DE10101438A1

DE10101438A1 - Entlüftungseinrichtung für ein Hydrauliksystem

Info

Publication number: DE10101438A1
Application number: DE2001101438
Authority: DE
Inventors: Ernst Heinze
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-01-13
Filing date: 2001-01-13
Publication date: 2002-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für ein Hydrauliksystem mit einer Druckquelle für eine Hydraulikflüssigkeit, die über eine Leitung mit einem Verbraucher verbunden ist, wobei im höchsten Punkt der Anordnung des Hydrauliksystems ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilkörper angeordnet ist. Das Ventilgehäuse weist an der Unterseite einen mit dem Hydrauliksystem verbindbaren Zufluß und an der Oberseite einen Abfluß sowie eine untere und eine obere Dichtfläche auf. Der Ventilkörper hat einen Durchmesser, der größer ist als derjenige des Zuflusses und des Abflusses, aber kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilgehäuses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für ein Hydrauliksystem mit einer Druckquelle für eine Hydraulikflüssigkeit, die über eine Leitung mit einem Ver braucher verbunden ist, wobei im höchsten Punkt der Anordnung des Hydraulik systems ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilkörper angeordnet ist.

In die Leitung eines Hydrauliksystems kann mitunter Luft eindringen. Da Luft im Gegensatz zu einer Flüssigkeit kompressibel ist, muß ein Ventil vorgesehen sein, das die Entlüftung des Hydrauliksystems, d. h. die Beseitigung der Luft ermöglicht. Dieses Erfordernis besteht beispielsweise bei einem automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, bei dem zur Betätigung der Kupplung ein Hydraulikzylinder, der sogenannte Kupplungsnehmerzylinder vorgesehen ist. Da Luft eine geringere Dichte als die Hydraulikflüssigkeit hat, muß das Entlüftungsventil am höchsten Punkt der Anordnung des Hydrauliksystems angeordnet sein. Bei dem erwähnten automati sierten Schaltgetriebe ist der Kupplungsnehmerzylinder außen an der Kupplungs glocke befestigt. Da diese Stelle praktisch nicht zugänglich ist, ist eine besondere Entlüftungsleitung erforderlich. Diese Entlüftungsleitung erstreckt sich am Getriebe gehäuse nach hinten und nach oben. Aus Gründen der Zugänglichkeit für den Mechaniker muß eine relativ lange Entlüftungsleitung bis zum Getriebeende verlegt werden, die auch noch am Getriebegehäuse befestigt werden muß. Am oberen Ende der Entlüftungsleitung ist ein manuell betätigbares Ventil angeordnet. Da diese Ent lüftungsleitung druckfest sein muß, ist ein besonderes Material erforderlich, und ihre Befestigung am Getriebegehäuse ist mit einem gewissen Zeitaufwand verbunden, was zu einem entsprechenden Kostenaufwand führt. Außerdem ist das Ventil ver hältnismäßig schlecht zugänglich, wodurch die periodisch durchzuführende Entlüf tung des Hydrauliksystems erschwert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Entlüftungs einrichtung hinsichtlich der Herstellung- und Betriebskosten zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventilgehäuse an der Unterseite einen mit dem Hydrauliksystem verbindbaren Zufluß und an der Oberseite einen Abfluß sowie eine untere und eine obere Dichtfläche aufweist, und daß der Ventilkörper einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des Zuflus ses und des Abflusses, aber kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilgehäu ses.

Die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung zeichnet sich durch eine auto matische Arbeitsweise aus, weil jedesmal eine Entlüftung erfolgt, wenn in dem zu nächst drucklosen Hydrauliksystem ein Druck aufgebaut wird. Wegen dieser auto matischen Arbeitsweise des Ventils kann dieses am höchsten Punkt der Anordnung des Hydrauliksystems angebracht werden, ohne daß auf seine Zugänglichkeit Rück sicht genommen werden muß.

