WO2024033107A1 - Bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and method for operating a bidirectional valve device - Google Patents

Bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and method for operating a bidirectional valve device Download PDF

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WO2024033107A1
WO2024033107A1 PCT/EP2023/070931 EP2023070931W WO2024033107A1 WO 2024033107 A1 WO2024033107 A1 WO 2024033107A1 EP 2023070931 W EP2023070931 W EP 2023070931W WO 2024033107 A1 WO2024033107 A1 WO 2024033107A1
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WO
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sleeve
pin
valve device
fluid chamber
fluid
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/070931
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dmitrij SAPOZKOV
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of WO2024033107A1 publication Critical patent/WO2024033107A1/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/18—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on either side
    • F16K17/19—Equalising valves predominantly for tanks
    • F16K17/196—Equalising valves predominantly for tanks spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K2200/00—Details of valves
    • F16K2200/30—Spring arrangements
    • F16K2200/304—Adjustable spring pre-loading

Definitions

  • Bidirectional valve device for a pneumatic and/or hydraulic system and method for operating a bidirectional valve device
  • the present approach relates to a bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and a method for operating a bidirectional valve device.
  • Hydraulic and pneumatic systems can be used in a variety of areas and require appropriate components, such as valves, for reliable operation.
  • the object of the present approach is to create an improved bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and an improved method for operating a bidirectional valve device.
  • the approach presented can relate to a bidirectional valve, which is advantageously inexpensive to manufacture because it consists of few parts and is therefore significantly easier to manufacture. Furthermore, the approach presented and the components required can also be used to modify the size of the valve, so that new, efficient installation options can arise.
  • the valve can also be installed not only radially, but also axially, which can result in several mounting options, including in a line or in a drive cylinder.
  • a bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system comprising a movable pin with a channel for guiding a fluid through the pin, with a Sleeve section and with a spring section adjacent to the sleeve section, the pin in the sleeve section having at least one blind hole and a transverse opening or a smaller cross section than a bore in the sleeve.
  • the bidirectional valve device has the sleeve arranged in the sleeve section of the pin and movable along the pin, which is shaped to close the transverse opening in a first sleeve position or to seal the pin against the sleeve and to partially or completely close the transverse opening in a second sleeve position to release or to release a fluid flow opening between the pin and the sleeve, as well as a spring element arranged in the spring section and connected to the sleeve.
  • the spring element is prestressed between the sleeve and the pin, so that in a rest position the sleeve closes the transverse opening.
  • the valve device has a housing with a first fluid chamber and with a second fluid chamber, wherein the first fluid chamber and the second fluid chamber can be fluidly connected via the, for example, hollow-drilled pin and the sleeve
  • the valve device can be formed, for example, as a bidirectional pressure relief valve that can be used for pneumatic and/or hydraulic applications.
  • the fluid can be, for example, a liquid or a gas that can pass through the valve device and regulate the pressure of the fluid.
  • the valve device can advantageously be used variably, for example in a valve block, with a screw-in sleeve or as a screwable hexagonal valve.
  • the pin can be hollow drilled. It is also possible to use a pin with a diameter that is smaller than the inner diameter of the sleeve. This means that the pin does not need to be hollow-bored and the fluid can still flow from one chamber into the other via a controllable seal between the pin and the sleeve.
  • the at least one transverse opening can also be referred to as a transverse bore and can advantageously be arranged at right angles to the channel and be connected to it.
  • the fluid can be supplied to the channel or removed from the channel as long as the sleeve, which is displaced by the pressure and releases the transverse opening, or the pin is pushed away from its rest position.
  • the Sleeve can, for example, also be referred to as a closure element and can advantageously be arranged on the lateral surface of the pin in the sleeve section.
  • the sleeve can, for example, also be shaped like a cylinder and can be moved or displaced along a main axis of extension of the pin under, for example, the action of pressure.
  • the spring element can be formed, for example, as a compression spring, which can be connected to the sleeve and prestressed between the sleeve and the pin in order to advantageously be able to apply pressure to the sleeve and thus close the transverse opening.
  • the pin with the sleeve and the spring element can be surrounded by the housing, whereby the first and second fluid chambers can advantageously be formed.
  • the fluid chambers can be formed, for example, as cavities in the housing.
  • the first fluid chamber can be arranged in the area of the sleeve section and the second fluid chamber in the area of the spring section.
  • manufacturing costs can be reduced and a structure can be simplified.
  • the pin can have a support element or an adjusting nut in the spring section, which can be shaped to support the spring element on the pin, in particular wherein the spring element can be prestressed between the support element and the sleeve.
  • the support element can be designed, for example, as a threaded nut.
  • a washer can be attached between the support element/adjusting nut and the spring.
  • the spring element can be tensioned by tightening the adjusting nut. As a result of which a compressive force acts on the sleeve and a tensile force of the same magnitude acts on the pin.
  • a housing with a first fluid chamber and a second fluid chamber can be provided, wherein the first fluid chamber and the second fluid chamber can be fluidly connected via the pin and the sleeve.
  • the housing may only be necessary if the valve device is of block construction.
  • the preloaded valve package can also be inserted into a bore/line without a housing in order to close the two pressure chambers separate.
  • the sleeve can have a collar that is connected to the spring element. Additionally or alternatively, the collar can be shaped to limit a movement path of the sleeve in the direction of the first fluid chamber and/or to install a spring that is larger in diameter than the sleeve.
  • the collar can, for example, be shaped as a holding projection, so that a side wall of the sleeve can advantageously be realized in an L-shape.
  • the collar can therefore represent the short L side and the rest of the sleeve, which can contact the lateral surface of the pin, the long L side, whereby the sleeve can advantageously be secured in its position.
  • the pin in the spring section can have at least one further transverse opening (which is particularly helpful in the case of a block design of the valve device) in order to admit the fluid into the channel and additionally or alternatively to let it out of the channel.
  • the further transverse opening can advantageously be realized parallel to the transverse opening in the sleeve section.
  • the axial opening or hollow bore in the pin can advantageously be arranged on an end face of the pin. More specifically, the axial opening can merge directly into the channel of the pin, so that the fluid can flow directly into or out of the channel.
  • the axial opening can also be arranged on the main axis of extension of the pin.
  • the further transverse opening can also be referred to, for example, as a radial opening with respect to the main axis of extension.
  • the sleeve may have a sealing groove for receiving a sealing element for sealing the first fluid chamber from the second fluid chamber.
  • the sealing element can be arranged in particular between the sleeve and a housing wall of the housing.
  • the valve device has the sealing element.
  • the sealing element can be formed, for example, as a sealing ring/piston seal which is located in the sealing groove of the sleeve can be arranged or can be arranged.
  • the sealing groove can be formed as a recess in the sleeve.
  • valve without a sealing element/O-ring.
  • a throttle area can be provided between an outer wall of the sleeve and an inner wall of the housing, which has a smaller cross section than another area between the outer wall of the sleeve and the inner wall of the housing.
  • the first fluid chamber can have a smaller diameter than the second fluid chamber, whereby a spring can be installed which is larger in diameter than the sleeve.
  • the pin on a side of the sleeve section opposite the spring section can have a larger diameter than in the spring section , in particular the pin can be shaped like a truncated cone in the area of the larger diameter.
  • the frustoconical region can also be shaped to seal the valve via the cone.
  • the flow of force runs via the cone tip of the pin into the sleeve, whereby the valve spring can be preloaded by tightening the support element/adjusting nut.
  • the cone shape has the function of sealing the valve.
  • the valve package can be preloaded on the pin due to the cone shape, as the cone is supported on the edge of the inner sleeve bore.
  • the pin may be configured to abut a wall of the second fluid chamber when the sleeve is movable toward the second fluid chamber to expose the transverse opening.
  • the wall can function as a holding element so that the flow of force is diverted into the housing/valve block.
  • the pin can have a locking groove for receiving a locking element or the pin can be threaded and the locking element/adjusting nut can be screwed on. This makes the valve adjustable as the preload force of the spring can be adjusted by tightening a single nut.
  • the securing groove can be formed, for example, as a recess in which the securing element, for example a securing ring, can be arranged.
  • the securing groove can be made like a ring in the lateral surface of the pin.
  • the end face of the sleeve can be the same size as the cross-sectional area of the inner bore.
  • a deflection of the pin or the sleeve can advantageously be achieved at the same pressure level, so that the bidirectional switching valve switches through in each of the directions starting from the same pressurization.
  • the pressure in the second chamber acts on the pressure projection area, which corresponds to the cross-sectional area of the hole in the sleeve. If the permissible pressure and thus the spring force is exceeded, the pin is pushed out of the sleeve and the valve opens/switches, allowing the fluid to escape into the first chamber. Since the two pressure projection surfaces are the same size, the valve opens/switches in both directions when the same pressure is reached.
  • a method for operating a bidirectional valve device comprising a step of admitting the fluid into the first fluid chamber or into the second fluid chamber and a step of transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position
  • Use of the fluid includes to open the at least one transverse opening.
  • the method allows the valve device to advantageously be operated bidirectionally. This means that the fluid can advantageously be introduced from both the first fluid chamber and the second fluid chamber.
  • the transverse opening can be opened and the fluid can flow out of the channel into the first fluid chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a bidirectional valve device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a valve assembly of a bidirectional valve device
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a valve assembly of a bidirectional valve device
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a pin according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a sleeve according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a support element according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • 9 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 11 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 12 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 13 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 14 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device
  • FIG. 15 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method for operating a bidirectional valve device.
  • the valve device 100 can be used, for example, in a pneumatic and/or hydraulic system as a pressure relief valve.
  • the valve device 100 has a bidirectionally movable pin 105 with a channel 110 for guiding a fluid through the pin 105.
  • the pin 105 in turn has a sleeve section 115 and one adjacent to the sleeve section 115 Spring section 120.
  • the pin 105 has at least one transverse opening 125, which is designed, for example, to let the fluid into or out of the channel 110.
  • the pin 105 is, for example, arranged to be movable along its main axis of extension 130.
  • the bidirectional valve device 100 further has a sleeve 135 arranged in the sleeve section 115 of the pin 105 and movable along the pin 105, which is shaped to close the transverse opening 125 in a first sleeve position 140 and to at least partially close the transverse opening 125 in a second sleeve position to release.
  • the sleeve 135 is arranged on a lateral surface 142 of the pin 105.
  • a spring element 145 for example a spring, is connected to the sleeve 135 and prestressed between the sleeve 135 and the pin 105, so that in a rest position the sleeve 135 closes the transverse opening 125.
  • the valve device 100 further has an optional housing 150 with a first fluid chamber 155 and a second fluid chamber 160, the first fluid chamber 155 and the second fluid chamber 160 being fluidically connectable or connected via the pin 105 and the sleeve 135.
  • the fluid chambers 155, 160 are formed, for example, as cavities in the housing 150.
  • the valve device 100 can be implemented, for example, as a valve block, as a screw-on hexagonal valve or, for example, with a screw-in housing. According to this exemplary embodiment, however, the valve device is shaped like a block. Only optionally does the valve device 100 according to this exemplary embodiment have a closure element 165 which is shaped to close the second fluid chamber 160.
