液压的填充阀组件和具有填充阀组件的液压组件的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于再抽吸的、尤其用于液压压力机、尤其大型压力机的液压的填充阀组件，以及涉及一种液压组件、尤其是大型压力机，其具有填充阀组件和一种经由其供应压力介质的液压缸。

背景技术：

液压组件、例如液压压力机具有压力机缸，其活塞可以在自由下落的情况下被排出（ablassen）以快速关闭压力机。因此，短的循环时间是可行的。在此，压力介质必须足够快地补充流入（nachströmen）压力机缸的在排出时增大的压力室中。在此，压力介质从被加荷的压力介质容器经由一个或多个填充阀流入到压力室中。紧接着活塞的快速填充过程或快速行程进行施力行程，在该施力行程期间尤其进行成型过程。在大型压力机的情况下，工作压力可以超过450巴直至目前约700巴，该工作压力也加载在填充阀上。紧接着施力行程，对压力室进行根据额定变化曲线控制的减压，从而受控地控制降低压紧力。在此，这些填充阀承担从压力室中释放压力介质的必要的任务。为了能够精确地根据额定变化曲线进行控制，传统的填充阀以滑阀结构形式来设计。这对于所提及的压力范围要设置得足够耐压，但是这是高耗费的。

此外，在大型压力机上的固定传统的填充阀构造起来是高耗费的。

技术实现要素：

与此相对，本发明的任务在于，提供一种液压的填充阀组件以及一种带有该液压的填充阀组件的液压组件，在填充和减压的控制的质量保持相同的情况下降低了其装置技术上的耗费。

第一任务通过一种具有权利要求1的特征的液压的填充阀组件解决，第二任务通过一种具有权利要求15的特征的液压组件解决。

本发明的有利的改进方案在各个从属权利要求中描述。

一种尤其是用于液压组件、例如液压压力机、尤其是具有大于450巴至大约700巴的工作压力的大型压力机的液压的填充阀组件构造用于，控制将压力介质再抽吸（nachsaugen）到组件的液压缸的压力室中，以及控制将压力介质从液压缸中力控制和/或压力控制地释放。为此目的，填充阀组件具有至少一个阀，该阀具有可持续调节的通流横截面，通过该通流横截面可控制再抽吸和释放。根据本发明，该阀具有逻辑阀、尤其是主动逻辑阀，其被如此设计和/或控制，使得可持续调节的通流横截面由逻辑阀形成。

逻辑阀相对于传统的用于再抽吸、填充和释放的、以滑阀结构形式设计的阀具有在装置技术上更简单的结构，因此降低了耗费。

在一种改进方案中，所述阀具有配属于逻辑阀的预控制阀，所述预控制阀能够持续调节，并且通过所述预控制阀能够持续调节地控制逻辑阀的通流横截面。所述预控制阀优选以滑阀结构形式和/或作为比例阀来设计。

在一种改进方案中，填充阀组件具有如下阀块，至少呈插装式或筒式结构形式的逻辑阀布置、尤其是装入或旋入到所述阀块中。因此，降低逻辑阀的固定耗费。此外，得到压力室和压力介质容器、尤其是低压源（压力介质可从该低压源被再抽吸和/或压力介质可释放到该低压源中）到逻辑阀上的简单且可靠的连接。

在一种改进方案中，填充阀组件尤其是与首次提及的逻辑阀流体并联地具有至少一个附加的逻辑阀，通过该附加的逻辑阀的附加的通流横截面可以将压力介质至少再抽吸到压力室中。

具有至少一个在切换配置中布置的附加的逻辑阀和至少一个持续可调节地被控制的、尤其是预控制的逻辑阀的填充阀组件以有利的方式代替传统的填充阀组件。

在一种改进方案中，所述逻辑阀设计成具有相同的或者不同的标称量。由此，使用等同件或非常可变的控制或其组合是有利的。

在一种改进方案中，在相同或不同的标称量的情况下，逻辑阀结构相同。

标称量可以如此不同，使得它们以1：2、1：4、1：8等等的比例存在。因此，通过有针对性的选择或有针对性的操控待打开的且待保持关闭的逻辑阀可简单地调整再抽吸容积流。

