DE19526601B4

DE19526601B4 - Pilot operated pressure valve

Info

Publication number: DE19526601B4
Application number: DE19526601A
Authority: DE
Inventors: Holger MÜHLHOFF
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2015-07-22
Also published as: DE19526601A1

Abstract

Vorgesteuertes Druckventil mit einem Hauptkolben, auf dessen erste Kolbenendfläche ein Referenzdruck wirkt und auf dessen zweite Kolbenendfläche der Ausgangsdruck des Druckventils zurückgeführt ist, sowie mit einer zwischen der zweiten Kolbenendfläche und einem Gegenlager angeordneten Feder und mit einer Verschlußschraube, die mit einer einen Federraum bildenden Ausnehmung versehen ist, wobei die Ausnehmung mit einer als Gegenlager dienenden Anlagefläche für die Feder versehen ist, insbesondere vorgesteuertes Druckreduzierventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußschraube (5; 21) mit einer Bohrung (14; 22) zur Aufnahme eines Druckaufnehmers (15; 24) versehen ist und daß die Bohrung (14, 22) über einen Kanal (13) mit dem Federraum (9) in Verbindung steht.Pilot-operated pressure valve with a main piston, on the first piston end surface of which a reference pressure acts and on the second piston end surface of which the outlet pressure of the pressure valve is fed back, as well as with a spring arranged between the second piston end surface and a counter bearing and with a screw plug which is provided with a recess forming a spring chamber The recess is provided with a contact surface for the spring serving as a counter bearing, in particular a pilot-operated pressure reducing valve, characterized in that the screw plug (5; 21) is provided with a bore (14; 22) for receiving a pressure sensor (15; 24) and that the bore (14, 22) is connected to the spring chamber (9) via a channel (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Druckventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pilot operated pressure valve according to the generic term of claim 1.

Ein derartiges, als vorgesteuertes Druckreduzierventil ausgebildetes Druckventil ist aus dem Listenblatt „Proportional-Druckreduzierventil in 3-Wege-Ausführung Typ DRE und ZDRE, Serie 1X" RD 29 175/03.93 der Mannesmann Rexroth GmbH bekannt. Das Druckventil enthält einen Hauptkolben, der von der einen Seite mit dem Ausgangsdruck des Druckreduzierventils beaufschlagt ist und auf den von der entgegengesetzten Seite der Ausgangsdruck eines Vorsteuerventils als Referenzdruck wirkt. Die Kraft einer Druckfeder wirkt zusätzlich zu dem Ausgangsdruck des Druckreduzierventils auf den Hauptkolben. Die Druckfeder stützt sich zwischen der Kolbenendfläche und einer als Gegenlager für die Druckfeder ausgebildeten Verschlußschraube ab. Ein Anschluß für einen Druckaufnehmer ist bei diesem Druckreduzierventil nicht vorgesehen.Such as piloted Pressure reducing valve designed pressure valve is from the list sheet "Proportional pressure reducing valve in 3-way version Type DRE and ZDRE, series 1X "RD 29 175 / 03.93 of Mannesmann Rexroth GmbH. The pressure valve contains a main piston, which from one side with the outlet pressure of the pressure reducing valve is applied and to that of the opposite Side of the output pressure of a pilot valve as a reference pressure acts. The force of a compression spring acts in addition to the initial pressure of the pressure reducing valve on the main piston. The compression spring is supported between the piston end surface and one as a counter bearing for the compression spring trained locking screw. A connection for one Pressure transducers are not intended for this pressure reducing valve.