  • the closure element 165 is, for example, shaped like a plug and can also optionally be fixed to the housing 150.
  • the pin 105 does not have a hollow bore or axial openings, but rather has a smaller cross section than the inner diameter of the sleeve 135. This results in a free space between the sleeve 135 and the pin 105, which can also be used to guide a fluid from the first fluid chamber 155 to the second fluid chamber 160. A sealing area between a head of the pin 105 and the sleeve 135 can then have the same function as the transverse opening 125.
  • the pin 105 in the spring section 120 has a support element 170 shaped, for example, as a flange and/or disk.
  • the support element 170 is shaped to support the spring element 145 on the pin 105. More specifically, according to this exemplary embodiment, the spring element 145 is biased between the sleeve 135 and the support element 170, so that the spring element 145 exerts pressure on the sleeve 135 in the direction of the first fluid chamber 155. If, for example, the fluid is admitted into the pin from the first fluid chamber 155, the support element 170 touches the closure element 165, since the pin 105 together with the sleeve 135 is initially pressed onto the closure element 165. Only then is the sleeve 135 moved individually and the transverse opening 125 is released. This therefore means that the pin 105 is designed to rest against a wall of the second fluid chamber, for example the closure element 165, when the sleeve 135 is movable in the direction of the second fluid chamber 160 in order to release the transverse opening 125.
  • a side wall of the support element 170 is, for example, L-shaped and, according to this exemplary embodiment, resembles the shape of the sleeve 135, which here also has an L-shaped side wall.
  • the short side of the L forms a collar 175 which is connected to the spring element 145 and/or which is shaped to limit a movement path of the sleeve 135 in the direction of the first fluid chamber 155. This is possible because the housing 150 is shaped like a step during a transition from the first fluid chamber 155 to the second fluid chamber 160 and the collar 175 engages on this step.
  • the fluid chambers 155, 160 together form a bottle-shaped interior of the housing 150, with the “bottle neck” representing the first fluid chamber 155 and the “bottle belly” representing the second fluid chamber 160.
  • the first fluid chamber 155 has a smaller diameter than the second fluid chamber 160.
  • the pin 105 has a larger diameter on a side of the sleeve section 115 opposite the spring section 120 than in the spring section 120, in particular where the pin 105 is in the area of the larger diameter has a frustoconical head 177 and thus becomes wider away from the sleeve 135. Only optionally does the pin 105 have at least one further transverse opening 180 and/or an axial opening 185 in the spring section.
  • the openings 180, 185 are shaped in order to admit the fluid into the channel 110 and/or to let it out of the channel 110, just like the transverse opening 125.
  • the sleeve 135 according to this exemplary embodiment has a sealing groove 190 for receiving a sealing element 195.
  • the sealing element 195 is designed to seal the first fluid chamber 155 from the second fluid chamber 160.
  • the sealing element 195 is also optionally arranged between the sleeve 135 and a housing wall of the housing 150.
  • the sealing groove 190 is arranged circumferentially around the sleeve 135, so that the sealing element 195 is formed, for example, as a sealing ring.
  • the bidirectional valve device 100 has two connections 196 through which the fluid is admitted into one of the fluid chambers 155, 160 and drained from the other of the chambers 155, 160.
  • the connections 196 are arranged on a common side of the valve device 100.
  • the connections 196 can also be implemented differently, as long as one of the connections 196 is coupled to the first fluid chamber 155 and the other of the connections 196 to the second fluid chamber 160. Since the valve device 100 functions bidirectionally, the valve device 100 can be arranged flexibly.
  • the valve device 100 is, for example, elongated, so that it can also be installed in, for example, a piston of a drive cylinder in order to divert the pressure from one pressure chamber directly into the other.
  • the pin 105 and the sleeve are also shaped in such a way that the end face Astim of the sleeve 135 is the same size as the cross-sectional area of the inner bore inside the pin 105. This allows the valve device 100 to be designed in such a way that it operates at the same pressure can switch in either of the two bidirectional directions.
  • a bidirectional pressure relief valve is described here, which can be used in both pneumatics and hydraulics.
  • the valve device 100 can be installed axially in a fluid line, in a piston of a cylinder or, for example, in a deep hole that connects two pressure chambers.
  • the spring element 145 is formed, for example, as a compression spring, which is biased to a defined force in the assembled state. Since the projection surfaces on which the pressure acts are the same, the valve opens in both directions when the permissible pressure is exceeded. The fluid can thus flow directly into the unpressurized fluid chambers 155, 160.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a valve assembly 200 of a bidirectional valve device.
  • the valve assembly 200 shown here can be used, for example, for a bidirectional valve device, as described for example in FIG. 1.
  • it also has the pin 105, the sleeve 135 as well as the spring element 145 and the support element 170.
  • the support element 170 is shown as a disk which has two opposing flat edges and two opposing curved edges.
  • the pin 105 has a frustoconical area or head 177 on one end face, so that movement of the sleeve 135 is limited.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a valve assembly 200 of a bidirectional valve device.
  • the valve assembly 200 shown here corresponds, for example, to the valve assembly 200 described in FIG. 2.
  • the pin 105 more precisely the support element 170, has a securing groove 300 for receiving a securing element, such as a securing ring.
  • the pin 105 has the transverse opening 125 and the axial opening 185, which leads into the channel 110.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a pin 105 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device.
  • the pen 105 corresponds to or is similar, for example, to the pen 105 which was described in at least one of Figures 1 to 3.
  • the sift 105 has the securing groove 300.
  • the channel 110 according to this embodiment has a uniform diameter and thus runs evenly
  • the pin 105 has a gradation 400 on its lateral surface as a play adjustment to the sleeve.
  • the pin 105 also has a further gradation 405 in the area of the securing groove 300, which is shaped, for example, as a stopper for the support element.
  • the pin 105 is hollow-drilled and has a transverse bore described here as a transverse opening 125 at one end.
  • the pin 105 also has a conical surface, which has been described as a truncated cone-shaped head 177 or can be referred to as a ring rest.
  • the valve device is sealed via this conical surface 177 and the sleeve 135.
  • the conical surface 177 is omitted.
  • the pin 105 at the other end of the pin 105 it has a seat for the disk, which was described here as a further step 405, and the locking groove 300 for the locking ring.
  • the pin 105 has a clearance fit to the sleeve.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a sleeve 135 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device.
  • the sleeve 135 corresponds, for example, to the sleeve 135 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and can be connected or connected, for example, to a pin, as described in FIG. 4.
  • the sleeve 135 is, for example, cylindrical and has the sealing groove 190. According to this exemplary embodiment, the sleeve 135 also has a clearance fit on the outside diameter and a clearance fit on the inside diameter.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a support element 170 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device.
  • the support element 170 is formed as a disk and can be used, for example, for a valve device, as described, for example, in at least one of FIGS. 1 to 3.
  • the disk has two milling edges 600 so that, for example, oil can flow out in a spring chamber when the spring is compressed. In the middle this points Support element 170, for example, has a through opening 605, which is designed, for example, to push the support element 170 onto the pin.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3.
  • the transverse opening 125 is closed and thus the first sleeve position 140 is shown.
  • FIG 8 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and / or 7.
  • the valve device 100 is shown in connection with a valve block and has the closure element 165 for closing the housing 150.
  • the fluid chambers 155, 160 are arranged in front of and behind the pin 105 and are each connected to a connection 196.
  • valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS .
  • Fig. 10 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of Figures 1 to 3 and / or 7 to 9. Since the bidirectional valve device 100 is under pressure in two directions opens and closes, the valve device 100 according to this exemplary embodiment has a first projection surface 1000 and a second projection surface 1005, which are of the same size. Because the projection surfaces 1000, 1005 are the same size, the same pressure value is required so that the sleeve 135 is moved and the valve opens.
  • the first projection surface 1000 is arranged on an end face of the sleeve 135.
  • the second projection surface 1005 is arranged on a connecting element 1010, which connects the sleeve 135 and the spring element 145 to one another.
  • the prestressed package consisting of pin 105, sleeve 135, spring element 145 and optional support element 170 as a disk is inserted into the housing 150 and fixed with a locking ring.
  • the projection surfaces 1000, 1005 on which the pressure acts are the same size. In the O position the valve, more precisely the transverse opening 125, is closed. No fluid can then flow through the pin 105.
  • the sleeve 135, which is supported by the spring element 145 is pressed into the housing 150 and the transverse opening 145 is released.
  • FIG 11 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 10. According to this exemplary embodiment, however, the transverse opening 125 is opened and thus a second sleeve position 1100 is shown, so that the fluid can flow out of or into the channel 110.
  • the pin 105 is pushed outwards when the pressure at which the valve should switch is reached.
  • the support element 170 compresses the spring element 145.
  • the sleeve 135 rests, for example, on the locking ring in the housing 150 and the valve opens.
  • FIG. 12 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and / or 7 to 11. Here too, the transverse opening 125 is released.
  • the pressure is on the left side, or from the first fluid chamber, so that the sleeve 135 is pushed away and the fluid passes through the transverse opening 125 in the pin 105 into the second fluid chamber.
  • FIG. 13 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 12.
  • the transverse opening 125 is at least partial Approved.
  • Fig. 14 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100.
  • the valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of Figures 1 to 3 and / or 7 to 13, in particular that in Fig. 13. Also Here the transverse opening 125 is at least partially released.
  • the pressure is on the right side, or from the second fluid chamber, so that the pin 105 is pressed outwards and the fluid enters the first fluid chamber through, for example, the axial opening 185.
  • the method 1500 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 1500 for operating a bidirectional valve device.
  • the method 1500 for example, operates a bidirectional valve device, as described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 14.
  • the method 1500 includes a step 1505 of admitting the fluid into the first fluid chamber or into the second fluid chamber and a step 1510 of transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position using the fluid to open the at least one transverse opening.
  • the fluid is, for example, admitted into the channel from the first fluid chamber or discharged from the channel into the first fluid chamber.
  • step 1510 of transferring from the first sleeve position to the second sleeve position the sleeve is transferred when a pressure of the fluid exceeds a pressure threshold.
  • the fluid in step 1505 of inlet, the fluid is admitted into the second fluid chamber and in step 1510 of transfer, the pin is moved towards the first fluid chamber in order to transfer the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position.
  • step 1505 of admission the fluid is admitted into the first fluid chamber and in step 1510 of transfer, the pin and the sleeve are moved in the direction of the second fluid chamber before transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position, so that, for example, the fluid acts on the pin and on the sleeve to open the transverse opening.
  • an exemplary embodiment includes an “and/or” link between a first feature and a second feature, this should be read as follows
  • Embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first feature or only the second feature.

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Abstract

A bidirectional valve device (100) for a pneumatic and/or a hydraulic system comprises: a bidirectionally movable pin (105) having a channel (110) for guiding a fluid, wherein the pin (105) has a sleeve section (115) and an adjacent spring section (120), wherein the pin (105) has, in the sleeve section (115), at least one transverse opening (125); a movable sleeve (135) which is formed to close the transverse opening (125) in a first sleeve position (140) and to at least partially expose the transverse opening (125) in a second sleeve position; a spring element (145) which is arranged in the spring section (120) and rests against the sleeve (135), wherein the spring element (145) is prestressed between the sleeve (135) and the pin (105) such that in an idle position the sleeve (135) closes the transverse opening (125); and a housing (150) with a first fluid chamber (155) and with a second fluid chamber (160), which can be fluidically connected via the pin (105) and the sleeve (135).