在一种改进方案中，为附加的逻辑阀或者所述附加的逻辑阀中的至少一个配设有根据前述说明的能够持续调节的预控制阀。因此，所涉及的附加的逻辑阀构造有可持续调节的通流横截面，尤其是构造为比例阀，这实现了更精细的控制。

替代地或补充地，附加的逻辑阀或附加的逻辑阀中的至少一个构造有可切换的通流横截面，尤其构造为切换阀。

在一种改进方案中，逻辑阀中的至少一个逻辑阀被构造为可开启的止回阀。

为了构成液压缸的快速行程，尤其为了对液压缸的压力室进行最大快速和/或无气穴的再抽吸或填充，优选使一个或多个逻辑阀以全部的通流横截面打开。

附加的逻辑阀的预控制阀可以构造为简单的切换阀，这使得装置技术上的耗费保持较低。

优选地，相应的逻辑阀是座阀。

优选地，首次提及的逻辑阀的预控制阀以滑阀结构形式构造。

优选地，相应的预控制阀构造为可电磁地操纵，首次提及的逻辑阀的那个预控制阀构造为优选此外可成比例地操纵，以便能够确保首次提及的逻辑阀的持续的调节。仅构造为切换阀的逻辑阀的预控制阀优选构造为可电磁操纵的切换阀。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀的预控制阀具有控制压力介质室，该控制压力介质室与控制压力介质源可流体连接、尤其是连接。此外，所述预控制阀具有低压室，所述低压室与压力介质槽能够流体连接、尤其是与之连接。此外，该预控制阀具有第一控制室，该第一控制室与首次提及的逻辑阀的阀体的在通流横截面减小的方向上起作用的第一控制面能够流体连接、尤其是与之连接。通过这种方式，通过预控制阀能够朝关闭位置的方向操控逻辑阀。

在一种改进方案中，第一控制室与首次提及的逻辑阀的阀体的在通流横截面增大的方向上起作用的、尤其较小的第二控制面能够流体连接、尤其是与之连接。

在一种改进方案中，所述第一控制室与所述第一控制面和所述第二控制面流体地、尤其持久地或者固定地连接。

在一种替代的改进方案中，所述第一控制室与所述阀体的在通流横截面增大的方向上起作用的、尤其较小的第二控制面流体地分开。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀的预控制阀具有第二控制室，该第二控制室能够与首次提及的逻辑阀的阀体的在通流横截面增大的方向上起作用的第二控制面流体连接，或者该第二控制室关于通流横截面不起作用地切换，其方式尤其是该第二控制室与第二控制面流体分开，其方式尤其是该第二控制室被封闭。

为此，第二控制室可以构造成不带有通入到该第二控制室中的压力介质管路或者构造成带有通入到该第二控制室中的压力介质管路，其中，该压力介质管路于是例如通过栓塞或阀来截止。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀的预控制阀具有第二控制室，该第二控制室与首次提及的逻辑阀的阀体的在通流横截面增大的方向上起作用的第二控制面流体连接、尤其是连接。以该方式，通过预控制阀逆着第一控制面的关闭力实现通流横截面的更精细的调节。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀的预控制阀具有第一端部位置，在该第一端部位置中，第一控制室与控制压力介质室连接并且与低压室分开，并且在该第一端部位置中，第二控制室与低压室连接并且与控制压力介质室分开。因此在第一端部位置中得到以控制压力向第一控制面进行压力介质加载与给第二控制面加载低压的明确的对应关系。

在一种改进方案中，所述预控制阀具有第二端部位置，在该第二端部位置中，所述第一控制室与所述低压室连接并且与所述控制压力介质室分开，并且在该第二端部位置中，所述第二控制室与所述控制压力介质室连接并且与所述低压室分开。因此，在第二端部位置中，第一控制面被加荷以低压，并且第二控制面被加荷以控制压力。

在首次提及的逻辑阀的预控制阀的一种改进方案中，该预控制阀尤其是在端部位置之间具有位置，在所述位置中两个控制室不仅与控制压力介质室而且与低压室流体连接。通过这种方式，在两个端部位置之间通过改变预控制阀的位置能够精细地并且彼此反向地调节两个控制室上的压力。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀的预控制阀具有第一节流横截面，通过该第一节流横截面可以控制压力介质室与第一控制室的第一流体连接。此外，预控制阀具有第二节流横截面，通过该第二节流横截面可以控制低压室与第二控制室的第二流体连接。此外，该预控制阀具有第三节流横截面和第四节流横截面，通过第三节流横截面可以控制压力介质室与第二控制室的流体连接，通过第四节流横截面可以控制低压室与第一控制室的第四流体连接。

