitten (10) angeordnet ist,1. Hydraulic directional control valve (1) having a hollow valve housing (4) and a control piston (5) arranged displaceably therein, - wherein the control piston (5) has at least two axially offset control sections (10) and at least one first base section (8) which is arranged between the control sections (10),
- wobei äußere Flächen der Steuerabschnitte (10) der inneren Fläche des Ventilgehäuses (4) angepasst sind und - wobei zwischen einer äußeren Fläche des ersten Grundabschnitts (8) und der inneren Fläche des Ventilgehäuses (4) ein Hohlraum (11 ) ausgebildet ist,- wherein outer surfaces of the control portions (10) of the inner surface of the valve housing (4) are adapted and - between a outer surface of the first base portion (8) and the inner surface of the valve housing (4) is formed a cavity (11)
- dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (5) ein erstes Bauelement (14) aufweist, das mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus ei- nem Metallblech hergestellt ist und an dem zumindest ein Steuerabschnitt (10) und zumindest ein Teilabschnitt (18, 19) des ersten Grundabschnitts (8) ausgebildet sind.- characterized in that the control piston (5) has a first component (14), which is produced by means of a chipless forming process from a metal sheet and on the at least one control section (10) and at least a partial section (18, 19) of the first Base portion (8) are formed.
2. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beide Steuerabschnitte (10) und der gesamte erste Grundabschnitt (8) an dem ersten Bauelement (14) ausgebildet sind.Second hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that both control sections (10) and the entire first base portion (8) on the first component (14) are formed.
3. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (5) ein zweites Bauelement (17) aufweist, das mit- tels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Metallblech hergestellt ist und an dem der andere Steuerabschnitt (10) und ein weiterer Teilabschnitt (18, 19) des ersten Grundabschnitts (8) ausgebildet sind.3. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that the control piston (5) has a second component (17) which is made by means of a chipless forming process of a metal sheet and on which the other control section (10) and a further subsection (18, 19) of the first base section (8) are formed.
4. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem ersten und zweiten Bauelement (14, 17) ausgebildeten Teilabschnitte (18, 19) des ersten Grundabschnitts (8) sich in axialer Richtung des Steuerkolbens (5) zumindest teilweise überdecken und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. 4. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 3, characterized in that on the first and second component (14, 17) formed part sections (18, 19) of the first base portion (8) in the axial direction of the control piston (5) at least partially overlap and are non-positively connected.
5. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen der an dem ersten und zweiten Bauelement (14, 17) ausgebildeten Teilabschnitte (18, 19) des ersten Grundabschnitts () ko- nisch ausgebildet sind.5. Hydraulic directional control valve (1) according to claim 4, characterized in that the contact surfaces of the at the first and second component (14, 17) formed subsections (18, 19) of the first base portion () are formed cally.
6. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem ersten und zweiten Bauelement (14, 17) ausgebildeten Teilabschnitte (18, 19) des ersten Grundabschnitts (8) stoffschlüssig mit- einander verbunden sind.6. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 3, characterized in that on the first and second component (14, 17) formed subsections (18, 19) of the first base portion (8) are cohesively connected to each other.
7. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem ersten und zweiten Bauelement (14, 17) ausgebildeten Teilabschnitte (18, 19) des ersten Grundabschnitts (14) formschlüssig mit- einander verbunden sind.7. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 3, characterized in that on the first and second component (14, 17) formed subsections (18, 19) of the first base portion (14) are positively connected with each other.
8. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der an einem der Bauelemente (14, 17) ausgebildete Teilabschnitt (18, 19) des ersten Grundabschnitts (14) den Bereich des anderen Bauele- ments (14, 17), an dem der Steuerabschnitt (10) ausgebildet ist, in axialer Richtung des Steuerkolbens (5) durchgreift und sich hinter dem durchgriffe- nen Steuerabschnitt (10) zumindest teilweise in radialer Richtung nach außen erstreckt.8. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 3, characterized in that on one of the components (14, 17) formed part section (18, 19) of the first base portion (14) the area of the other building element (14, 17) , on which the control section (10) is formed, passes through in the axial direction of the control piston (5) and extends at least partially outward in the radial direction behind the pass-through control section (10).
9. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass, der Steuerkolben (5) zumindest einen zweiten Grundabschnitt (9) benachbart zu einem der Steuerabschnitte (10) aufweist, wobei zwischen einer äußeren Fläche des zweiten Grundabschnitts (9) und der inneren Fläche des Ventilgehäuses (4) ein Hohlraum (11 ) ausgebildet ist.9. A hydraulic directional control valve (1) according to claim 1, characterized in that, the control piston (5) at least a second base portion (9) adjacent to one of the control sections (10), wherein between an outer surface of the second base portion (9) and the inner surface of the valve housing (4) has a cavity (11) is formed.
10. Hydraulisches Wegeventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Bauelemente (14, 17) mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt sind. 10. A hydraulic directional control valve (1) according to any one of claims 1 or 3, characterized in that the one or more components (14, 17) are made by means of a deep-drawing process.
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