阀活塞以及具有该阀活塞的阀制造技术

公开了一种具有中心轴线的阀活塞，沿着该中心轴线设置有彼此间隔开的控制几何结构，所述控制几何结构被贯穿阀活塞的、至少区段式地增材制造的穿通部绕过。此外公开了一种具有阀壳体和壳体凹部的阀，该阀活塞相对于阀壳体可调节地被容纳在该壳体凹部中。调节地被容纳在该壳体凹部中。调节地被容纳在该壳体凹部中。

【技术实现步骤摘要】
阀活塞以及具有该阀活塞的阀


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的阀活塞，以及一种根据权利要求14所述的具有阀活塞的阀。

技术介绍

[0002]阀、尤其是换向阀控制不同压力水平与消耗器之间的一个或多个压力介质连接。在此，提供了作为滑阀的结构型式，以便能够呈现各种可能的压力介质连接。这种阀具有如下阀壳体，阀活塞根据类型（纵向滑阀或旋转滑阀）可轴向或旋转地移动地容纳在该阀壳体中。在阀活塞上设置有控制几何结构，例如在径向扩宽的带有控制棱边的控制凸缘的构型中，该控制几何结构与阀壳体的相应的控制几何结构配合作用并且因此构造用于相应的压力介质连接的节流部位。在阀壳体的控制几何结构之间，在阀壳体中构造有如下压力室，这些压力室分别与阀的另外的压力水平或与阀的消耗器接头相连接。根据阀活塞的调节和由此产生的控制几何结构彼此间的位置，压力介质连接被打开或者被闭合或者被节流。
[0003]对于阀的特定的开关逻辑，其阀活塞必须具有内置的通道，通过所述通道，在特定的阀活塞位置的前提下，其中一个压力室在绕过控制几何结构的情况下与其中另一个压力室持久地连接或能与其连接。这例如对于开放式中心泵的运行是必要的，其中泵必须在中间位置和闭合的工作接头中可以在旁路中循环输送压力介质。
[0004]根据现有技术，例如申请人的数据页RD23340所示，这种阀活塞通常由多个通过切削制造的元件制成，这些元件通过接合工艺、像比如钎焊连接成一个合成的阀活塞。为此，特别是将具有径向缩窄区段的车削的销利用焊料接合到实施为铣削件的套筒中。径向缩窄部于是与套筒及其径向孔一起构成所提及的内置的通道。
[0005]这种解决方案的缺点是，原则上必须单个地制造并且接合三个构件，即销、套筒和焊料。这样制成的活塞因此需要耗费的和长的工艺链，在所述工艺链中由于复杂的装配和接合步骤需要检查步骤，以便在强度和压力介质密封性方面确保产生的接合连接。这是特别重要的，因为在内置的通道中，具有几百巴的液压系统的最大压力以及在活塞的外端部区段上总是存在储箱压力或环境压力。相应地，显著的力作用到接合部位上。此外不利的是，由于所述的制造，内置的通道几乎不能有利于流动地优化并且可以具有相对较高的压力损失。因为这必须通过更多的泵功率来平衡，所以这降低了能量效率。
[0006]关于制造耗费可变并且更有利地证实了这种空心的阀活塞的增材制造。因此，例如aidro公司在http://www.aidro.it/3d-printed-solutions.html这个链接下展示了一种单件式的空心活塞“hydraulic spool、液压阀芯”，其具有内置的居中的通道。
[0007]所示解决方案的缺点在于，内置的通道这样成型，使得压力介质流具有死区，从而压力介质流能够大范围地涡流。因此，一如既往地可能出现相对不利的流动情况并且还存在高的压力损失的风险。