Im drucklosen Zustand des Hydrauliksystems liegt der Ventilkörper unter dem Einfluß der Schwerkraft an der unteren Dichtfläche an, so daß keine Luft in das Hydrauliksystem eindringen kann. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann es zweckmäßig sein, den Ventilkörper zur Anlage an der unteren Dichtfläche mit der Kraft einer Feder vorzuspannen.

Da durch den Abfluß des Ventilgehäuses eine kleine Menge der Hydraulikflüs sigkeit austritt, bevor diese den Ventilkörper an die obere Dichtfläche andrückt, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Abfluß des Ventilgehäuses über eine Leitung mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist, der über eine Pumpe mit dem Druckbehälter verbunden ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß Hydrau likflüssigkeit in die Umwelt gelangt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hydrauliksystems für ein automati siertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein automatisches Entlüftungsventil, und

Fig. 3a, 3b und 3c verschiedene Betriebszustände des Entlüftungsventils.

In Fig. 1 ist ein Hydrauliksystem zur Betätigung eines automatisierten Schalt getriebes schematisch dargestellt. Bei einem solchen automatisierten Schaltgetriebe erfolgt die Betätigung der Kupplung 1 hydraulisch mit einem sogenannten Kupp lungsnehmerzylinder 2. Der Kupplungsnehmerzylinder 2 ist über eine Leitung 3 mit einem Druckspeicher 4 verbunden, der eine unter Druck stehende Hydraulikflüssig keit enthält. Am höchsten Punkt der Leitung 3 ist ein Entlüftungsventil 5 angeordnet. Zwischen dem Entlüftungsventil 5 und dem Druckspeicher 4 befindet sich ein elek tromagnetisches Steuerventil 6. Das Entlüftungsventil 5 ist über eine Rückführleitung 7 mit einem Ausgleichsbehälter 8 verbunden. Der Ausgleichsbehälter 8 ist seinerseits über eine Pumpe 9 mit dem Druckspeicher 4 verbunden. Wenn die Gangstufe des Getriebes gewechselt werden soll, was aufgrund eines Schaltbefehls des Fahrers oder einer elektronischen Steuereinheit erfolgen kann, dann wird ein entsprechendes Steuersignal an das Steuerventil 6 abgegeben. Aufgrund dieses Steuersignals öffnet das Steuerventil 6 und verbindet den Arbeitsraum des Kupplungsnehmerzylinders 2 mit dem Druckspeicher 4. Da die Arbeitsweise und die Konstruktion eines automati sierten Schaltgetriebes an sich bekannt ist, sind weitere Erläuterungen entbehrlich.

In Fig. 2 ist der Aufbau des am höchsten Punkt der das Steuerventil 6 mit dem Kupplungsnehmerzylinder 2 verbindenden Leitung 3 angeordneten Entlüftungsventils 5 dargestellt. Das Entlüftungsventil 5 umfaßt ein Ventilgehäuse 10, einen Ventilkör per 11 und eine Vorspannfeder 12. Das Ventilgehäuse 10 besteht aus einem zylin drischen mittleren Abschnitt und zwei konischen Endabschnitten, an die sich ein Zuflußstutzen 13 bzw. ein Abflußstutzen 14 anschließt. Bei der gezeigten Ausfüh rungsform eines Entlüftungsventils 5 ist lediglich der Zuflußstutzen 13 mit einem Außengewinde zum Anschluß an die Leitung 3 versehen, selbstverständlich könnte aber auch der Abflußstutzen 14 mit einem Außengewinde zum Anschluß an die Rückführleitung 7 versehen sein. In Fig. 2 ist das Entlüftungsventil 5 in der Einbau lage gezeigt, in der die beiden konischen Abschnitte des Ventilgehäuses 10 eine untere und eine obere Dichtfläche bilden. Der Durchmesser des kugelförmigen Ven tilkörpers 11 ist größer als der Innendurchmesser des Zuflußstutzens 13 und des Ab flußstutzens 14, aber kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen mittleren Abschnitts des Ventilgehäuses 10.