Description

Bidirektionale Ventilvorrichtung für ein Pneumatik- und/oder ein Hydrauliksystem und Verfahren zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung Bidirectional valve device for a pneumatic and/or hydraulic system and method for operating a bidirectional valve device
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine bidirektionale Ventilvorrichtung für ein Pneumatik- und/oder ein Hydrauliksystem und ein Verfahren zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung. The present approach relates to a bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and a method for operating a bidirectional valve device.
Hydraulik- und Pneumatiksysteme sind in einer Vielzahl von Bereichen einsetzbar und benötigen für einen zuverlässigen Betrieb entsprechende Komponenten, beispielsweise Ventile. Hydraulic and pneumatic systems can be used in a variety of areas and require appropriate components, such as valves, for reliable operation.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte eine bidirektionale Ventilvorrichtung für ein Pneumatik- und/oder ein Hydrauliksystem und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung, zu schaffen. Against this background, the object of the present approach is to create an improved bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system and an improved method for operating a bidirectional valve device.
Diese Aufgabe wird durch eine bidirektionale Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. This object is achieved by a bidirectional valve device with the features of device claim 1 and by a method according to claim 9.
Der vorgestellte Ansatz kann sich auf ein bidirektionales Ventil beziehen, das vorteilhafterweise günstig in der Herstellung ist, da es aus wenigen Teilen besteht und somit deutlich einfacher herzustellen ist. Des Weiteren kann durch den vorgestellten Ansatz und die somit benötigten Bauteile auch eine Größe des Ventils modifiziert werden, sodass sich neue, effiziente Einbaumöglichkeiten ergeben können. Das Ventil kann zudem nicht nur radial, sondern auch axial verbaut werden, wodurch sich beispielsweise mehrere Montiermöglichkeiten, unter anderem in einer Leitung oder in einem Antriebszylinder, ergeben können. The approach presented can relate to a bidirectional valve, which is advantageously inexpensive to manufacture because it consists of few parts and is therefore significantly easier to manufacture. Furthermore, the approach presented and the components required can also be used to modify the size of the valve, so that new, efficient installation options can arise. The valve can also be installed not only radially, but also axially, which can result in several mounting options, including in a line or in a drive cylinder.
Es wird eine bidirektionale Ventilvorrichtung für ein Pneumatik- und/oder ein Hydrauliksystem vorgestellt, wobei die bidirektionale Ventilvorrichtung einen beweglichen Stift mit einem Kanal zum Führen eines Fluids durch den Stift, mit einem Hülsenabschnitt und mit einem an den Hülsenabschnitt angrenzenden Federabschnitt aufweist, wobei der Stift im Hülsenabschnitt zumindest ein Sackloch und eine Queröffnung oder einen geringeren Querschnitt als eine Bohrung der Hülse aufweist. Weiterhin weist die bidirektionale Ventilvorrichtung die im Hülsenabschnitt des Stifts angeordnete und entlang des Stifts bewegliche Hülse auf, die ausgeformt ist, um in einer ersten Hülsenstellung die Queröffnung zu verschließen oder den Stift gegen die Hülse abzudichten und um in einer zweiten Hülsenstellung die Queröffnung teilweise oder ganz freizugeben oder eine Fluiddurchflussöffnung zwischen dem Stift und der Hülse freizugeben, sowie ein im Federabschnitt angeordnetes Federelement, das mit der Hülse verbunden ist. Dabei ist das Federelement zwischen der Hülse und dem Stift vorgespannt, sodass in einer Ruheposition die Hülse die Queröffnung verschließt. A bidirectional valve device for a pneumatic and/or a hydraulic system is presented, wherein the bidirectional valve device comprises a movable pin with a channel for guiding a fluid through the pin, with a Sleeve section and with a spring section adjacent to the sleeve section, the pin in the sleeve section having at least one blind hole and a transverse opening or a smaller cross section than a bore in the sleeve. Furthermore, the bidirectional valve device has the sleeve arranged in the sleeve section of the pin and movable along the pin, which is shaped to close the transverse opening in a first sleeve position or to seal the pin against the sleeve and to partially or completely close the transverse opening in a second sleeve position to release or to release a fluid flow opening between the pin and the sleeve, as well as a spring element arranged in the spring section and connected to the sleeve. The spring element is prestressed between the sleeve and the pin, so that in a rest position the sleeve closes the transverse opening.
Optional weist die Ventilvorrichtung ein Gehäuse mit einer ersten Fluidkammer und mit einer zweiten Fluidkammer auf, wobei die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer über den beispielsweise hohlgebohrten Stift und die Hülse fluidisch verbunden werden könnem Optionally, the valve device has a housing with a first fluid chamber and with a second fluid chamber, wherein the first fluid chamber and the second fluid chamber can be fluidly connected via the, for example, hollow-drilled pin and the sleeve
Die Ventilvorrichtung kann beispielsweise als ein bidirektionales Druckbegrenzungsventil ausgeformt sein, das für Pneumatik- und/oder Hydraulikanwendungen eingesetzt werden kann. Demnach kann das Fluid beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, das die Ventilvorrichtung passieren kann und den Druck des Fluids regeln kann.. Die Ventilvorrichtung kann vorteilhafterweise variabel eingesetzt werden, beispielsweise in einem Ventilblock, mit einer Einschraubhülse oder als ein verschraubbares Sechskantventil. Der Stift kann hohlgebohrt sein. Es ist auch möglich einen Stift einzusetzen mit einem Durchmesser der kleiner ist als der Innendruchmesser der Hülse. Dadruch braucht der Stift nicht hohlgebort sein und das Fluid kann trotzdem über einen steuerbaren Dichtabschluss zwischen dem Stift und der Hülse von der einen in die andere Kammer fließen.. Die mindestens eine Queröffnung kann auch als Querbohrung bezeichnet werden und kann vorteilhafterweise rechtwinklig zu dem Kanal angeordnet und mit diesem verbunden sein. Vorteilhafterweise kann dadurch das Fluid dem Kanal zugeführt oder aus dem Kanal abgeführt werden, sofern die Hülse, die durch den Druck verschoben wird und die Queröffnung freigibt oder der Stift aus seiner Ruhestellung weggedrückt wird. Die Hülse kann beispielsweise auch als Verschlusselement bezeichnet werden und kann vorteilhafterweise an der Mantelfläche des Stifts im Hülsenabschnitt angeordnet sein. Die Hülse kann dabei beispielsweise ebenfalls zylinderartig ausgeformt sein und entlang einer Haupterstreckungsachse des Stifts unter beispielsweise einer Druckeinwirkung bewegt oder verschoben werden. Das Federelement kann beispielsweise als eine Druckfeder ausgeformt sein, die mit der Hülse verbunden und zwischen der Hülse und dem Stift vorgespannt sein kann, um vorteilhafterweise den Druck auf die Hülse wirken und die Queröffnung so verschließen zu können. Der Stift mit der Hülse und dem Federelement kann dabei von dem Gehäuse umgeben sein, wodurch vorteilhafterweise die erste und die zweite Fluidkammer ausgeformt werden können. Das bedeutet, dass die Fluidkammern beispielsweise als Hohlräume des Gehäuses ausgeformt sein können. Vorteilhafterweise kann die erste Fluidkammer im Bereich des Hülsenabschnitts und die zweite Fluidkammer im Bereich des Federabschnitts angeordnet sein. Vorteilhafterweise können durch die geringe Anzahl von Bauteilen der Ventilvorrichtung Fertigungskosten reduziert und ein Aufbau vereinfacht werden. The valve device can be formed, for example, as a bidirectional pressure relief valve that can be used for pneumatic and/or hydraulic applications. Accordingly, the fluid can be, for example, a liquid or a gas that can pass through the valve device and regulate the pressure of the fluid. The valve device can advantageously be used variably, for example in a valve block, with a screw-in sleeve or as a screwable hexagonal valve. The pin can be hollow drilled. It is also possible to use a pin with a diameter that is smaller than the inner diameter of the sleeve. This means that the pin does not need to be hollow-bored and the fluid can still flow from one chamber into the other via a controllable seal between the pin and the sleeve. The at least one transverse opening can also be referred to as a transverse bore and can advantageously be arranged at right angles to the channel and be connected to it. Advantageously, the fluid can be supplied to the channel or removed from the channel as long as the sleeve, which is displaced by the pressure and releases the transverse opening, or the pin is pushed away from its rest position. The Sleeve can, for example, also be referred to as a closure element and can advantageously be arranged on the lateral surface of the pin in the sleeve section. The sleeve can, for example, also be shaped like a cylinder and can be moved or displaced along a main axis of extension of the pin under, for example, the action of pressure. The spring element can be formed, for example, as a compression spring, which can be connected to the sleeve and prestressed between the sleeve and the pin in order to advantageously be able to apply pressure to the sleeve and thus close the transverse opening. The pin with the sleeve and the spring element can be surrounded by the housing, whereby the first and second fluid chambers can advantageously be formed. This means that the fluid chambers can be formed, for example, as cavities in the housing. Advantageously, the first fluid chamber can be arranged in the area of the sleeve section and the second fluid chamber in the area of the spring section. Advantageously, due to the small number of components of the valve device, manufacturing costs can be reduced and a structure can be simplified.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Stift im Federabschnitt ein Stützelement oder eine Einstellmutter aufweisen, der oder die ausgeformt sein kann, um das Federelement an dem Stift abzustützen, insbesondere wobei das Federelement zwischen dem Stützelement und der Hülse vorgespannt sein kann. Das Stützelement kann beispielsweise als Gewindemutter ausgeführt sein. Zusätzlich kann eine Scheibe zwischen das Stützelement/Einstellmutter und die Feder angebracht werden. Vorteilhafterweise kann durch das Anziehen der Einstellmutter das Federelement gespannt werden. Wodurch eine Druckkraft auf die Hülse und eine Zugkraft, die gleich groß ist, auf den Stift wirkt. According to one embodiment, the pin can have a support element or an adjusting nut in the spring section, which can be shaped to support the spring element on the pin, in particular wherein the spring element can be prestressed between the support element and the sleeve. The support element can be designed, for example, as a threaded nut. Additionally, a washer can be attached between the support element/adjusting nut and the spring. Advantageously, the spring element can be tensioned by tightening the adjusting nut. As a result of which a compressive force acts on the sleeve and a tensile force of the same magnitude acts on the pin.