尤其地，第一和第二节流横截面的变化与第三和第四节流横截面的变化相反。

与此相应地，第一和第二节流横截面的变化彼此同向，并且第三和第四节流横截面的变化彼此同向。

在一种改进方案中，至少首次提及的逻辑阀的阀体具有尤其在通流横截面减小的方向上起作用的第一控制面和与该第一控制面反作用的尤其更小的第二控制面。这两个控制面分别通过该逻辑阀的预控制阀能够选择性地与压力介质容器或压力介质槽或与这两者流体连接。此外，首次提及的逻辑阀的阀体具有第三控制面，该第三控制面逆着第一控制面起作用并且能够与压力介质容器流体连接。

第二和第三控制面在通流横截面增大的方向上起作用。在此，压力介质容器的压力尤其持久地作用在第三控制面上，相反地，第二控制面可由预控制阀加载以较小的低压和控制压力以及位于其之间的压力值。

在一个替代的改进方案中，至少首次提及的逻辑阀的阀体具有第一控制面和与其反作用的、尤其是较小的第二控制面。在此，仅仅第一控制面能够通过所述预控制阀选择性地与控制压力介质源或者压力介质槽或者与这两者流体连接。相反，第二控制面持久地与控制压力介质源流体连接。此外，首次提及的逻辑阀的阀体具有第三控制面，该第三控制面逆着第一控制面起作用并且能够与压力介质容器流体连接。

在这种替代方案中因此也使得第二和第三控制面在通流横截面增大的方向上起作用。在此，如在上述替代方案中那样，压力介质容器的压力尤其持久地作用在第三控制面上，相反地，第二控制面始终被加载以控制压力。由此，首次提及的逻辑阀以受控的方式打开。

在一种改进方案中，首次提及的逻辑阀具有第二压力室，该第二压力室与液压缸的压力室可流体连接，尤其是与之连接。

在一种改进方案中，逻辑阀的第二压力室局部地由阀体的面限定，该面关于通流横截面不起作用。通过这种方式，部分高的、在液压缸的压力室中起作用的、尤其是直至700巴的工作压力不会影响首次提及的逻辑阀的关闭或打开，从而不必在逻辑阀方面、尤其是在其预控制方面反作用于液压缸的高的工作压力。

最后提及的面如此构造，即它在逻辑阀的阀体的调节方向上不具有起作用的器件，尤其是仅构造为圆周面。因此压力室内的工作压力只径向作用在阀体上。

一种液压组件、尤其是液压压力机、尤其是大型压力机，如已经提及的那样，具有根据前述权利要求的至少一个方面构造的填充阀组件。此外，液压组件还具有一个带有活塞的液压缸、尤其是压力机缸，活塞限定一个压力室。该压力室与逻辑阀流体连接，从而该压力室通过该逻辑阀可被供应以用于再抽吸压力介质和释放压力介质。此外，该组件具有尤其是加荷的压力介质容器。在填充阀组件的逻辑阀上一方面流体地连接压力室并且另一方面流体地连接压力介质容器。通过这种方式，至少通过填充阀组件的逻辑阀的可持续调节的通流横截面可将压力介质再抽吸到压力室中并且可从压力室中释放，尤其是根据压力室的压力的和/或活塞的力的额定变化曲线控制地释放。

为了能够调节液压缸的力，在一种改进方案中，所述组件具有力检测单元和/或压力检测单元，通过它们可以检测活塞的力和/或液压缸的压力室中的压力。通过这种方式，力和/或压力的测量值可以用于在再抽吸和/或减压时通过一个或多个阀来控制液压缸。

