DE102005007141B4 - Ventil - Google Patents

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Abstract

Ventil, insbesondere einsetzbar zur Saugdrosselung von Pumpen (10), mit einem Ventilgehäuse mit mindestens drei Anschlüssen, in Form eines Pumpen-(16), eines Tank-(18) und eines Bypassanschlusses (20) und mit mindestens einem im Ventilgehäuse (14) geführten Ventilkolben (22), der mittels einer Betätigungseinrichtung (24) ansteuerbar ist, wobei zur Drosselung des Saugstromes der Pumpe (10) der Ventilkolben (22) in einer Drosselstellung mit einer Steuerkante (26) die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß (18) und Pumpenanschluß (16) drosselt und die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß (20) und Tankanschluß (18) vergrößert, wobei in einer Betriebsstellung für die Pumpe (10) die Steuerkante (26) des Ventilkolbens (22) die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß (18) und Pumpenanschluß (16) vergrößert, und wobei die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß (20) und Tankanschluß (18) verkleinert, insbesondere in einer Sperrstellung abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) aus einem bestrombaren Betätigungsmagnet besteht, der unbestromt die Verfahrbewegung des Ventilkolbens (22) in die Drosselstellung erlaubt und bestromt die Betriebsstellung erlaubt...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere einsetzbar zur Saugdrosselung von Pumpen gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, und die Verwendung dieses Ventils gemäß Anspruch 8c.
  • Pumpen, wie Hydro- oder Fluidpumpen, sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen im Stand der Technik nachweisbar. Sofern solche Pumpen als sog. Konstantpumpen ausgebildet sind, geben Sie an Hydroanlagen, wie hydraulische Maschinenanlagen einschließlich Kraftfahrzeug-Hydraulikversorgungen, einen konstanten Volumenstrom ab. Zur Gattung sog. Konstantpumpen zählen spezielle Axialkolbenpumpen und Radialpumpen, wie Flügelzellenpumpen, auch in Doppelreihenanordnung.
  • Soll nun die Konstantpumpe keinen Volumenstrom und mithin auch keinen Systemdruck in das angeschlossene hydraulische System liefern, besteht grundsätzlich die Möglichkeit der Abschaltung der Konstantpumpe über eine Steuereinrichtung, was sich jedoch beider Gesamt-Energiebetrachtung des Systems als ungünstig erweist und außerdem kommt es zu Zeitverzögerungen beim erneuten Anfahren der Pumpe nebst hydraulisch angeschlossener Anlage. Demgemäß hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Pumpe weiterlaufen zu lassen, aber dabei den Volumenstrom zu reduzieren und insbesondere über eine Bypasschaltung sicherzustellen, dass der reduzierte Volumenstrom im Umlauf in den Tank der Hydroanlage zurückgefördert wird. Die dahingehende Lösung ist in der gesamt-energetischen Betrachtung günstig und trotz der Reduzierung des Volumenstromes findet noch eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Pumpe statt, so dass dergestalt empfindliche Pumpenanlageteile geschützt sind, und benötigt die angeschlossene hydraulische Gesamtanlage einen erhöhten Volumenstrom, steht dieser unmittelbar, also zeitnah zur Verfügung.
  • Hydraulische Schaltungen, die diesen Anforderungen gerecht werden, sind auf dem Markt frei erhältlich und weisen ein am Pumpeneingang positioniertes sog. Saugdrosselventil auf und ein weiteres Ventil ist am Pumpenausgang als sog. Bypassventil angeordnet. Mithin werden bei den bekannten Lösungen mindestens zwei Ventile mit eigenständigen Ventilgehäusen, zwei Betätigungseinrichtungen als sog. Betätigungsmagnete und hierfür zwei separate Ansteuerungen benötigt, was dazu führt, dass die bekannte Lösung viel Einbauraum benötigt, was bei den beengten Einbauverhältnissen in Kraftfahrzeugen nicht immer gewährleistet werden kann, und des weiteren ist bereits aufgrund der Teilevielzahl die Funktionssicherheit eingeschränkt und die Herstell- und Wartungskosten sind erhöht.