In der Veröffentlichung „Spanndruckverstellung mit Hilfe einer CNC" in der Zeitschrift „O+P – Ölhydraulik und Pneumatik" 39(1995)Nr. 1, nach Seite 58 ist der Einsatz eines oben beschriebenen vorgesteuerten Druckreduzierventils gezeigt. Zur Messung des Ausgangsdrucks des Druckreduzierventils ist eine Zwischenplatte vorgesehen, die mit einer seitlichen Gewindebohrung für die Montage eines elektronischen Drucksensors versehen ist. Die Gewindebohrung steht mit einer von dem Druckreduzierventil zum Verbraucher führenden Druckleitung in Verbindung. Die Zwischenplatte beansprucht zusätzliche Bauhöhe. In dieser Anwendung dient der gemessene Ausgangsdruck nicht als Istwert für die Regelung des Ausgangsdrucks sondern nur zu Überwachungszwecken.In the publication "Spanndruckverstellung with the help of a CNC "in the magazine "O + P - Ölhydraulik and pneumatics "39 (1995) No. 1, after page 58 is the use of a pilot operated described above Pressure reducing valve shown. To measure the outlet pressure of the Pressure reducing valve is an intermediate plate provided with a side threaded hole for mounting an electronic Pressure sensor is provided. The threaded hole is one of the pressure reducing valve to the consumer leading pressure line in connection. The intermediate plate takes up additional height. In this The measured outlet pressure does not serve as an actual value for the control of the outlet pressure but only for monitoring purposes.

Es sind auch Druckreduzierventile bekannt, bei denen im Gehäuse eine als Manometeranschluß bezeichnete Gewindebohrung für den Anschluß eines Manometers vorgesehen ist. Diese Gewindebohrung steht über einen Verbindungskanal mit einem weiteren Kanal in Verbindung, in dem der Ausgangsdruck des Druckreduzierventils herrscht. Wegen des zusätzlichen Platzbedarfs für eine Gewindebohrung ist ein derartiger Manometeranschluß nur bei Ventilen höherer Nenngrößen möglich.There are also pressure reducing valves known in the case of one called a pressure gauge connection Tapped hole for connecting one Manometer is provided. This threaded hole is above one Connection channel in connection with another channel in which the outlet pressure of the pressure reducing valve prevails. Because of the additional Space requirements for such a pressure gauge connection is only a threaded hole Valves higher Nominal sizes possible.