技术实现思路

[0008]与此相对，本专利技术的任务在于，提供一种具有内置的压力介质通道的阀活塞，该阀活塞具有改善的或者至少可更好地影响的压力介质流。此外，本专利技术的任务还在于，提供一种在内置的压力介质通道中具有减小的压力损失的阀。
[0009]第一任务通过具有权利要求1的特征的阀活塞来解决，第二任务通过具有权利要求14的特征的阀来解决。
[0010]在各个从属权利要求中描述了本专利技术的有利的改进方案。
[0011]阀活塞、尤其是用于相应的滑阀、尤其是换向阀的滑阀活塞具有如下中心轴线，沿着所述中心轴线尤其是为了控制在阀的两个压力室之间的压力介质连接而设置有彼此间隔开的控制几何结构。这些控制几何结构特别是由尤其径向扩宽的控制凸缘形成，或者在尤其径向扩宽的控制凸缘处形成。在此，控制几何结构是控制面或控制棱边并且例如尤其是为了改善压力介质连接的可控性可以设有控制缺口。所提及的间隔开的控制几何结构在此被贯穿阀活塞的、至少区段地增材制造的穿通部绕过并且根据本专利技术，该穿通部朝向中心轴线受到限制，即不作为简单的、居中的穿通部在阀活塞中延伸，尤其是与中心轴线沿径向间隔开地延伸。
[0012]通过朝向中心轴线的限制，与根据现有技术的增材制造的穿通部相比，穿通部具有改善的压力介质流或者至少可更好地影响压力介质流。这至少在压力介质流不仅可通过有针对性地径向外地设计穿通部而且可在其径向内置的朝向中心轴线的边界上、尤其在穿通部的压力损失方面优化的范围内是这样。
[0013]在一种改进方案中，穿通部至少朝向中心轴线流动优化地受到限制，尤其是在最小的压力损失方面受到限制。
[0014]优选地，穿通部不仅区段式地而且完全地流动优化，尤其在最小的压力损失方面得到优化。
[0015]在一种改进方案中，穿通部如此流动优化，使得穿通部的压力介质流的速度曲线至少区段式地是恒定的。为此，横截面沿着穿通部尤其可变地设计。
[0016]通过中心轴线优选地限定了行程方向。在旋转活塞的情况下，中心轴线是用于旋转行程的旋转轴线，在轴向活塞的情况下，中心轴线是用于轴向行程的行程轴线。
[0017]优选地，阀活塞不仅穿通部区段式地或完全地增材制造。
[0018]由于由增材制造导致的一件式性和取消的接合部位，尤其穿通部的增材制造使得耗费的检查步骤、尤其是对于密封性的检查步骤变成多余的。
[0019]增材制造以不太复杂的方式实现了穿通部以及整个阀活塞的最大流动优化的设计。在此，设计上的限制明显小于传统制造上的界限。
[0020]半成品例如可以切削地或成型地制造。
[0021]为了加速和优化制造过程，在一种改进方案中，阀活塞可以利用至少一个置入的半成品增材制造。因此，阀活塞的至少一个区段可以借助相对于成本密集的增材制造成本更低的方法来制造。
[0022]在一种优选的改进方案中，半成品被安装在阀活塞的端部区段上，因此其可以在没有分离方法的情况下从其结构板上取下。然后也取消了用于制造下一个构件或阀活塞的结构板的削平研磨或平面研磨。因此，结构板不会受到明显的磨损或磨蚀。
[0023]端部区段尤其是阀活塞的弹簧栓，在该弹簧栓上可引导或引导支撑或定心弹簧。
[0024]优选地，借助基于粉末床的选择性激光束熔化来进行增材制造。优选的材料是可利用该方法加工的钢。
[0025]用于基于粉末床的选择性激光束熔化、即增材制造的的材料和半成品的或置入件的材料选择为使得它们可借助于激光束焊接。优选地，这些材料是相同的，使得在阀活塞的任何地方都呈现或可以呈现由材料决定的相同强度值。
[0026]在一种改进方案中，通过添加熔融的材料并且由此使其熔融，来增材地接合半成品。或者，所述半成品通过粘接、焊接或钎焊来接合。
[0027]在一种优选的改进方案中，穿通部具有至少一个区段，所述区段朝向中心轴线拱起。换言之，所述区段朝向中心轴线凸起地或以凸起的形状凹入。这种形状具有比例如由现有技术已知的具有大的死空间区域的线性形状更加有利于流动的特性。
[0028]朝向中心轴线的拱起的或凸起的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀活塞，其具有中心轴线（12），沿着所述中心轴线尤其为了控制压力介质连接而设置有彼此间隔开的控制几何结构（32、36、32
´
、36
´
），所述控制几何结构被贯穿所述阀活塞（2、102、202）的、至少区段式地增材制造的穿通部（4、4
´
）绕过，其特征在于，所述穿通部（4、4
´
）朝向所述中心轴线（12）受到限制。2.根据权利要求1所述的阀活塞，其利用至少一个置入的半成品或置入件增材地制成。3.根据权利要求1或2所述的阀活塞，其中，所述穿通部（4、4
´
）具有至少一个区段，所述至少一个区段朝向所述中心轴线（12）凸起地或以凸起的形状延伸。4.根据权利要求3所述的阀活塞，其中，在所述阀活塞（2、102、202）的行程方向上的区段是所述穿通部（4、4
´
）的中心区段。5.根据前述权利要求中任一项所述的阀活塞，其中，所述穿通部具有压力介质通道的集合。6.根据前述权利要求中任一项所述的阀活塞，其中，所述穿通部（4、4）具有集流通道，所述集流通道具有环形横截面或具有环形区段横截面。7. 根据前述权利要求中任一项所述的阀活塞，所述阀活塞具有外周面（44），在所述外周面中，在所述控制几何结构（32、36、32
´
、36
´
）的第一控制几何结构（32、32
´
）的这一侧并且另一方面在所述控制几何结构（32、36、32
´
、36
´
）的第二控制几何结构（36、36
´
）的那一侧设置有所述穿通部（4、4
´
）的通口（40、42、40
´
、42
´
、140、142、140
´
、142
´
） 。8.根据权利要求7所述的阀活塞，其中，所述通口（40、42、40
´
、42
´
、140、142、140
´
、142
´
）指向所述阀活塞（2、102、202），并且布置在所述第一控制几何结构（32、32
´
）这一侧的通口（140、140
´
）指向布置在所述第二控制几何结构（36、36
´
）那一侧的通口（142、142
´
），或者/并且反之亦然。9. 根据前述权利要求中任一项所述的阀活塞，具有至少一个附加的、至少区段式地增材制造的空腔（46、146、146
´
、 146
´´
、246
´´
） 。10. 根据权利要求9所述的阀活塞，其中，所述至少一个空腔（46、146、146
´
、 146
´´
、246
´´
）至少沿着所述中心轴线（12）的一个区段并且围绕所述中心轴线（12）的一个区段延伸。11. 根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：