  • Durch die EP 0 288 826 A1 ist ein gattungsgemäßes Ventil, insbesondere einsetzbar zur Saugdrosselung von Pumpen bekannt, mit einem Ventilgehäuse mit mindestens drei Anschlüssen, in Form eines Pumpen-, eines Tank- und eines Bypassanschlusses und mit mindestens einem im Ventilgehäuse geführten Ventilkolben, der mittels einer Betätigungseinrichtung ansteuerbar ist, wobei zur Drosselung des Saugstromes der Pumpe der Ventilkolben in einer Drosselstellung mit einer Steuerkante die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß und Pumpenanschluß drosselt und die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß und Tankanschluß vergrößert, wobei in einer Betriebsstellung für die Pumpe die Steuerkante des Ventilkolbens die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß und Pumpenanschluß vergrößert, und wobei die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß und Tankanschluß verkleinert, insbesondere in einer Sperrstellung abgesperrt ist. Mit den dahingehenden Merkmalen ist sowohl eine Saugdrosselung für die Pumpe als auch eine Bypassschaltung realisiert.
  • Bei Einsatz der bekannten Lösung saugt die Pumpe, insbesondere in Form einer Konstantpumpe, das Hydraulikmedium (Öl) über die Steuerkante in gedrosselter Weise an und gleichzeitig wird das Hydraulikmedium relativ drucklos über den Bypassanschluß des Ventils auf die Tankseite der hydraulischen Anlage zurückgefördert. Dergestalt kann die Pumpe keinen System- druck aufbauen, wird aber ausreichend mit einem Volumenstrom an Hydraulikmedium versorgt, um so die Kühlung der empfindlichen Pumpenanlagenteile sicherzustellen. Auch ist insgesamt der dahingehende Umlauf für die Gesamt-Energiebetrachtung (Leistungsaufnahme der Pumpe) vorteilhaft. Was bisher aufwendig mit mehreren Ventilen, mehreren Betätigungseinrichtungen sowie Ansteuerungen realisiert wurde, lässt sich nunmehr bauraumsparend in Form einer speziellen hydraulischen Schaltung nebst Steuerung realisieren. Bei der bekannten Lösung wird das Drosselventil auf der Eingangsseite der Pumpe als Betätigungseinrichtung von einem Sperrventil angesteuert, so dass etwaige im hydraulischen Kreis auftretende Druckschwankungen sich nachteilig für eine Saugstromdrosselung mit konstantem Volumen auswirken können. Auch ist nicht auszuschließen, dass bei der Verfahrbewegung des Kolbens innerhalb des Saugstromdrosselventils, es in Teilräumen desselben zu auftretenden Druckspitzen kommt, die der dahingehenden Verfahr- oder Einstellbewegung entgegenwirken könnten. Auch letzteres kann sich nachteilig auf die gewünschte Volumenkonstanz bei der Saugstromdrosselung auswirken.
  • Zwar ist es durch die DE 44 32 263 C2 bei einem Kombinationsventil für sauggedrosselte Hydraulikpumpen bekannt, im Sinne der kennzeichnenden Teilmerkmale des Patentanspruches 1, den Ventilkolben außenumfangseitig mit Radialausnehmungen zu versehen, deren axiale Baulänge derart gewählt ist, dass in den einzelnen Stellungen zumindest teilweise eine Überdeckung zuordenbarer Fluidanschlüsse im Ventilgehäuse stattfindet, und im übrigen den Ventilkolben zumindest teilweise in axialer Richtung seiner Verfahrbarkeit mit einem Längskanal durchgriffen auszubilden; dennoch benötigt diese bekannte Lösung zur Kompensation von beim Umschalten des Ventiles auftretenden Druckspitzen, ein eigenständiges Sperrventil um diese auszugleichen (Spalte 9, Zeilen 38 bis 43). Neben diesem zusätzlichen Aufwand an Ventilen basiert das bekannte Kombinationsventil von seiner Funktion her auf dem Einsatz einer Druckwaage, wobei der eigentliche Drosselschieber des Kombinationsventiles durch die Druckwaage im Öffnungs- und Schließsinne einstellbar ist. Die insoweit ausschließlich von dem Fluidmedium ansteuerbare Druckwaage weist auch insoweit das Problem der verzögerten Ansteuerung auf, was sich insoweit nachteilig auf das Beibehalten eines Konstantvolumenstroms auswirkt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde unter Beibehalten ihrer Vorteile, nämlich eine Saugdrosselung für eine Pumpe einschließlich Bypassschaltung zu realisieren, dahingehend weiter zu verbessern, dass ein besonders funktionssicherer Aufbau bei geringem Einbauraum in kostengünstiger Weise, auch unter Einbezug der Wartung, realisiert ist.
  • Eine dahingehende Aufgabe löst ein Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit und die Verwendung dieses Ventils gemäß Anspruch 8.
  • Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1, die Betätigungseinrichtung aus einem bestrombaren Betätigungsmagnet besteht, der unbestromt die Verfahrbewegung des Ventilkolbens in die Drosselstellung erlaubt und bestromt die Betriebsstellung erlaubt oder umgekehrt, wie angegeben, wirkt, dass der Ventilkolben außenumfangsseitig Radialausnehmungen aufweist, deren axiale Baulänge derart gewählt ist, dass in den einzelnen Stellungen zumindest teilweise eine Überdeckung zuordenbarer Fluidanschlüsse stattfindet, und dass der Ventilkolben in axialer Richtung seiner Verfahrbarkeit von einem Längskanal durchgriffen ist, der mit seinem einen freien Ende in Richtung der Betätigungseinrichtung und mit seinem anderen freien Ende in Richtung eines Einstellraumes ausmündet, mit dem das Ventilgehäuse stirnseitig abschließt, ist nur eine Bauteilgruppe (Ventil mit Betätigungseinrichtung) notwendig, die sehr schnell ansteuerbar ist, so dass ein erhöhter Volumenstromabruf über die Pumpe unmittelbar folgt, was sich günstig auf das zeitnahe Einsteuern oder Einregeln der gesamthydraulischen Anlage auswirkt. Durch den besonderen Aufbau des Ventilkolbens mit außenumfangseitig angeordneten Radialausnehmungen und einem integrierten Längskanal, der mit seinem einen freien Ende in Richtung der Betätigungseinrichtung und mit seinem anderen freien Ende in Richtung eines Einstellraumes ausmündet, ist ohne Einsatz zusätzlicher Ventile in jeder Verfahrbewegung des Ventilkolbens eine druckausgeglichene Situation gegeben, bei der der Ventilkolben über seine Steuerkanten entsprechend mittels der Betätigungseinrichtung sinnfällig ansteuerbar ist, ohne dass eventuell in Teilräumen auftretende Druckspitzen der dahingehenden Verfahr- oder Einstellbewegung entgegenwirken könnten.
  • Das erfindungsgemäße Ventil lässt sich kostengünstig realisieren und ist bereits aufgrund der geringen Teileanzahl funktionssicher im Gebrauch.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ist vorgesehen, dass neben der jeweiligen Betätigungseinrichtung zusätzliche Einstellmittel vorhanden sind, die zur Beeinflussung des Saugstromverhaltens auf den Ventilkolben einwirken. Als dahingehende Einstellmittel können Unterlegscheiben oder Einstellschrauben oder Federelemente oder Vorgaben an Polrohreigenschaften der Betätigungseinrichtung dienen. Ferner sind Kombinationen an dahingehenden Einstellmitteln für eine Lösung möglich. Mit den genannten Einstellmitteln besteht die Möglichkeit, das Systemverhalten der Saugdrossel vorzugeben.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils weist das Ventilgehäuse neben den drei Fluidanschlüssen noch mindestens einen weiteren Fluidanschluß auf, der einen weiteren Tankanschluß ausbildet. Bei der dahingehenden Ausgestaltung ist die Möglichkeit eröffnet, die Pumpe aus einem eigenständigen Tankanschluß zu versorgen und über den weiteren Tankanschluß läßt sich zum anderen die Kühlsituation für die Pumpe verbessern oder auch eine separierbare Medienbehandlung vornehmen, beispielsweise in Form einer Medienfiltration oder Gasabscheidung, bei der insbesondere Luftanteile aus dem Hydraulikmedium abgetrennt werden.
  • Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass das Ventilgehäuse aus dem Pumpengehäuse der Pumpe selbst gebildet ist, so dass das Ventil kein eigenständiges Ventilgehäuse benötigt, was wiederum Kosten sparen hilft sowie Bauraum einspart. Durch die Separierung der Funktionen von Saugdrosselung zu Bypassrückführung mit dem Ventilkolben als Hauptbestandteil des Ventils durch Integration in das Pumpengehäuse wird die beschriebene, erfindungsgemäße Ventillösung den Kühl- und Leistungsanforderungen gerecht, obwohl durch die Integrierung in das Pumpengehäuse die zu beherrschende Wärmeleistung ansteigt.
  • Das Ventil mit seiner Betätigungseinrichtung kann derart über die Ansteuerung geschaltet werden, dass die Saugdrossel bei Bestromung offen ist und die Bypassdrossel geschlossen. Es besteht aber genau so die Möglichkeit, die Saugdrossel stromlos offen zu schalten und die Bypassdrossel stromlos zu schließen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
  • Im folgenden wird das erfindungsgemäße Ventil nebst seiner Verwendung anhand zweier Ausführungsformen nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
  • 1 in der Art einer Prinzipskizze einen Längsschnitt durch das Ventil im unbestromten Zustand einer Betätigungseinrichtung und seine Verschaltung mit einer Pumpe;
  • 2 eine der 1 entsprechende Darstellung im bestromten Zustand, jedoch ohne Darstellung der Betätigungseinrichtung;
  • 3 und 4 eine den 1 bzw. 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit vier Fluidanschlüssen im Ventilgehäuse.