Aus der DE 31 36 174 C3 ist ein direktgesteuertes Druckregelventil mit einem in einem Ventilgehäuse axial verschiebbar angeordneten Steuerschieber bekannt. Der Steuerschieber ist von dem Stößel eines Magnetankers gegen die Kraft einer Feder auslenkbar. Der Magnetanker ist mit radialem Spiel in einem mehrteiligen Magnetgehäuse angeordnet. Das Ventilgehäuse ist von der einen Seite in das Magnetgehäuse geschraubt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Magnetgehäuses ist eine Druckmeßzelle in einer Ausnehmung des von dem Steuerschieber abgewandten Teils des Magnetgehäuses angeordnet. Die Ausnehmung für die Druckmeßzelle ist über eine Reihe von Verbindungskanälen sowie den Spalt zwischen dem Anker und dem Magnetgehäuse mit dem Ausgangsdruck des Druckregelventils beaufschlagt. Ein elektrischer Druckregler, dem das Ausgangssignal der Druckmeßzelle und ein Sollwert zugeführt sind, beaufschlagt die Magnetspule mit einem Strom, der den Magnetanker gerade so weit auslenkt, daß der Ausgangsdruck des Regelventils im eingeschwungenen Zustand gleich dem Sollwert des Regelkreises ist. Die Druckmeßzelle ist auf der von dem Ventilgehäuse abgewandten Seite im Magnetgehäuse angeordnet, also dort wo ausreichend Platz für eine Druckmeßzelle oder für einen Manometeranschluß ist.From the DE 31 36 174 C3 a directly controlled pressure control valve with a control slide arranged axially displaceably in a valve housing is known. The control slide can be deflected by the plunger of a magnetic armature against the force of a spring. The magnetic armature is arranged with radial play in a multi-part magnet housing. The valve housing is screwed into the magnet housing from one side. On the opposite side of the magnet housing, a pressure measuring cell is arranged in a recess in the part of the magnet housing facing away from the control slide. The recess for the pressure measuring cell is acted upon by the outlet pressure of the pressure regulating valve via a series of connecting channels and the gap between the armature and the magnet housing. An electrical pressure regulator, to which the output signal of the pressure measuring cell and a setpoint value are fed, applies a current to the solenoid coil, which deflects the armature just enough that the output pressure of the control valve in the steady state is equal to the setpoint value of the control circuit. The pressure measuring cell is arranged on the side facing away from the valve housing in the magnet housing, that is to say where there is sufficient space for a pressure measuring cell or for a pressure gauge connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Druckventil der eingangs genannten Art mit einfachen konstruktiven Mitteln den Anschluß eines Druckaufnehmers zu ermöglichen.The invention is based on the object a pressure valve of the type mentioned with simple constructive Means connecting a To enable pressure transducer.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die Erfindung erlaubt auch bei Druckventilen kleiner Nenngröße auf einfache Weise eine Erfassung des Ausgangsdrucks. Damit entfällt die für die Aufnahme des Druckaufnehmers beim Stand der Technik vorgesehene Zwischenplatte. Dies führt sowohl zu einer Verringerung der Bauhöhe als auch zu einer Verringerung der Kosten. Da gegenüber der bisherigen Ausführung des Druckventils nur die als Gegenlager für die Feder dienende Verschlußschraube anders ausgestaltet ist, ergeben sich nur geringe Umstellungskosten in der Fertigung. Es können beliebige Druckaufnehmer verwendet werden.This task is claimed by the 1 marked features solved. The invention also allows simple in the case of pressure valves of small nominal size Way a detection of the outlet pressure. This eliminates the for the Recording the pressure transducer provided in the prior art Intermediate plate. this leads to both a reduction in the overall height and a reduction the cost. Over there the previous version of the pressure valve only the screw plug which serves as a counter bearing for the spring is designed differently, there are only low conversion costs in the production. It can any pressure transducers can be used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Durch die Verbindung der Bohrung für die Aufnahme des Druckaufnehmers mit dem Federraum über einen Kanal, dessen Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Federraumes ist, ergibt sich eine Anlagefläche für die Feder am Boden der Ausnehmung der Verschlußschraube. Ist der Querschnitt des Kanals auch kleiner als der Querschnitt der Bohrung, läßt sich der Kanal zwischen dem Federraum und der Bohrung auf einfache Weise als Druckschläge dämpfende Düse ausgestalten. Eine gemeinsame Längsachse von Bohrung, Kanal und Federraum erlaubt eine einfache Fertigung der Verschlußschraube. Ein in eine erste Ringnut in der Bohrung eingesetzter Sicherungsring verhindert eine Verschiebung des in die Bohrung eingesetzten Druckaufnehmers in axialer Richtung. Ein in eine weitere Ringnut der Bohrung eingelegter Dichtring verbessert die Abdichtung zwischen dem Druckaufnehmer und der Verschlußschraube. Die Verwendung von mit einem Außengewinde versehenen handelsüblichen Druckaufnehmern ist möglich, wenn die Bohrung mit einem entsprechendem Gewinde versehen ist. Ist die Bohrung mit einem Gewinde versehen, lassen sich auch mit einem derartigen Gewinde versehene Adapter für die Aufnahme beliebiger Druckaufnehmer in die Bohrung schrauben.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims. The connection of the bore for receiving the pressure transducer with the spring chamber via a channel, the cross section of which is smaller than the cross section of the spring chamber, results in a contact surface for the spring at the bottom of the recess in the locking screw. If the cross section of the channel is also smaller than the cross section of the bore, the channel between the spring chamber and the bore can be designed in a simple manner as a nozzle which dampens pressure surges. A common longitudinal axis of the bore, channel and spring chamber allows the screw plug to be easily manufactured. A retaining ring inserted into a first annular groove in the bore prevents the pressure transducer inserted into the bore from being displaced in the axial direction. A sealing ring inserted into another annular groove in the bore improves the seal between the pressure sensor and the screw plug. Use an external thread Commercially available pressure transducers are possible if the bore is provided with an appropriate thread. If the bore is provided with a thread, adapters provided with such a thread can also be screwed into the bore to accommodate any pressure transducers.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention is described below their further details with reference to those shown in the drawings embodiments explained in more detail. It demonstrate

1 ein erstes teilweise geschnitten dargestelltes Druckventil und 1 a first pressure valve shown partially in section and

2 ein zweites teilweise geschnitten dargestelltes Druckventil. 2 a second pressure valve shown partially in section.