在一种改进方案中，所述组件具有控制单元，在所述控制单元中存储有力和/或压力的尤其与时间相关的额定变化曲线。

在一种改进方案中，可以通过控制单元根据额定变化曲线和所检测的压力或所检测的力来控制至少首先提及的逻辑阀的预控制阀。

在一种改进方案中，压力介质容器由加荷的液压存储器或压力介质箱构成。通过加荷，压力介质可以从该压力介质容器中良好地补充流入以用于再抽吸到压力室中，并且在释放或减压的情况下压力介质又从压力室经由逻辑阀流入。

当固定在关闭位置时，相应的逻辑阀经由弹簧予以保持，该弹簧将阀体预紧到其关闭位置中。

与填充阀组件或组件的其他设计方案无关地，如下一种改进方案证实为有利的，在其中控制压力介质源与加荷的压力介质容器、尤其是液压存储器流体连接或可与之流体连接。因此，为了控制一个或多个逻辑阀，尤其为了对上述第一和/或第二控制面或面加载压力介质，可以提供尽可能无波动的控制压力，从而提高液压缸的压力或力的控制或调节质量。

尤其地，该容器或该液压存储器与控制压力介质流动路径连接。在一种改进方案中，该容器或该液压存储器通过阀、尤其是可调节的节流部位与控制压力介质流动路径连接。

补充地，可以设置从该容器或液压存储器到压力介质槽的排空流动路径。在此可以布置可调节的或可切换的节流部位，以便从容器/液压存储器中释放压力介质。

可选地，设置有限压阀，以用于防护容器/液压存储器。

可选地，设置有压力检测单元，以用于检测所提及的容器或液压存储器中的压力。

附图说明

在附图中示出了根据本发明的液压组件，其根据两个实施例构造为液压的大型压力机。现在借助于这些附图的图示详细说明本发明。其中示出：

图1示出根据第一实施例的构造为液压的大型压力机的液压组件，并且

图2示出根据第二实施例的构造为液压的大型压力机的液压组件。

具体实施方式

图1示出第一实施例的液压的大型压力机的液压线路图。所述大型压力机具有一个或者至少一个具有压力室4的液压缸2，所述压力室由活塞6局部地限定。在所示的实施例中，重力加速度g如此作用在活塞6上，从而重力加速度使活塞朝拉伸垫（ziehkissen）（未示出）的方向加速以形成快速行程，其中，压力室4增大。

为了控制用压力介质填充压力室4以及从压力室4中释放压力介质，该压力室可以通过阀8、16、24与加荷的压力介质容器或压力介质存储器34流体连接。

为了施加液压缸2的压紧力，大型压力机在开放的液压回路中具有高压介质源36，该高压介质源通过工作管路38与压力室4流体连接。高压介质源36在所示的实施例中构造为具有可调节的挤压容积的轴向活塞泵。其他设计方案也是可行的。

阀8、16、24具有由预控制阀12、20、28和逻辑阀10、18、26构成的结构。在所示的实施例中，第二阀16和第三阀24在其预控制阀20、28和逻辑阀18、26及其标称量方面结构相同地来设计。与此不同的是，可以不同地设计标称量。

预控制阀20、28构造为具有四个接头和两个切换位置的4/2切换阀。所述逻辑阀10、18、26由现有技术公知地构造为申请人的lc2a逻辑阀。

与第二和第三预控制阀20、28不同，预控制阀12构造为能够持续地、尤其成比例地调节的4/2换向阀。这用于根据本发明持续地调节逻辑阀10的通流横截面14。

根据图1的大型压力机此外具有压力介质槽、其构造为箱t。

为了以控制压力控制逻辑阀10、18、26，大型压力机具有控制压力介质源32，其构造为在敞开的液压回路中的可调节的轴向活塞泵。

为了检测压力室4中的压力，大型压力机具有压力检测单元40。

逻辑阀10、18、26分别具有阀体42、44、46。因为在此存在结构相同性，所以仅仅借助逻辑阀10来描述逻辑阀。

阀体42具有限定阀体的后室的第一控制面48、与第一控制面48反作用的且较小的第二控制面50（其设计为环形面）和与该第二控制面相同定向地作用的第三控制面52。通过阀体42，在逻辑阀10中，与压力介质容器34流体连接的第一压力室a可与和压力室4流体连接的第二压力室b流体分开并且可与之连接。在此，阀体42位于逻辑阀10的阀座上。在阀体42从座上抬起的情况下，逻辑阀10的通流横截面14打开。然后，压力介质容器34通过通流横截面14与压力室4流体连接，否则分开。