Die Wirkungsweise des gezeigten Entlüftungsventils 5 setzt voraus, daß das zu entlüftende System zumindest kurzzeitig drucklos ist. Im drucklosen Zustand wird der Ventilkörper 11 unter der Kraft der Vorspannfeder 12 an die untere Dichtfläche des Ventilgehäuses 10 angedrückt, und verhindert dadurch das Eindringen von Luft aus der Rückführleitung 7 in die Leitung 3. Dieser Zustand ist in Fig. 3a gezeigt. Wenn das Steuerventil 6 geöffnet und in der Leitung 3 ein geringer Druck aufgebaut wird, dann hebt der Ventilkörper 11 von der unteren Dichtfläche ab, und eventuell vorhandene Luft kann in die Rückführleitung 7 entweichen. Dieser Zustand des Ent lüftungsventils 5 ist in Fig. 3b gezeichnet. Wenn der Druck in der Leitung 3 ansteigt und damit die Strömungsgeschwindigkeit der entweichenden Luft zunimmt, dann wird der Ventilkörper 11 gegen die Kraft der Vorspannfeder 12 an die obere Dichtfläche des Ventilgehäuses 10 angedrückt, d. h. der Abflußstutzen 14 wird verschlossen. Dieser Zustand des Entlüftungsventils 5 ist in Fig. 3c gezeigt. Es kann also auch bei größeren eingeschlossenen Luftmengen ein Druck aufgebaut werden, ohne daß es durch den Entlüftungsvorgang zu merklichen Verzögerungen kommt. Die restliche Luft wird dann in nachfolgenden Druckaufbauzyklen abgelassen. Wenn sich in dem Hydrauliksystem, d. h. in der Leitung 3 keine Luft befindet, dann wird der Ventilkörper 11 unter der von der Hydraulikflüssigkeit ausgeübten Auftriebskraft auch bei gerin gem Druck in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht und ein Leckstrom somit ver hindert. Geringe austretende Ölmengen werden durch die Rücklaufleitung 7 drucklos zum Ausgleichsbehälter 8 zurückgeführt. Vom Ausgleichsbehälter 8 kann die zurück geführte Hydraulikflüssigkeit über die Pumpe 9 in den Druckspeicher 4 eingespeist werden.

Wie dies vorstehend erläutert wurde, arbeitet das Entlüftungsventil 5 automa tisch bei jedem Druckaufbauzyklus. Da das Entlüftungsventil keiner besonderen Wartung bedarf, kann es auch an einem schwer oder überhaupt nicht zugänglichen Ort angeordnet sein. Es ist nur erforderlich, daß es sich am höchsten Punkt einer eine Druckquelle mit einem Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotor verbindenden Leitung befindet.

Bezugszeichenliste

1

Kupplung

2

Kupplungsnehmerzylinder

3

Leitung

4

Druckspeicher

5

Entlüftungsventil

6

Steuerventil

7

Rückführleitung

8

Ausgleichsbehälter

9

Pumpe

10

Ventilgehäuse

11

Ventilkörper

12

Vorspannfeder

13

Zuflußstutzen

14

Abflußstutzen

Claims

1. Entlüftungseinrichtung für ein Hydrauliksystem mit einer Druckquelle für eine Hydraulikflüssigkeit, die über eine Leitung mit einem Verbraucher verbunden ist, wobei im höchsten Punkt der Anordnung des Hydrauliksystems ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilkörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (10) an der Unterseite einen mit dem Hydrauliksystem verbind baren Zufluß (13) und an der Oberseite einen Abfluß (14) sowie eine untere und eine obere Dichtfläche aufweist, und daß der Ventilkörper (11) einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des Zuflusses (13) und des Abflusses (14), aber kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilgehäuses (10).

2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (11) zur Anlage an der unteren Dichtfläche mit der Kraft einer Feder (12) vorgespannt ist.

3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (14) des Ventilgehäuses (10) über eine Rückführleitung (7) mit einem Aus gleichsbehälter (8) verbunden ist, der über eine Pumpe (9) mit dem Verbraucher (2) verbunden ist.