Die 1 zeigt ein als vorgesteuertes Druckreduzierventil ausgebildetes Druckventil mit einem magnetbetätigten Vorsteuerventil 1, mit einem Proportionalmagneten 2 sowie mit einem Hauptventil 3, das einen Hauptkolben 4 und eine Verschlußschraube 5 aufweist.The 1 shows a pressure valve designed as a pilot-operated pressure reducing valve with a solenoid-operated pilot valve 1 , with a proportional magnet 2 as well as with a main valve 3 that has a main piston 4 and a screw plug 5 having.

Das Druckmedium ist dem Druckventil über einen ersten Anschluß P zugeführt. Über einen weiteren Anschluß A wird das Druckmedium einem hier nicht dargestellten Verbraucher zugeleitet. Der Druck des Druckmedium am Anschluß A ist der Ausgangsdruck des Druckventils. Über einen weiteren Anschluß T wird das Druckmedium zu einem hier nicht dargestellten Tank zurückgeführt. Übersteigt der Druck des dem Druckventil zugeführten Druckmediums einen vorgebbaren Wert, reduziert das Druckventil den Druck des Druckmediums auf den durch das Vorsteuerventil 1 vorgegebenen Wert.The pressure medium is fed to the pressure valve via a first connection P. Via a further connection A, the pressure medium is fed to a consumer, not shown here. The pressure of the pressure medium at port A is the outlet pressure of the pressure valve. The pressure medium is returned to a tank (not shown here) via a further connection T. If the pressure of the pressure medium supplied to the pressure valve exceeds a predeterminable value, the pressure valve reduces the pressure of the pressure medium to that by the pilot valve 1 given value.

Eine Feder 6 hält den Hauptkolben 4 bei drucklosem Anschluß P in der Ausgangsstellung. In dieser Stellung des Hauptkolbens 4 ist die Verbindung vom Anschluß P zum Anschluß A gesperrt, die Verbindung vom Anschluß A zum Anschluß T ist geöffnet. Wird der Hauptkolben 4 – wie weiter unten beschrieben – nach rechts verschoben, fließt Druckmedium vom Anschluß P zum Anschluß A.A feather 6 holds the main piston 4 when port P is depressurized in the starting position. In this position of the main piston 4 the connection from port P to port A is blocked, the connection from port A to port T is open. Becomes the main piston 4 - as described below - shifted to the right, pressure medium flows from port P to port A.

Der Druck am Anschluß A, d. h. der Ausgangsdruck, ist über einen Kanal 7 und eine Düse 8 einem Federraum 9 zugeführt. Der Federraum 9 ist durch eine Ausnehmung 10 der Verschlußschraube 5 in Form einer Stufenbohrung und durch die rechte Endfläche 11 des Hauptkolbens 4 begrenzt. Auf die rechte Endfläche 11 des Hauptkolbens 4 wirken die Kraft der Feder 6 und der Ausgangsdruck des Druckventils.The pressure at port A, ie the outlet pressure, is via a channel 7 and a nozzle 8th a spring chamber 9 fed. The spring chamber 9 is through a recess 10 the screw plug 5 in the form of a stepped bore and through the right end face 11 of the main piston 4 limited. On the right end face 11 of the main piston 4 act the force of the spring 6 and the outlet pressure of the pressure valve.

Auf die linke Seite des Hauptkolbens 4 wirkt der Druck in einem Steuerraum 12. Dieser Druck ist der Vorsteuerdruck des magnetgesteuerten Vorsteuerventils 1. Die Höhe des Vorsteuerdrucks hängt von der Ansteuerung des Proportionalmagneten 2 ab.To the left side of the main piston 4 the pressure acts in a control room 12 , This pressure is the pilot pressure of the solenoid controlled pilot valve 1 , The level of the pilot pressure depends on the control of the proportional solenoid 2 from.