Weiterhin kann gemäß einer anderen Ausführungsform ein Gehäuse mit einer ersten Fluidkammer und mit einer zweiten Fluidkammer vorgesehen sein, wobei die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer über den Stift und die Hülse fluidisch verbindbar sind. Hierbei kann das Gehäuse ist nur bei der Blockbauweise der Ventilvorrichtung notwendigsein. Das vorgespannte Ventilpacket kann auch ohne ein Gehäuse in eine Bohrung/Leitung eingesetze werden, um die beiden Druckkammern zu trennen. Eine solches Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass eine sehr kompakte Ventilvorrichtung geshcaffen werden kann, die auch bei geringem zur Verfügung stehendem Bauraum verbaubar ist. Furthermore, according to another embodiment, a housing with a first fluid chamber and a second fluid chamber can be provided, wherein the first fluid chamber and the second fluid chamber can be fluidly connected via the pin and the sleeve. The housing may only be necessary if the valve device is of block construction. The preloaded valve package can also be inserted into a bore/line without a housing in order to close the two pressure chambers separate. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that a very compact valve device can be created, which can be installed even with little available installation space.
Die Hülse kann einen Kragen aufweisen, der mit dem Federelement verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Kragen ausgeformt sein, um einen Bewegungsweg der Hülse in Richtung der ersten Fluidkammer zu begrenzen und/oder um eine Feder zu verbauen, die im Durchmesser größer ist als die Hülse. Der Kragen kann beispielsweise als ein Haltevorsprung ausgeformt sein, sodass eine Seitenwand der Hülse vorteilhafterweise L-förmig realisiert werden kann. Der Kragen kann demnach die kurze L-Seite repräsentieren und der Rest der Hülse, der die Mantelfläche des Stifts kontaktieren kann, die lange L-Seite, wodurch die Hülse vorteilhafterweise in ihrer Position abgesichert werden kann. The sleeve can have a collar that is connected to the spring element. Additionally or alternatively, the collar can be shaped to limit a movement path of the sleeve in the direction of the first fluid chamber and/or to install a spring that is larger in diameter than the sleeve. The collar can, for example, be shaped as a holding projection, so that a side wall of the sleeve can advantageously be realized in an L-shape. The collar can therefore represent the short L side and the rest of the sleeve, which can contact the lateral surface of the pin, the long L side, whereby the sleeve can advantageously be secured in its position.
Ferner kann der Stift im Federabschnitt mindestens eine weitere Queröffnung aufweisen (was speziell bei einer Blockbauweise der Ventilvorrichtung hilfreich ist), um das Fluid in den Kanal einzulassen und zusätzlich oder alternativ aus dem Kanal auszulassen. Die weitere Queröffnung kann vorteilhafterweise parallel zu der Queröffnung im Hülsenabschnitt realisiert sein. Die Axialöffnung oder Hohlbohrung im Stift kann vorteilhafterweise an einer Stirnseite des Stifts angeordnet sein. Genauer gesagt kann die Axialöffnung direkt in den Kanal des Stifts übergehen, sodass das Fluid direkt in oder aus dem Kanal strömen kann. Die Axialöffnung kann weiterhin auf der Haupterstreckungsachse des Stifts angeordnet sein. Weiterhin kann die weitere Queröffnung beispielsweise auch als Radialöffnung bezüglich der Haupterstreckungsachse bezeichnet werden. Furthermore, the pin in the spring section can have at least one further transverse opening (which is particularly helpful in the case of a block design of the valve device) in order to admit the fluid into the channel and additionally or alternatively to let it out of the channel. The further transverse opening can advantageously be realized parallel to the transverse opening in the sleeve section. The axial opening or hollow bore in the pin can advantageously be arranged on an end face of the pin. More specifically, the axial opening can merge directly into the channel of the pin, so that the fluid can flow directly into or out of the channel. The axial opening can also be arranged on the main axis of extension of the pin. Furthermore, the further transverse opening can also be referred to, for example, as a radial opening with respect to the main axis of extension.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Hülse eine Dichtungsnut zum Aufnehmen eines Dichtelements zum Abdichten der ersten Fluidkammer von der zweiten Fluidkammer aufweisen. Dabei kann das Dichtelement insbesondere zwischen der Hülse und einer Gehäusewand des Gehäuses angeordnet sein. Um eine Dichteit des Ventils zu gewährleisten oder sicherstellen zu können, weist die Ventilvorrichtung das Dichtelement auf. Das Dichtelement kann beispielsweise als ein Dichtring/Kolbendichtung ausgeformt sein, der in der Dichtungsnut der Hülse angeordnet oder anordenbar sein kann. Die Dichtungsnut kann dabei als eine Vertiefung in der Hülse ausgeformt sein. According to one embodiment, the sleeve may have a sealing groove for receiving a sealing element for sealing the first fluid chamber from the second fluid chamber. The sealing element can be arranged in particular between the sleeve and a housing wall of the housing. In order to ensure or be able to ensure a tightness of the valve, the valve device has the sealing element. The sealing element can be formed, for example, as a sealing ring/piston seal which is located in the sealing groove of the sleeve can be arranged or can be arranged. The sealing groove can be formed as a recess in the sleeve.
Es ist außerdem möglich das Ventil ohne Dichtelement/O-Ring auszuführen. Speziell kann heirbei zwischen einer Außenwand der Hülse und einer Innenwand des Gehäuses ein Drosselbereich vorgesehen sein, der einen geringeren Querschnitt aufweist, als ein anderer Bereich zwischen der Außenwand der Hülse und der Innenwand des Gehäuses. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Ventil zusätzlich die Funktion einer Drossel aufweist, da dadurch eine definierte Fluidmenge das Ventil passieren kann, wenn die Hülse und die Bohrung für die Hülse als Passung ausgelegt werden. It is also possible to design the valve without a sealing element/O-ring. In particular, a throttle area can be provided between an outer wall of the sleeve and an inner wall of the housing, which has a smaller cross section than another area between the outer wall of the sleeve and the inner wall of the housing. Such an embodiment has the advantage that the valve also has the function of a throttle, since this allows a defined amount of fluid to pass through the valve if the sleeve and the bore for the sleeve are designed as a fit.
Weiterhin kann die erste Fluidkammer einen kleineren Durchmesser aufweisen als die zweite Fluidkammer, wodurch eine Feder verbaut werden kann, die im Durchmesser größer ist als die Hülse Zusätzlich oder alternativ kann der Stift auf einer dem Federabschnitt gegenüberliegenden Seite des Hülsenabschnitts einen größeren Durchmesser aufweisen als im Federabschnitt, insbesondere kann der Stift im Bereich des größeren Durchmessers kegelstumpfförmig ausgeformt sein. Furthermore, the first fluid chamber can have a smaller diameter than the second fluid chamber, whereby a spring can be installed which is larger in diameter than the sleeve. Additionally or alternatively, the pin on a side of the sleeve section opposite the spring section can have a larger diameter than in the spring section , in particular the pin can be shaped like a truncated cone in the area of the larger diameter.
Vorteilhafterweise kann der kegelstumpfförmige Bereich auch ausgeformt sein, um das Ventil über den Kegel abzudichten. Außerdem verläuft so beispielsweise der Kraftfluss über die Kegelspitze des Stiftes in die Hülse, wodurch die Ventilfeder über das Anziehen des Stützelementes/Einstellmutter vorgespannt werden kann. Die Kegelform hat die Funktion das Ventil abzudichten. Außerdem kann das Ventilpacket durch die Kegelform am Stift vorgespannt werden, da der Kegel sich an der Kante der Hülseninnenbohrung abstützt. Advantageously, the frustoconical region can also be shaped to seal the valve via the cone. In addition, for example, the flow of force runs via the cone tip of the pin into the sleeve, whereby the valve spring can be preloaded by tightening the support element/adjusting nut. The cone shape has the function of sealing the valve. In addition, the valve package can be preloaded on the pin due to the cone shape, as the cone is supported on the edge of the inner sleeve bore.
Gemäß einer Ausführungsform (Blockbauweise) kann der Stift ausgebildet sein, um an einer Wand der zweiten Fluidkammer anzuliegen, wenn die Hülse in Richtung der zweiten Fluidkammer beweglich ist, um die Queröffnung freizugeben. Vorteilhafterweise kann die Wand dabei als Halteelement fungieren, sodass der Kraftfluss in das Gehäuse/Ventilblock abgeleitet wird., Der Stift kann eine Sicherungsnut zum Aufnehmen eines Sicherungselements aufweisen oder der Stift mit einem Gewinde versehen und das Sicherungselement/Einstellmutter verschraubt werden. Dadurch ist das Ventil einstellbar, da die Vorspannkraft der Feder durch das Anziehen einer Einzelmutter eingestellt werden kann. Die Sicherungsnut kann beispielsweise als eine Vertiefung ausgeformt sein, in der das Sicherungselement, beispielsweise ein Sicherungsring, angeordnet sein kann. Die Sicherungsnut kann dabei ringartig in die Mantelfläche des Stifts eingebracht sein. According to one embodiment (block construction), the pin may be configured to abut a wall of the second fluid chamber when the sleeve is movable toward the second fluid chamber to expose the transverse opening. Advantageously, the wall can function as a holding element so that the flow of force is diverted into the housing/valve block. The pin can have a locking groove for receiving a locking element or the pin can be threaded and the locking element/adjusting nut can be screwed on. This makes the valve adjustable as the preload force of the spring can be adjusted by tightening a single nut. The securing groove can be formed, for example, as a recess in which the securing element, for example a securing ring, can be arranged. The securing groove can be made like a ring in the lateral surface of the pin.
Ferner kann auch gemäß einer Ausführungsform die Stirnfläche der Hülse gleich groß wie die Querschnittsfläche der Innenbohrung sein. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Auslenkung des Stiifts bzw. der Hülse bei einem gleichen Druckpegel erreicht werden, sodass das bidirektional schaltende Ventil in jede der Richtungen ab einer gleichen Druckbeaufschlagung durchschaltet. Wenn der Druck in der ersten Kammer ansteht, wirkt das Fluid, beziehungsweise der Druck des Fluids gegen die Druckprojektionsfläche, die der Stirnfläche der Hülse entspricht. Wenn der zulässige Druck und somit die Federvorspannkraft überschritten wird, wird die Hülse weggedrückt und das Ventil öffnet/schaltet, wodurch das Fluid in die zweite Kammer entweichen kann. Damit das Ventil in die andere Richtung öffnet/schaltet wirkt der Druck in der zweiten Kammer auf die Druckprojektionsfläche, die dem Querschnittsfläche der Bohrung in der Hülse entspicht. Wenn der zulässige Druck und somit die Federkraft überschritten wird, wird der Stift aus der Hülse rausgedrückt und das Ventil öffnet/schaltet, wodurch das Fluid in die erste Kammer entweichen kann. Da die beiden Druckprojektionsflächen gleich groß sind, öffnet/schaltet das Ventil in beide Richtungen beim Erreichen desselben Drucks. Furthermore, according to one embodiment, the end face of the sleeve can be the same size as the cross-sectional area of the inner bore. In this way, a deflection of the pin or the sleeve can advantageously be achieved at the same pressure level, so that the bidirectional switching valve switches through in each of the directions starting from the same pressurization. When the pressure is present in the first chamber, the fluid, or the pressure of the fluid, acts against the pressure projection surface, which corresponds to the end face of the sleeve. If the permissible pressure and thus the spring preload force is exceeded, the sleeve is pushed away and the valve opens/switches, allowing the fluid to escape into the second chamber. So that the valve opens/switches in the other direction, the pressure in the second chamber acts on the pressure projection area, which corresponds to the cross-sectional area of the hole in the sleeve. If the permissible pressure and thus the spring force is exceeded, the pin is pushed out of the sleeve and the valve opens/switches, allowing the fluid to escape into the first chamber. Since the two pressure projection surfaces are the same size, the valve opens/switches in both directions when the same pressure is reached.
Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung in einer zuvor genannten Variante vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlassens des Fluids in die erste Fluidkammer oder in die zweite Fluidkammer und einen Schritt des Überführens der Hülse von der ersten Hülsenstellung in die zweite Hülsenstellung unter Verwendung des Fluids umfasst, um die mindestens eine Queröffnung zu öffnen. Durch das Verfahren kann die Ventilvorrichtung vorteilhafterweise bidirektional betrieben werden. Das bedeutet, dass das Fluid vorteilhafterweise sowohl von der ersten Fluidkammer als auch von der zweiten Fluidkammer eingebracht werden kann. Furthermore, a method for operating a bidirectional valve device is presented in a variant mentioned above, the method comprising a step of admitting the fluid into the first fluid chamber or into the second fluid chamber and a step of transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position Use of the fluid includes to open the at least one transverse opening. The method allows the valve device to advantageously be operated bidirectionally. This means that the fluid can advantageously be introduced from both the first fluid chamber and the second fluid chamber.
Vorteilhafterweise kann die Queröffnung freigegeben werden und das Fluid kann aus dem Kanal in die erste Fluidkammer ausströmen. Advantageously, the transverse opening can be opened and the fluid can flow out of the channel into the first fluid chamber.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the approach presented here are explained in more detail in the following description with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer bidirektionalen Ventilvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic sectional view of a bidirectional valve device according to an exemplary embodiment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilverbunds einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a valve assembly of a bidirectional valve device;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilverbunds einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 3 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a valve assembly of a bidirectional valve device;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Stifts gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung; 4 shows a schematic sectional view of a pin according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Hülse gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung; 5 shows a schematic sectional view of a sleeve according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Stützelements gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung; 6 shows a schematic sectional view of a support element according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 7 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 8 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device; 9 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 10 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 11 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 11 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 12 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 12 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 13 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; 13 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device;
Fig. 14 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung; und 14 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device; and
Fig. 15 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung. 15 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method for operating a bidirectional valve device.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of favorable exemplary embodiments of the present approach, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, with a repeated description of these elements being omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ventilvorrichtung 100 ist beispielsweise in einem Pneumatik- und/oder Hydrauliksystem als Druckbegrenzungsventil nutzbar. Dazu weist es einen bidirektional beweglichen Stift 105 mit einem Kanal 110 zum Führen eines Fluids durch den Stift 105 auf. Der Stift 105 wiederum weist einen Hülsenabschnitt 115 und einen an den Hülsenabschnitt 115 angrenzenden Federabschnitt 120 auf. Im Hülsenabschnitt 115 weist der Stift 105 zumindest eine Queröffnung 125 auf, die beispielsweise ausgebildet ist, um das Fluid in den Kanal 110 einzulassen oder auszulassen. Der Stift 105 ist beispielsweise beweglich entlang seiner Haupterstreckungsachse 130 angeordnet. Die bidirektionale Ventilvorrichtung 100 weist weiterhin eine im Hülsenabschnitt 115 des Stifts 105 angeordnete und entlang des Stifts 105 bewegliche Hülse 135 auf, die ausgeformt ist, um in einer ersten Hülsenstellung 140 die Queröffnung 125 zu verschließen und um in einer zweiten Hülsenstellung die Queröffnung 125 zumindest teilweise freizugeben. Anders ausgedrückt ist die Hülse 135 an einer Mantelfläche 142 des Stifts 105 angeordnet. Im Federabschnitt 120 ist ein Federelement 145, beispielsweise eine Sprungfeder, mit der Hülse 135 verbunden und zwischen der Hülse 135 und dem Stift 105 vorgespannt, sodass in einer Ruheposition die Hülse 135 die Queröffnung 125 verschließt. Die Ventilvorrichtung 100 weist weiterhin ein optinales Gehäuse 150 mit einer ersten Fluidkammer 155 und einer zweiten Fluidkammer 160 auf, wobei die erste Fluidkammer 155 und die zweite Fluidkammer 160 über den Stift 105 und die Hülse 135 fluidisch verbindbar oder verbunden sind. Die Fluidkammern 155, 160 sind dabei beispielsweise als Hohlräume in dem Gehäuse 150 ausgeformt. Die Ventilvorrichtung 100 ist beispielsweise als ein Ventilblock, als verschraubbares Sechskantventil oder beispielsweise mit einem Einschraubgehäuse realisierbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel jedoch ist die Ventilvorrichtung blockartig ausgeformt. Lediglich optional weist die Ventilvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Verschlusselement 165 auf, das ausgeformt ist, um die zweite Fluidkammer 160 zu verschließen. Das Verschlusselement 165 ist dabei beispielsweise stöpselartig ausgeformt und ist ebenfalls optional an dem Gehäuse 150 fixierbar. 1 shows a schematic sectional view of a bidirectional valve device 100 according to an exemplary embodiment. The valve device 100 can be used, for example, in a pneumatic and/or hydraulic system as a pressure relief valve. For this purpose, it has a bidirectionally movable pin 105 with a channel 110 for guiding a fluid through the pin 105. The pin 105 in turn has a sleeve section 115 and one adjacent to the sleeve section 115 Spring section 120. In the sleeve section 115, the pin 105 has at least one transverse opening 125, which is designed, for example, to let the fluid into or out of the channel 110. The pin 105 is, for example, arranged to be movable along its main axis of extension 130. The bidirectional valve device 100 further has a sleeve 135 arranged in the sleeve section 115 of the pin 105 and movable along the pin 105, which is shaped to close the transverse opening 125 in a first sleeve position 140 and to at least partially close the transverse opening 125 in a second sleeve position to release. In other words, the sleeve 135 is arranged on a lateral surface 142 of the pin 105. In the spring section 120, a spring element 145, for example a spring, is connected to the sleeve 135 and prestressed between the sleeve 135 and the pin 105, so that in a rest position the sleeve 135 closes the transverse opening 125. The valve device 100 further has an optional housing 150 with a first fluid chamber 155 and a second fluid chamber 160, the first fluid chamber 155 and the second fluid chamber 160 being fluidically connectable or connected via the pin 105 and the sleeve 135. The fluid chambers 155, 160 are formed, for example, as cavities in the housing 150. The valve device 100 can be implemented, for example, as a valve block, as a screw-on hexagonal valve or, for example, with a screw-in housing. According to this exemplary embodiment, however, the valve device is shaped like a block. Only optionally does the valve device 100 according to this exemplary embodiment have a closure element 165 which is shaped to close the second fluid chamber 160. The closure element 165 is, for example, shaped like a plug and can also optionally be fixed to the housing 150.
Denkbar ist jedoch auch, dass in einem alternativen Ausführungsbeispiel der Stift 105 keine Hohlbohrung oder Axialöffnunge aufweist, sondern einen geringeren Querschnitt als der Innendurchmesser der Hülse 135 aufweist. Hierdurch ergibt sic hein freier Zwischenraum zwischen der Hülse 135 und dem Stift 105, der ebenfalls zur Führung eines Fluids von der ersten Fluidkammer 155 zu der zweiten Fluidkammer 160 verwendet werden kann. Ein Dichtbereich zwischen einem Kopf des Stifts 105 und der Hülse 135 kann dann die gleiche Funktion haben, wie die Queröffnung 125. Gemäß den in der Fig. 1 näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Stift 105 im Federabschnitt 120 ein beispielsweise als Flansch und/oder Scheibe ausgeformtes Stützelement 170 auf. Das Stützelement 170 ist ausgeformt, um das Federelement 145 an dem Stift 105 abzustützen. Genauer gesagt ist das Federelement 145 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Hülse 135 und dem Stützelement 170 vorgespannt, sodass das Federelement 145 Druck auf die Hülse 135 in Richtung der ersten Fluidkammer 155 ausübt. Wenn das Fluid beispielsweise von der ersten Fluidkammer 155 aus in den Stift eingelassen wird, berührt das Stützelement 170 das Verschlusselement 165, da der Stift 105 samt der Hülse 135 zunächst auf das Verschlusselement 165 gedrückt wird. Erst dann wird die Hülse 135 einzeln bewegt und die Queröffnung 125 wird freigegeben. Das bedeutet also, dass der Stift 105 ausgebildet ist, um an einer Wand der zweiten Fluidkammer, beispielsweise des Verschlusselements 165, anzuliegen, wenn die Hülse 135 in Richtung der zweiten Fluidkammer 160 beweglich ist, um die Queröffnung 125 freizugeben. However, it is also conceivable that in an alternative embodiment the pin 105 does not have a hollow bore or axial openings, but rather has a smaller cross section than the inner diameter of the sleeve 135. This results in a free space between the sleeve 135 and the pin 105, which can also be used to guide a fluid from the first fluid chamber 155 to the second fluid chamber 160. A sealing area between a head of the pin 105 and the sleeve 135 can then have the same function as the transverse opening 125. According to the exemplary embodiment shown in more detail in FIG. 1, the pin 105 in the spring section 120 has a support element 170 shaped, for example, as a flange and/or disk. The support element 170 is shaped to support the spring element 145 on the pin 105. More specifically, according to this exemplary embodiment, the spring element 145 is biased between the sleeve 135 and the support element 170, so that the spring element 145 exerts pressure on the sleeve 135 in the direction of the first fluid chamber 155. If, for example, the fluid is admitted into the pin from the first fluid chamber 155, the support element 170 touches the closure element 165, since the pin 105 together with the sleeve 135 is initially pressed onto the closure element 165. Only then is the sleeve 135 moved individually and the transverse opening 125 is released. This therefore means that the pin 105 is designed to rest against a wall of the second fluid chamber, for example the closure element 165, when the sleeve 135 is movable in the direction of the second fluid chamber 160 in order to release the transverse opening 125.