配设给逻辑阀10的预控制阀12具有控制压力介质室p，该控制压力介质室通过控制压力介质流动路径54与控制压力介质源32流体连接。所述预控制阀也具有低压室t，所述低压室通过低压流动路径56与压力介质槽t流体连接。此外，所述预控制阀具有第一压力室58，该第一压力室在所示的实施例中持久地与第一控制面48和第二控制面50流体连接。此外，所述预控制阀具有第二控制室60，该第二控制室在所示的实施例中关于通流横截面14持久地不起作用地切换。该切换通过栓塞62在从第二控制室60到第二控制面50的路径中实现。如果栓塞被移除并且例如被布置在路径z1的区域中，那么第二控制室60与第二控制面50流体连接并且第一控制室58与第二控制面50流体分开。

预控制阀12具有第一端部位置12a，在该第一端部位置中，控制压力介质室p与第一控制室58流体连接，而低压室t与第二控制室60流体连接。第一端部位置12a在此是预控制阀12的弹簧预紧的基本位置。此外，所述预控制阀具有第二端部位置12b，在该第二端部位置中，控制压力介质室p与第二控制室60流体连接，而低压室t与第一控制室58流体连接。在端部位置12a、12b之间，通过电磁体能够将预控制阀12成比例且持续地调节到中间位置12c中。

在所示出的实施例中，第一控制室58持久地不仅与第一控制面48而且与第二控制面50通过控制管路相连接。因为第二控制室60持久地不起作用地切换（见上文），因此相同的压力作用在控制面48、50上。在此，第一控制面48的合成的关闭力根据面积比例大于第二控制面50的打开力。最后提及的压力在第一端部位置12a中大约是控制压力介质室p中的控制压力、即控制压力介质源32的控制压力，而在第二端部位置12b中大约是低压空间t中的压力、即箱压力。在中间位置12c中，压力具有位于其间的值，该值可持续地改变。

由于与相反作用的第二控制面50的面积相比更大的第一控制面48，在第一控制室58上产生的压力始终在通流横截面减小的方向上起作用。此外，逻辑阀10的阀体42经由弹簧被预紧到关闭位置（通流横截面14等于零）。

压力介质容器34的压力反作用于阀体42上的关闭压力，因为该压力介质容器通过存储器管路61持久地与阀体42的第三控制面52流体连接。

接下来描述快速行程中的压力室4的填充，在该快速行程中活塞6在自由下落的情况下被排出，并且描述在其中活塞6施加成型力的施力行程，以及描述压力室4的、在施力行程之后的压力控制的或力控制的减压。

活塞6根据附图布置在其上方的初始位置中，其中，压力室4具有其最小的容积。在该位置中，它由液压机械的装置（未示出）保持。如果活塞6要朝向拉伸垫（未示出）移动，则这通过消除所提及的保持力以及通过重力加速度g加速活塞6而最大快速地进行。在此，必须以足够的速度将压力介质再抽吸到压力室4中，以便尤其避免气穴现象。

为此，将阀8、16、24的阀活塞42、44、46最大快速地调控到最大的通流横截面14、22、30上。这通过以下方式实现，即快速地降低关闭地作用到阀体42、44、46上的压力，所述压力加载到相应第一控制面48上。

这对于阀8来说通过以下方式实现，即，预控制阀12从其弹簧预紧的基本位置12a电磁地切换到第二端部位置12b中。而后，第一控制面48经由其与预控制阀12的低压室t连接并且由此与压力介质槽t连接。同样的情况适用于所述第二控制面50。因为第三控制面52持久地与预加荷到5巴的压力介质容器34处于压力介质连接之中，所以阀8的阀体42从阀座抬起并且通流横截面14具有其最大值。关于第二阀16和第三阀24，预控制阀20、28同样被电磁地操纵，由此逻辑阀18和26的第一控制面48与压力介质槽t连接。因此，阀体44、46也打开并且释放通流横截面22、30。然后，在活塞6下降时，经由存储器管路61通过通流横截面14、22、30将最大的压力介质容积流补充流入到压力室4中。