Steigt der Druck im Anschluß A an, wird der Hauptkolben 4 nach links verschoben; diese Verschiebung führt zu einer Verringerung des Drucks im Anschluß A. Entsprechend wird beim Absinken des Drucks im Anschluß A der Hauptkolben 4 nach rechts verschoben; diese Verschiebung führt zu einem Ansteigen des Drucks im Anschluß A. Solange der Druck im Anschluß P größer als der Vorsteuerdruck ist, nimmt der Hauptkolbens 4 im eingeschwungenen Zustand eine Lage ein, in der auf beide Seiten des Hauptkolbens 4 die gleichen Kräfte wirken. Der Druck im Anschluß A ist dann gleich dem Vorsteuerdruck vermindert um die Kraft der Druckfeder 6.If the pressure in port A increases, the main piston becomes 4 shifted to the left; this shift leads to a reduction in the pressure in port A. Accordingly, when the pressure in port A drops, the main piston becomes 4 shifted to the right; this shift leads to an increase in the pressure in port A. As long as the pressure in port P is greater than the pilot pressure, the main spool increases 4 in the steady state a position in which on both sides of the main piston 4 the same forces work. The pressure in port A is then equal to the pilot pressure reduced by the force of the compression spring 6 ,

Von dem Federraum 9 der Verschlußschraube 5 führt ein Kanal 13 zu einer Bohrung 14. Die Längsachse des Kanals 13 und die Längsachse der Bohrung 14 fluchten mit der Längsachse des Federraums 9. Der Querschnitt des Kanals 13 ist kleiner als der Querschnitt des Federraums 9 und auch kleiner als der Querschnitt der Bohrung 14. Dadurch dient der Boden des Federraums 9 einerseits als Anlagefläche für die Feder 6, andererseits wirkt der Kanal 13 als Düse zur Dämpfung von Druckstößen. In der Bohrung 14 ist ein Drucksensors 15 angeordnet, der den Ausgangsdruck des Druckventils in ein elektrisches Ausgangssignal umformt. Der Drucksensor 15 ist über eine Leitung 16 mit einer hier nicht dargestellten elektronischen Schaltungsanordnung verbunden. Die Bohrung 14 ist mit zwei Ringnuten 17 und 18 versehen. In die Ringnut 17 ist ein Sicherungsring 19 eingesetzt. Der Sicherungsring 19 verhindert, daß der Drucksensor 15 von dem innerhalb des Druckventils herrschenden Druck aus der Bohrung 14 hinausgedrückt wird. In die Ringnut 18 ist ein Dichtring 20 eingesetzt. Der Dichtring 20 dichtet die Umfangsfläche des Drucksensors 15 gegenüber der Bohrung 14 ab. Die in der 1 dargestellte Ausgestaltung der Verschlußschraube 5 bietet sich insbesondere für eine Serienfertigung von Druckventilen an.From the spring chamber 9 the screw plug 5 runs a channel 13 to a hole 14 , The longitudinal axis of the channel 13 and the longitudinal axis of the hole 14 aligned with the longitudinal axis of the spring chamber 9 , The cross section of the canal 13 is smaller than the cross section of the spring chamber 9 and also smaller than the cross section of the bore 14 , This serves the bottom of the spring chamber 9 on the one hand as a contact surface for the spring 6 , on the other hand, the channel works 13 as a nozzle for damping pressure surges. In the hole 14 is a pressure sensor 15 arranged, which converts the output pressure of the pressure valve into an electrical output signal. The pressure sensor 15 is over a line 16 connected to an electronic circuit arrangement, not shown here. The hole 14 is with two ring grooves 17 and 18 Mistake. In the ring groove 17 is a circlip 19 used. The locking ring 19 prevents the pressure sensor 15 of the pressure prevailing within the pressure valve from the bore 14 is pushed out. In the ring groove 18 is a sealing ring 20 used. The sealing ring 20 seals the peripheral surface of the pressure sensor 15 opposite the hole 14 from. The in the 1 Shown embodiment of the screw plug 5 lends itself particularly to the series production of pressure valves.