Eine Seitenwand des Stützelements 170 ist beispielsweise L-förmig realisiert und ähnelt dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Form der Hülse 135, die hier ebenfalls eine L-förmige Seitenwand aufweist. Dabei formt die kurze Seite des Ls einen Kragen 175 aus der mit dem Federelement 145 verbunden ist und/oder der ausgeformt ist, um einen Bewegungsweg der Hülse 135 in Richtung der ersten Fluidkammer 155 zu begrenzen. Dies ist dadurch möglich, dass das Gehäuse 150 bei einem Übergang von der ersten Fluidkammer 155 zur zweiten Fluidkammer 160 stufenartig ausgeformt ist und der Kragen 175 an dieser Stufe greift. Anders ausgedrückt formen die Fluidkammern 155, 160 gemeinsam einen flaschenförmigen Innenraum des Gehäuses 150 aus, wobei der « Flaschenhals » die erste Fluidkammer 155 und der « Flaschenbauch » die zweite Fluidkammer 160 repräsentiert. Anders ausgedrückt weist die erste Fluidkammer 155 einen kleineren Durchmesser auf als die zweite Fluidkammer 160. Zusätzlich oder alternativ weist der Stift 105 auf einer dem Federabschnitt 120 gegenüberliegenden Seite des Hülsenabschnitts 115 einen größeren Durchmesser auf als im Federabschnitt 120, insbesondere wobei der Stift 105 im Bereich des größeren Durchmessers einen kegelstumpfförmigen Kopf 177 aufweist und somit von der Hülse 135 weg breiter wird. Lediglich optional weist der Stift 105 im Federabschnitt mindestens eine weitere Queröffnung 180 und/oder eine Axialöffnung 185 auf. Die Öffnungen 180, 185 sind dabei ausgeformt, um wie auch die Queröffnung 125 das Fluid in den Kanal 110 einzulassen und/oder aus dem Kanal 110 auszulassen. Des Weiteren weist die Hülse 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtungsnut 190 zum Aufnehmen eines Dichtelements 195 auf. Das Dichtelement 195 ist dabei ausgebildet, um die erste Fluidkammer 155 von der zweiten Fluidkammer 160 abzudichten. Das Dichtelement 195 ist weiterhin optional zwischen der Hülse 135 und einer Gehäusewand des Gehäuses 150 angeordnet. Die Dichtungsnut 190 ist um die Hülse 135 umlaufend angeordnet, sodass das Dichtelement 195 beispielsweise als ein Dichtring ausgeformt ist. Insgesamt weist die bidirektionale Ventilvorrichtung 100 zwei Anschlüsse 196 auf, über die das Fluid in eine der Fluidkammern 155, 160 eingelassen und von der anderen der Kammern 155, 160 abgelassen wird. Die Anschlüse 196 sind dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer gemeinsamen Seite der Ventilvorrichtung 100 angeordnet. Alternativ sind die Anschlüsse 196 jedoch auch anders realisierbar, solange einer der Anschlüsse 196 mit der ersten Fluidkammer 155 gekoppelt ist und der andere der Anschlüsse 196 mit der zweiten Fluidkammer 160. Da die Ventilvorrichtung 100 bidirektional funktioniert, ist die Ventilvorrichtung 100 flexibel anordenbar. Weiterhin ist die Ventilvorrichtung 100 beispielsweise länglich ausgeformt, sodass sie auch in beispielsweise einen Kolben eines Antriebszylinders einbaubar ist, um den Druck aus einer Druckkammer direkt in die andere abzuleiten. A side wall of the support element 170 is, for example, L-shaped and, according to this exemplary embodiment, resembles the shape of the sleeve 135, which here also has an L-shaped side wall. The short side of the L forms a collar 175 which is connected to the spring element 145 and/or which is shaped to limit a movement path of the sleeve 135 in the direction of the first fluid chamber 155. This is possible because the housing 150 is shaped like a step during a transition from the first fluid chamber 155 to the second fluid chamber 160 and the collar 175 engages on this step. In other words, the fluid chambers 155, 160 together form a bottle-shaped interior of the housing 150, with the “bottle neck” representing the first fluid chamber 155 and the “bottle belly” representing the second fluid chamber 160. In other words, the first fluid chamber 155 has a smaller diameter than the second fluid chamber 160. Additionally or alternatively, the pin 105 has a larger diameter on a side of the sleeve section 115 opposite the spring section 120 than in the spring section 120, in particular where the pin 105 is in the area of the larger diameter has a frustoconical head 177 and thus becomes wider away from the sleeve 135. Only optionally does the pin 105 have at least one further transverse opening 180 and/or an axial opening 185 in the spring section. The openings 180, 185 are shaped in order to admit the fluid into the channel 110 and/or to let it out of the channel 110, just like the transverse opening 125. Furthermore, the sleeve 135 according to this exemplary embodiment has a sealing groove 190 for receiving a sealing element 195. The sealing element 195 is designed to seal the first fluid chamber 155 from the second fluid chamber 160. The sealing element 195 is also optionally arranged between the sleeve 135 and a housing wall of the housing 150. The sealing groove 190 is arranged circumferentially around the sleeve 135, so that the sealing element 195 is formed, for example, as a sealing ring. Overall, the bidirectional valve device 100 has two connections 196 through which the fluid is admitted into one of the fluid chambers 155, 160 and drained from the other of the chambers 155, 160. According to this exemplary embodiment, the connections 196 are arranged on a common side of the valve device 100. Alternatively, the connections 196 can also be implemented differently, as long as one of the connections 196 is coupled to the first fluid chamber 155 and the other of the connections 196 to the second fluid chamber 160. Since the valve device 100 functions bidirectionally, the valve device 100 can be arranged flexibly. Furthermore, the valve device 100 is, for example, elongated, so that it can also be installed in, for example, a piston of a drive cylinder in order to divert the pressure from one pressure chamber directly into the other.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Stift 105 und die Hülse auch derart ausgeformt, dass die Stirnfläche Astim der Hülse 135 gleich groß wie die Querschnittsfläche der Innenbohrung Ainnen des Stifts 105. Hierdurch kann die Ventilvorrichtung 100 derart ausgelegt werden, dass sie bei einem gleichen Druck in jede der beiden bidirektionalen Richtungen schalten kann. According to a further exemplary embodiment, the pin 105 and the sleeve are also shaped in such a way that the end face Astim of the sleeve 135 is the same size as the cross-sectional area of the inner bore inside the pin 105. This allows the valve device 100 to be designed in such a way that it operates at the same pressure can switch in either of the two bidirectional directions.
In anderen Worten ausgedrückt wird hier ein bidirektionales Druckbegrenzungsventil beschrieben, das sowohl in der Pneumatik als auch in der Hydraulik eingesetzt werden. Beispielsweise lässt sich die Ventilvorrichtung 100 axial in eine Fluidleitung verbauen, in einem Kolben eines Zylinders oder beispielsweise in eine Tieflochbohrung, die zwei Druckkammern verbindet. Das Federelement 145 ist beispielsweise als eine Druckfeder ausgeformt, die im zusammengebauten Zustand auf eine definierte Kraft vorgespannt ist. Da diejenigen Projektionsflächen, auf die der Druck wirkt, gleich sind, öffnet das Ventil beim Überschreiten des zulässigen Drucks in beide Richtungen. Das Fluid kann so direkt in die drucklose der Fluidkammern 155, 160 abfließen. In other words, a bidirectional pressure relief valve is described here, which can be used in both pneumatics and hydraulics. For example, the valve device 100 can be installed axially in a fluid line, in a piston of a cylinder or, for example, in a deep hole that connects two pressure chambers. The spring element 145 is formed, for example, as a compression spring, which is biased to a defined force in the assembled state. Since the projection surfaces on which the pressure acts are the same, the valve opens in both directions when the permissible pressure is exceeded. The fluid can thus flow directly into the unpressurized fluid chambers 155, 160.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilverbunds 200 einer bidirektionalen Ventilvorrichtung. Die hier dargestellte Ventilverbund 200 ist beispielsweise für eine bidirektionale Ventilvorrichtung nutzbar, wie sie beispielsweise in Fig. 1 beschrieben wurde. Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist sie den Stift 105, die Hülse 135 sowie das Federelement 145 und das Stützelement 170 auf. Lediglich das Gehäuse ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Das Stützelement 170 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Scheibe dargestellt, die zwei einander gegenüberliegende flache Kanten und zwei einander gegenüberliegende gebogene Kanten aufweist. Im Hülsenabschnitt 115 weist der Stift 105 an einer Stirnseite einen kegelstumpfförmigen Bereich oder Kopf 177 auf, sodass eine Bewegung der Hülse 135 begrenzt wird. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a valve assembly 200 of a bidirectional valve device. The valve assembly 200 shown here can be used, for example, for a bidirectional valve device, as described for example in FIG. 1. According to this exemplary embodiment, it also has the pin 105, the sleeve 135 as well as the spring element 145 and the support element 170. Only the housing is not shown in this exemplary embodiment. According to this exemplary embodiment, the support element 170 is shown as a disk which has two opposing flat edges and two opposing curved edges. In the sleeve section 115, the pin 105 has a frustoconical area or head 177 on one end face, so that movement of the sleeve 135 is limited.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilverbunds 200 einer bidirektionalen Ventilvorrichtung. Die hier dargestellte Ventilverbund 200 entspricht beispielsweise dem in Fig. 2 beschriebenen Ventilverbund 200. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Stift 105, genauer gesagt das Stützelement 170 eine Sicherungsnut 300 zum Aufnehmen eines Sicherungselements, wie beispielsweise einen Sicherungsring, auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Stift 105 die Queröffnung 125 sowie die Axialöffnung 185 auf, die in den Kanal 110 hineinführt. 3 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a valve assembly 200 of a bidirectional valve device. The valve assembly 200 shown here corresponds, for example, to the valve assembly 200 described in FIG. 2. According to this exemplary embodiment, the pin 105, more precisely the support element 170, has a securing groove 300 for receiving a securing element, such as a securing ring. According to this exemplary embodiment, the pin 105 has the transverse opening 125 and the axial opening 185, which leads into the channel 110.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stifts 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung. Der Stift 105 entspricht oder ähnelt beispielsweise dem Stift 105, der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. Hier weist der Sift 105 die Sicherungsnut 300 auf. Während der Kanal 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen einheitlichen Durchmesser aufweist und somit gleichmäßig verläuft, weist der Stift 105 an seiner Mantelfläche eine Abstufung 400 als Spielanpassung zur Hülse auf. Ebenfalls weist der Stift 105 im Bereich der Sicherungsnut 300 eine weitere Abstufung 405 auf, die beispielsweise als Stopper für das Stützelement ausgeformt ist. 4 shows a schematic sectional view of a pin 105 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device. The pen 105 corresponds to or is similar, for example, to the pen 105 which was described in at least one of Figures 1 to 3. Here the sift 105 has the securing groove 300. While the channel 110 according to this embodiment has a uniform diameter and thus runs evenly, the pin 105 has a gradation 400 on its lateral surface as a play adjustment to the sleeve. The pin 105 also has a further gradation 405 in the area of the securing groove 300, which is shaped, for example, as a stopper for the support element.
Anders ausgedrückt ist der Stift 105 hohlgebohrt und hat an einem Ende eine hier als Queröffnung 125 beschriebene Querbohrung. Am selben Ende hat der Stift 105 auch eine Kegelfläche, die als kegelstumpfförmiger Kopf 177 beschrieben wurde oder als Ringauflage bezeichenbar ist. Über diese Kegelfläche 177 und die Hülse 135 wird die Ventilvorrichtung angedichtet. Bei einer alternativen Ausführung des Ventils entfällt die Kegelfläche 177. Am anderen Ende des Stiftes 105 weist dieser gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Sitz für die Scheibe, was hier als weitere Abstufung 405 beschrieben wurde, und die Sicherungsnut 300 für den Sicherungsring. Am großen Durchmesser, das bedeutet im Hülsenabschnitt 115 hat der Stift 105 eine Spielpassung zur Hülse. In other words, the pin 105 is hollow-drilled and has a transverse bore described here as a transverse opening 125 at one end. At the same end, the pin 105 also has a conical surface, which has been described as a truncated cone-shaped head 177 or can be referred to as a ring rest. The valve device is sealed via this conical surface 177 and the sleeve 135. In an alternative embodiment of the valve, the conical surface 177 is omitted. According to this exemplary embodiment, at the other end of the pin 105 it has a seat for the disk, which was described here as a further step 405, and the locking groove 300 for the locking ring. At the large diameter, that is, in the sleeve section 115, the pin 105 has a clearance fit to the sleeve.