在快到达拉伸垫之前，活塞6的制动通过未示出的液压机械的装置实现。

接着是施力行程，在该施力行程中，压力室4通过高压介质源36被供应以具有在所示实施例中为大约630巴的工作压力的压力介质。

在此，在逻辑阀10、18、26的阀活塞42、44、46上有利地没有由工作压力产生调节力。其原因在于，在阀体42、44、46上关于逻辑阀10、18、26的具有工作压力的第二压力室b没有设置轴向起作用的、即没有调节地起作用的控制面。高的压力（630巴）因此仅径向地而不是调节性地轴向作用在阀活塞42、44、46上。与之相应地，为了保持逻辑阀10、18、26关闭（这在施力行程中是必要的），仅需要相对小的控制压力，所述控制压力存在于相应的逻辑阀1018、26的第一控制面48上。因此，尽管填充阀组件1的工作压力高，也可以使用有利的、由于不能针对如此高的压力来设计的、在装置技术上简单的逻辑阀10、18、26来代替滑阀。

接着对压力室4减压。在此，压力室4的压力通过压力检测单元40持续地检测。该压力应当在时间上跟随额定变化曲线，以便被压制的部件或产品达到其规定的品质和质量。因此，大型压力机具有（未示出的）控制单元，力的和尤其是压力室4中的压力的额定变化曲线与时间相关存储在所述控制单元中。在此，控制单元将由检测单元40检测到的压力的实际变化曲线与额定变化曲线进行比较并且以控制的方式进行干预。减压时液压缸的力的控制仅通过预控制阀12和逻辑阀10进行。相反，预控制阀20、28切换到其弹簧预紧的基本位置中，在该基本位置中，控制压力介质室p处的控制压力完全作用到阀体44、46的第一控制面48上，从而逻辑阀18、26关闭。

为了精确地停止活塞6的力的或者说压力室4中的压力的额定变化曲线，控制单元操控预控制阀12的电磁体。这根据额定变化曲线和所检测的压力来进行。根据与额定变化曲线的偏差，必须提高通流横截面14（压力室4中压力过高，减压过少）或降低通流横截面14（压力室4中压力过低，减压过强）。为此，尤其是预控制阀12的中间位置12c起作用，该中间位置使得能够对在以关闭地起作用的第一控制面48和以打开地起作用的第二控制面52上加载的压力进行精细控制。

根据图2的液压的大型压力机101的第二实施例在很大程度上相应于根据图1的液压的大型压力机。因此，在实施例中相同的器件在附图中设有相同的附图标记。液压的大型压力机101与大型压力机在其阀8的区域中、更确切地说在逻辑阀10的区域中不同。因此，大型压力机101具有阀108，该阀类似于根据图1的阀8，但是在第二控制面50的压力介质加载方面不同。在此，区别在于根据图2的逻辑阀110。与其在图1中的对应内容不同，逻辑阀110具有附加的栓塞63，通过该栓塞，第一控制面48与第二控制面50流体分开。此外，后者通过控制压力介质流动路径54与控制压力介质源32处于持久的压力介质连接之中。因此，第二控制面50持久地被加载以控制压力介质源32的优选恒定的控制压力。

这实现在关闭地起作用的第一控制面48上的压力减小时可控地打开通流横截面14。

加载在第一控制面48上的关闭压力优选低于100巴。

控制压力优选在100巴和200巴之间，尤其在100巴到180巴之间。

在施力行程中的压力室4中的工作压力优选大于400巴，尤其是450巴，尤其是在600巴到650巴之间的区间中，或者更高，尤其是630巴直到700巴。

公开了一种具有逻辑阀的填充阀组件，通过该逻辑阀可将压力介质再抽吸到执行器的压力室中并且可从压力室中释放。在此，逻辑阀由可持续调节的比例阀进行预控制，从而其通流横截面不仅可切换，而且也可成比例地调节。通过这种方式，尤其在释放压力介质时，利用在装置技术上简单的逻辑阀实现对执行器的力的精确控制。

此外公开了一种具有填充阀组件的液压组件、尤其是大型压力机，其具有通过其来供应压力介质的执行器、用于控制逻辑阀的控制压力介质源、压力介质容器，该压力介质容器提供用于再抽吸的压力介质并且在释放时吸收该压力介质。