Die 2 zeigt ein weiteres vorgesteuertes Druckreduzierventil mit einem magnetbetätigten Vorsteuerventil. Soweit dieses Druckreduzierventil mit dem in der 1 dargestellten Druckreduzierventil übereinstimmt, sind dieselben Bezugszeichen verwendet worden. In der 2 ist der Verschlußschraube das Bezugszeichen 21 und der Bohrung für die Aufnahme des Druckaufnehmers das Bezugszeichen 22 zugeordnet. Die Bohrung 22 ist mit einem Gewinde 23 versehen. In das Gewinde 23 ist ein mit einem Anschlußgewinde versehener handelsüblicher Drucksensor 24 geschraubt, dessen elektrisches Ausgangssignal ein Maß für den Ausgangsdruck des Druckreduzierventils ist. Anstelle des Drucksensors 24 können andere mit einem Anschlußgewinde versehene Druckaufnehmer, wie z. B. Manometer oder Druckschalter, geschraubt werden. Insbesondere zur Realisierung von Einzelanfertigungen ist es möglich, für den Anschluß von nicht standardisierten Druckaufnehmern Adapter mit einem an das Gewinde 23 angepaßten Anschlußgewinde einzusetzen, ohne Veränderungen an dem Druckreduzierventil vornehmen zu müssen.The 2 shows another pilot-operated pressure reducing valve with a solenoid-operated pilot valve. As far as this pressure reducing valve with that in the 1 shown pressure reducing valve matches, the same reference numerals have been used. In the 2 the screw plug is the reference symbol 21 and the bore for receiving the pressure transducer the reference symbol 22 assigned. The hole 22 is with a thread 23 Mistake. In the thread 23 is a commercially available pressure sensor with a connecting thread 24 screwed, the electrical output signal is a measure of the output pressure of the pressure reducing valve. Instead of the pressure sensor 24 can other pressure transducers provided with a connecting thread, such as. B. pressure gauges or pressure switches. In particular for the realization of one-off productions, it is possible to connect non-standardized pressure sensors with an adapter to the thread 23 use adapted connection thread without having to make changes to the pressure reducing valve.

Claims

Pilot-operated pressure valve with a main piston, on the first piston end surface of which a reference pressure acts and on the second piston end surface of which the outlet pressure of the pressure valve is fed back, as well as with a spring arranged between the second piston end surface and a counter bearing and with a screw plug which is provided with a recess forming a spring chamber , the recess being provided with a contact surface for the spring serving as a counter bearing, in particular a pilot-operated pressure reducing valve, characterized in that the screw plug ( 5 ; 21 ) with a hole ( 14 ; 22 ) to accommodate a pressure sensor ( 15 ; 24 ) is provided and that the bore ( 14 . 22 ) via a channel ( 13 ) with the spring chamber ( 9 ) is connected.

Pressure valve according to claim 1, characterized in that the cross section of the channel ( 13 ) smaller than the cross section of the spring chamber ( 9 ) is.

Pressure valve according to claim 2, characterized in that the cross section of the channel ( 9 ) smaller than the cross section of the hole ( 14 ; 22 ) and that the channel ( 13 ) is designed as a nozzle.

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis of the bore ( 14 ; 22 ), and the longitudinal axis of the channel ( 13 ) with the longitudinal axis of the spring chamber ( 9 ) to match.

Pressure valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bore ( 14 ) with a first one, to hold a circlip ( 19 ) serving ring groove ( 17 ) is provided.

Pressure valve according to claim 5, characterized in that the bore ( 14 ) with another one, for the admission of a sealing ring ( 20 ) serving ring groove ( 18 ) is provided.

Pressure valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bore ( 22 ) with a thread ( 23 ) is provided.