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Hülse 135 gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung. Die Hülse 135 entspricht beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Hülse 135 und ist beispielsweise mit einem Stift verbindbar oder verbunden, wie er in Fig. 4 beschrieben wurde. Die Hülse 135 ist dabei beispielsweise zylindrisch ausgeformt und weist die Dichtungsnut 190 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Hülse 135 zudem eine Spielpassung am Außendurchmesser und eine Spielpassung am Innendurchmesser auf. 5 shows a schematic sectional view of a sleeve 135 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device. The sleeve 135 corresponds, for example, to the sleeve 135 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and can be connected or connected, for example, to a pin, as described in FIG. 4. The sleeve 135 is, for example, cylindrical and has the sealing groove 190. According to this exemplary embodiment, the sleeve 135 also has a clearance fit on the outside diameter and a clearance fit on the inside diameter.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stützelements 170 gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine bidirektionale Ventilvorrichtung. Das Stützelement 170 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Scheibe ausgeformt und ist beispielsweise für eine Ventilvorrichtung nutzbar, wie sie beispielsweise in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. Die Scheibe besitzt gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Fräskanten 600, damit beispielsweise Öl in einer Federkammer abfließen kann, wenn die Feder gestaucht wird. In der Mitte weist das Stützelement 170 beispielsweise eine Durchgangsöffnung 605 auf, die ausgebildet beispielsweise ausgebildet ist, um das Stützelement 170 auf den Stift zu schieben. 6 shows a schematic sectional view of a support element 170 according to an exemplary embodiment of a bidirectional valve device. According to this exemplary embodiment, the support element 170 is formed as a disk and can be used, for example, for a valve device, as described, for example, in at least one of FIGS. 1 to 3. According to this exemplary embodiment, the disk has two milling edges 600 so that, for example, oil can flow out in a spring chamber when the spring is compressed. In the middle this points Support element 170, for example, has a through opening 605, which is designed, for example, to push the support element 170 onto the pin.
Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Queröffnung 125 geschlossen und somit die erste Hülsenstellung 140 dargestellt. 7 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3. According to this exemplary embodiment, the transverse opening 125 is closed and thus the first sleeve position 140 is shown.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Hier ist die Ventilvorrichtung 100 in Verbindung mit einem Ventilblock dargestellt und weist das Verschlusselement 165 zum Verschließen des Gehäuses 150 auf. Die Fluidkammern 155, 160 sind vor und hinter dem Stift 105 angeordnet und jeweils mit einem Anschluss 196 verbunden. 8 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and / or 7. Here the valve device 100 is shown in connection with a valve block and has the closure element 165 for closing the housing 150. The fluid chambers 155, 160 are arranged in front of and behind the pin 105 and are each connected to a connection 196.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 8 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Hier ist die Ventilvorrichtung 100 lediglich als verschraubbares Sechskantventil dargestellt. 9 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS .
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 9 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Da die bidirektionale Ventilvorrichtung 100 in zwei Richtungen unter Druck öffnet und schließt, weist die Ventilvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine erste Projektionsfläche 1000 und eine zweite Projektionsfläche 1005 auf, die gleichgroß sind. Durch die gleiche Größe der Projektionsflächen 1000, 1005 wird demnach derselbe Druckwert benötigt, damit die Hülse 135 bewegt wird und das Ventil öffnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Projektionsfläche 1000 an einer Stirnseite der Hülse 135 angeordnet. Die zweite Projektionsfläche 1005 ist an einem Verbindungselement 1010 angeordnet, welches die Hülse 135 und das Federelement 145 miteinander verbindet. Fig. 10 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar, for example, to the valve device 100 described in at least one of Figures 1 to 3 and / or 7 to 9. Since the bidirectional valve device 100 is under pressure in two directions opens and closes, the valve device 100 according to this exemplary embodiment has a first projection surface 1000 and a second projection surface 1005, which are of the same size. Because the projection surfaces 1000, 1005 are the same size, the same pressure value is required so that the sleeve 135 is moved and the valve opens. According to this exemplary embodiment, the first projection surface 1000 is arranged on an end face of the sleeve 135. The second projection surface 1005 is arranged on a connecting element 1010, which connects the sleeve 135 and the spring element 145 to one another.
Anders ausgedrückt wird das vorgespannte Paket aus Stift 105, Hülse 135, Federelement 145 und optional Stützelement 170 als Scheibe wird in das Gehäuse 150 eingesetzt und mit einem Sicherungsring fixiert. Die Projektionsflächen 1000, 1005, auf die der Druck wirkt, sind gleich groß. In O-Stellung ist das Ventil, genauer gesagt die Queröffnung 125 geschlossen. Durch den Stift 105 kann dann kein Fluid fließen. Wenn der Druck, bei dem das Ventil schaltet, erreicht ist, wird die Hülse 135, die von dem Federelement 145 gestützt wird, in das Gehäuse 150 gedrückt und die Queröffnung 145 wird freigegeben. In other words, the prestressed package consisting of pin 105, sleeve 135, spring element 145 and optional support element 170 as a disk is inserted into the housing 150 and fixed with a locking ring. The projection surfaces 1000, 1005 on which the pressure acts are the same size. In the O position the valve, more precisely the transverse opening 125, is closed. No fluid can then flow through the pin 105. When the pressure at which the valve switches is reached, the sleeve 135, which is supported by the spring element 145, is pressed into the housing 150 and the transverse opening 145 is released.
Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt oder entspricht beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 10 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Queröffnung 125 jedoch geöffnet und somit eine zweite Hülsenstellung 1100 dargestellt, sodass das Fluid aus oder in den Kanal 110 fließen kann. 11 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 10. According to this exemplary embodiment, however, the transverse opening 125 is opened and thus a second sleeve position 1100 is shown, so that the fluid can flow out of or into the channel 110.
In anderen Worten ausgedrückt wird der Stift 105 nach außen gedrückt, wenn der Druck, bei dem das Ventil schalten soll, erreicht ist. Das Stützelement 170 staucht dabei beispielsweise das Federelement 145. Die Hülse 135 liegt beispielsweise an dem Sicherungsring in dem Gehäuse 150 an und das Ventil öffnet. In other words, the pin 105 is pushed outwards when the pressure at which the valve should switch is reached. The support element 170, for example, compresses the spring element 145. The sleeve 135 rests, for example, on the locking ring in the housing 150 and the valve opens.
Fig. 12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt oder entspricht beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 11 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Auch hier ist die Queröffnung 125 freigegeben. 12 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and / or 7 to 11. Here too, the transverse opening 125 is released.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt anders ausgedrückt der Druck auf der linken Seite, beziehungsweise von der ersten Fluidkammer ausgehend an, sodass die Hülse 135 weggedrückt wird und das Fluid durch die Queröffnung 125 im Stift 105 in die zweite Fluidkammer gelangt. According to this exemplary embodiment, in other words, the pressure is on the left side, or from the first fluid chamber, so that the sleeve 135 is pushed away and the fluid passes through the transverse opening 125 in the pin 105 into the second fluid chamber.
Fig. 13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt oder entspricht beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 12 beschriebenen Ventilvorrichtung 100. Auch hier ist die Queröffnung 125 mindestens teilweise freigegeben. 13 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 12. Here too, the transverse opening 125 is at least partial Approved.
Fig. 14 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer bidirektionalen Ventilvorrichtung 100. Die hier dargestellte Ventilvorrichtung 100 ähnelt oder entspricht beispielsweise der in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 13 beschriebenen Ventilvorrichtung 100, insbesondere der in Fig. 13. Auch hier ist die Queröffnung 125 mindestens teilweise freigegeben. Fig. 14 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a bidirectional valve device 100. The valve device 100 shown here is similar or corresponds, for example, to the valve device 100 described in at least one of Figures 1 to 3 and / or 7 to 13, in particular that in Fig. 13. Also Here the transverse opening 125 is at least partially released.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt anders ausgedrückt der Druck auf der rechten Seite, beziehungsweise von der zweiten Fluidkammer ausgehend an, sodass der Stift 105 nach außen gedrückt wird und das Fluid durch beispielsweise die Axialöffnung 185 in die erste Fluidkammer gelangt. According to this exemplary embodiment, in other words, the pressure is on the right side, or from the second fluid chamber, so that the pin 105 is pressed outwards and the fluid enters the first fluid chamber through, for example, the axial opening 185.
Fig. 15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1500 zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung. Durch das Verfahren 1500 wird beispielsweise eine bidirektionale Ventilvorrichtung betrieben, wie sie in mindestens einer der Figuren 1 bis 3 und/oder 7 bis 14 beschrieben wurde. Das Verfahren 1500 umfasst dabei einen Schritt 1505 des Einlassens des Fluids in die erste Fluidkammer oder in die zweite Fluidkammer und einen Schritt 1510 des Überführens der Hülse von der ersten Hülsenstellung in die zweite Hülsenstellung unter Verwendung des Fluids, um die mindestens eine Queröffnung zu öffnen. Dadurch wird das Fluid beispielsweise von der ersten Fluidkammer in den Kanal eingelassen oder aus dem Kanal in die erste Fluidkammer ausgelassen. Beispielsweise wird die Hülse im Schritt 1510 des Überführens von der ersten Hülsenstellung in die zweite Hülsenstellung überführt wird, wenn ein Druck des Fluids einen Druckschwellwert überschreitet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 1505 des Einlassens das Fluid in die zweite Fluidkammer eingelassen und im Schritt 1510 des Überführens der Stift in Richtung der ersten Fluidkammer bewegt, um die Hülse von der ersten Hülsenstellung in die zweite Hülsenstellung zu überführen. Zusätzlich oder alternativ dazu wird beispielsweise im Schritt 1505 des Einlassens das Fluid in die erste Fluidkammer eingelassen und im Schritt 1510 des Überführens werden der Stift und die Hülse vor dem Überführen der Hülse von der ersten Hülsenstellung in die zweite Hülsenstellung in Richtung der zweiten Fluidkammer bewegt, sodass beispielsweise das Fluid auf den Stift und auf die Hülse wirkt, um die Queröffnung zu öffnen. 15 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 1500 for operating a bidirectional valve device. The method 1500, for example, operates a bidirectional valve device, as described in at least one of FIGS. 1 to 3 and/or 7 to 14. The method 1500 includes a step 1505 of admitting the fluid into the first fluid chamber or into the second fluid chamber and a step 1510 of transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position using the fluid to open the at least one transverse opening. As a result, the fluid is, for example, admitted into the channel from the first fluid chamber or discharged from the channel into the first fluid chamber. For example, in step 1510 of transferring from the first sleeve position to the second sleeve position, the sleeve is transferred when a pressure of the fluid exceeds a pressure threshold. According to this embodiment, in step 1505 of inlet, the fluid is admitted into the second fluid chamber and in step 1510 of transfer, the pin is moved towards the first fluid chamber in order to transfer the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position. Additionally or alternatively, for example, in step 1505 of admission, the fluid is admitted into the first fluid chamber and in step 1510 of transfer, the pin and the sleeve are moved in the direction of the second fluid chamber before transferring the sleeve from the first sleeve position to the second sleeve position, so that, for example, the fluid acts on the pin and on the sleeve to open the transverse opening.
Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. The process steps presented here can be carried out repeatedly and in an order other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass dasIf an exemplary embodiment includes an “and/or” link between a first feature and a second feature, this should be read as follows
Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. Embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first feature or only the second feature.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SYMBOL LIST
100 bidirektionale Ventilvorrichtung100 bidirectional valve device
105 Stift 105 pen
110 Kanal 110 channel
115 Hülsenabschnitt 115 sleeve section
120 Federabschnitt 120 spring section
125 Queröffnung 125 transverse opening
130 Haupterstreckungsachse130 main axis of extension
135 Hülse 135 sleeve
140 erste Hülsenstellung 140 first sleeve position
142 Mantelfläche 142 lateral surface
145 Federelement 145 spring element
150 Gehäuse 150 cases
155 erste Fluidkammer 155 first fluid chamber
160 zweite Fluidkammer 160 second fluid chamber
165 Verschlusselement 165 closure element
170 Stützelement 170 support element
175 Kragen 175 collar
177 kegelstumpfförmiger Kopf177 frustoconical head
180 weitere Queröffnung 180 more transverse opening
185 Axialöffnung 185 axial opening
190 Dichtungsnut 190 seal groove
195 Dichtelement 195 sealing element
196 Anschluss 196 connection
200 Ventilverbund 200 valve assembly
300 Sicherungsnut 300 locking groove
400 Abstufung 400 gradation
405 weitere Abstufung 600 Fräskante 405 further gradation 600 milling edge
1000 erste Projektionsfläche 1000 first projection surface
1005 zweite Projektionsfläche 1005 second projection surface
1100 zweite Hülsenstellung 1100 second sleeve position
1500 Verfahren zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung1500 Method of operating a bidirectional valve device
1505 Schritt des Einlassens 1510 Schritt des Überführens 1505 step of letting in 1510 step of transferring

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1 . Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) für ein Pneumatik- und/oder ein Hydrauliksystem, wobei die bidirektionale Ventilvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: 1 . Bidirectional valve device (100) for a pneumatic and/or a hydraulic system, the bidirectional valve device (100) having the following features:
- einen beweglichen Stift (105) mit einem Kanal (110) zum Führen eines Fluids durch den Stift (105), wobei der Stift (105) einen Hülsenabschnitt (115) und einen an den Hülsenabschnitt (115) angrenzenden Federabschnitt (120) aufweist, wobei der Stift (105) im Hülsenabschnitt (115) zumindest ein Sackloch oder eine Queröffnung (125) oder einen geringeren Querschnitt als eine Bohrung einer Hülse aufweist; - a movable pin (105) with a channel (110) for guiding a fluid through the pin (105), the pin (105) having a sleeve section (115) and a spring section (120) adjacent to the sleeve section (115), wherein the pin (105) in the sleeve section (115) has at least one blind hole or a transverse opening (125) or a smaller cross section than a bore of a sleeve;
- die im Hülsenabschnitt (115) des Stifts (105) angeordnete und entlang des Stifts (105) bewegliche Hülse (135), die ausgeformt ist, um in einer ersten Hülsenstellung (140) die Queröffnung (125) zu verschließen oder den Stift (105) gegen die Hülse (135) abzudichten und um in einer zweiten Hülsenstellung (1100) die Queröffnung (125) zumindest teilweise freizugeben oder eine Fluiddurchflussöffnung zwischen dem Stift (105) und der Hülse (135) freizugeben; und - the sleeve (135) arranged in the sleeve section (115) of the pin (105) and movable along the pin (105), which is shaped to close the transverse opening (125) in a first sleeve position (140) or to close the pin (105 ) to seal against the sleeve (135) and to at least partially release the transverse opening (125) or to release a fluid flow opening between the pin (105) and the sleeve (135) in a second sleeve position (1100); and
- ein im Federabschnitt (120) angeordnetes Federelement (145), das mit der Hülse (135) verbunden ist, wobei das Federelement (145) zwischen der Hülse (135) und dem Stift (105) vorgespannt ist, sodass in einer Ruheposition die Hülse (135) die Queröffnung (125) verschließt. - a spring element (145) arranged in the spring section (120), which is connected to the sleeve (135), the spring element (145) being prestressed between the sleeve (135) and the pin (105), so that the sleeve is in a rest position (135) closes the transverse opening (125).
2. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 , wobei der Stift (105) im Federabschnitt (120) ein Stützelement (170) oder eine Einstellmutter aufweist, das ausgeformt ist, um das Federelement (145) an dem Stift (105) abzustützen, insbesondere wobei das Federelement (145) zwischen dem Stützelement (170) oder der Einstellmutter und der Hülse (135) vorgespannt ist. 2. Bidirectional valve device (100) according to claim 1, wherein the pin (105) in the spring section (120) has a support element (170) or an adjusting nut which is shaped to support the spring element (145) on the pin (105), in particular, wherein the spring element (145) is prestressed between the support element (170) or the adjusting nut and the sleeve (135).
3. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Anspüche, wobei ein Gehäuse (150) mit einer ersten Fluidkammer (155) und mit einer zweiten Fluidkammer (160) vorgesehen ist, wobei die erste Fluidkammer (155) und die zweite Fluidkammer (160) über den Stift (105) und die Hülse (135) fluidisch verbindbar sind. 3. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein a housing (150) is provided with a first fluid chamber (155) and with a second fluid chamber (160), the first fluid chamber (155) and the second fluid chamber (160 ) can be fluidically connected via the pin (105) and the sleeve (135).
4. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Hülse (135) einen Kragen (175) aufweist, der mit dem Federelement (145) verbunden ist und/oder wobei der Kragen (175) ausgeformt ist, um einen Bewegungsweg der Hülse (135) in Richtung der ersten Fluidkammer (155) zu begrenzen und/oder um eine Feder zu verbauen, die im Durchmesser größer ist als die Hülse. 4. Bidirectional valve device (100) according to claim 3, wherein the sleeve (135) has a collar (175) connected to the spring element (145) and / or wherein the collar (175) is shaped to a movement path of the sleeve (135) in the direction of the first fluid chamber (155) and / or to install a spring that is larger in diameter than the sleeve.
5. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Stift (105) im Federabschnitt (120) mindestens eine weitere Queröffnung (180) und eine Axialöffnung oder Hohlbohrung (185) aufweist, die ausgeformt ist oder sind, um das Fluid in den Kanal (110) einzulassen und/oder aus dem Kanal (110) auszulassen. 5. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein the pin (105) in the spring section (120) has at least one further transverse opening (180) and an axial opening or hollow bore (185) which is or are formed to contain the fluid to enter into the channel (110) and/or to leave it out of the channel (110).
6. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hülse (135) eine Dichtungsnut (190) zum Aufnehmen eines Dichtelements (195) zum Abdichten der ersten Fluidkammer (155) von der zweiten Fluidkammer (160) aufweist, insbesondere wobei das Dichtelement (195) zwischen der Hülse (135) und einer Gehäusewand des Gehäuses oder Einer Mantelfläche einer Bohrung (150) angeordnet ist. 6. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein the sleeve (135) has a sealing groove (190) for receiving a sealing element (195) for sealing the first fluid chamber (155) from the second fluid chamber (160), in particular wherein the sealing element (195) is arranged between the sleeve (135) and a housing wall of the housing or a lateral surface of a bore (150).
7. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwischen einer Außenwand der Hülse (135) und einer Innenwand des Gehäuses (150) ein Drosselbereich vorgesehen ist, der einen geringeren Querschnitt aufweist, als ein anderer Bereich zwischen der Außenwand der Hülse (135) und der Innenwand des Gehäuses (150). 7. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein a throttle area is provided between an outer wall of the sleeve (135) and an inner wall of the housing (150), which has a smaller cross section than another area between the outer wall of the sleeve (135) and the inner wall of the housing (150).
8. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Stift (105) an einem Ende, das nicht durchgebohrt ist, eine Kegelform oder Kegelspitze aufweist. 8. Bidirectional valve device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the pin (105) has a conical shape or conical tip at an end which is not drilled through.
9. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Stift (105) eine Sicherungsnut (300) zum Aufnehmen eines Sicherungselements aufweist oder wobei der Stift ein Gewinde aufweist, um eine Vorspannkraft der Feder über ein Anziehen einer auf das Gewinde aufzuschraubenden Einstellmutter einzustellen. 9. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein the pin (105) has a locking groove (300) for receiving a locking element or wherein the pin has a thread in order to apply a preload force of the spring by tightening a screw to be screwed onto the thread Adjust the adjusting nut.
10. Bidirektionale Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Anspüche, wobei die Stirnfläche der Hülse gleich groß ist wie die Querschnittsfläche der Innenbohrung. 10. Bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein the end face of the sleeve is the same size as the cross-sectional area of the inner bore.
11. Verfahren (1500) zum Betreiben einer bidirektionalen Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (1500) die folgenden Schritte umfasst: 11. Method (1500) for operating a bidirectional valve device (100) according to one of the preceding claims, wherein the method (1500) comprises the following steps:
Einlassen (1505) des Fluids in die erste Fluidkammer (155) oder in die zweite Fluidkammer (160); und admitting (1505) the fluid into the first fluid chamber (155) or into the second fluid chamber (160); and
Überführen (1510) der Hülse (135) von der ersten Hülsenstellung (140) in die zweite Hülsenstellung (1100) unter Verwendung des Fluids, um die mindestens eine Queröffnung (125) zu öffnen. Transferring (1510) the sleeve (135) from the first sleeve position (140) to the second sleeve position (1100) using the fluid to open the at least one transverse opening (125).
12. Verfahren (1500) gemäß Anspruch 11 , wobei im Schritt (1505) des Einlassens das Fluid in die zweite Fluidkammer (160) eingelassen wird, und wobei im Schritt (1510) des Überführens der Stift (105) in Richtung der ersten Fluidkammer (155) bewegt wird, um das Ventil zu öffnen. 12. The method (1500) according to claim 11, wherein in step (1505) of admitting the fluid is admitted into the second fluid chamber (160), and wherein in step (1510) of transferring the pin (105) towards the first fluid chamber ( 155) is moved to open the valve.
13. Verfahren (1500) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei im Schritt (1505) des Einlassens das Fluid in die erste Fluidkammer (155) eingelassen wird, und wobei im Schritt (1510) des Überführens vor dem Überführen der Hülse (135) von der ersten Hülsenstellung (140) in die zweite Hülsenstellung (1100) und die Hülse (135) in Richtung der zweiten Fluidkammer (160) bewegt werden, um das Ventil zu öffnen. 13. The method (1500) according to one of claims 11 to 12, wherein in step (1505) of admitting the fluid is admitted into the first fluid chamber (155), and wherein in step (1510) of transferring before transferring the sleeve (135 ) from the first sleeve position (140) to the second sleeve position (1100) and the sleeve (135) are moved towards the second fluid chamber (160) to open the valve.
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