  • Das in 1 im Längsschnitt dargestellte Ventil ist insbesondere einsetzbar zur Saugdrosselung von Pumpen 10, wie sie in den Figuren symbolhaft wiedergegeben ist. Die dahingehende Pumpe 10 gehört zu den sog. Hydropumpen und ist vorzugsweise als Konstantpumpe ausgebildet, d.h. sie liefert im normalen Betriebszustand an ein nicht näher dargestelltes hydraulisches Gesamtsystem über eine Anschlußleitung 12 Hydraulikmedium (Öl) mit konstantem Volumen. Dahingehende Pumpen 10 sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen auf dem Markt frei erhältlich, beispielsweise in Form spezieller Axialkolbenpumpen oder in Form von Radialpumpen, wie Flügelzellenpumpen, auch in Doppelreihenanordnung od. dgl.. Die nachfolgend beschriebenen Anordnungen sind jedoch nicht eingeschränkt auf den Transport von Hydraulikmedien, sondern können grundsätzlich auch für andere Medien Verwendung finden, wie Kraftstoffe, Kühlschmiermittelflüssigkeiten etc..
  • Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 14 auf mit mindestens drei Anschlüssen in Form eines Pumpenanschlusses 16, eines Tankanschlusses 18 sowie eines Bypassanschlusses 20. Die genannten Anschlußstellen können, wie im Längsschnitt nach der 1 dargestellt, außenumfangsseitig, vorzugsweise in diametral einander gegenüberliegenden Ebenen, das Ventilgehäuse 14 durchgreifen. In Längsrichtung des Ventilgehäuses 14 gesehen und innerhalb desselben ist ein Ventilkolben 22 längsverfahrbar geführt. Der dahingehende Ventilkolben 22 ist mittels einer Betätigungseinrichtung 24 ansteuerbar, wobei die dahingehende Betätigungseinrichtung aus einem sog. Betätigungs- oder Schaltmagneten, insbesondere Proportionalmagneten besteht, wie er auf dem Markt in einer Vielzahl von Ausführungsformen frei erhält lich ist. Beispielhaft ist eine dahingehende Betätigungseinrichtung 24 in der DE 197 17 445 A offenbart. Die Betätigungseinrichtung 24 weist eine nicht näher dargestellte Elektrospule mit Spulenwicklung auf, die regelmäßig in bestromtem Zustand eine Betätigungsstange bewegt, die auf den Ventilkolben 22 einwirkend dessen Längsverschiebebewegung innerhalb des Ventilgehäuses 14 bewirkt. Der dahingehende Betätigungsaufbau ist bei hydraulischen Ventilen üblich, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher im Detail eingegangen wird.
  • Die 1 zeigt die Schaltstellung des Ventilkolbens 22 im unbestromten Zustand, d.h. die Betätigungseinrichtung 24 wird nicht angesteuert. Die dahingehend unbestromte Stellung nach der 1 entspricht der Drosselstellung des Ventils, wobei zur Drosselung des Saugstromes der Pumpe 10 der Ventilkolben 22 in Blickrichtung auf die 1 gesehen in seiner linken Drosselstellung sich befindet und mit einer Steuerkante 26 die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß 18 und Pumpenanschluß 16 drosselt. Bei der dahingehenden Saugstromandrosselung der Pumpe 10 kann beispielsweise deren Förderleistung von 8l/min auf 2l/min od. dgl. reduziert werden, wobei die Pumpe 10 nach wie vor mit den gleichen Umlaufdrehzahlen fördert, was für das Ansteuerverhalten der gesamt-hydraulischen Anlage günstig ist. Auch ist trotz der reduzierten Volumenstromleistung die interne Kühlung der Pumpe 10 nebst ihrer Schmierung gewährleistet und des weiteren kann die Pumpe 10 unmittelbar ihre Gesamt-Volumenleistung wieder zur Verfügung stellen, sobald über das Ventil die Saugdrosselung freigeschaltet wird.
  • Damit in der Anschlußleitung 12 für die gesamt-hydraulische Anlage keine Leistung ansteht, ist in Fluidrichtung hinter der Pumpe 10 ein Nebenzweig 28 in Form einer Fluidleitung an den Bypassanschluß 20 angeschlossen. Da der in der 1 gezeigten Stellung die Steuerkante 26 die fluidführende Verbindung zwischen Pumpenanschluß 16 und Tankanschluß 18 drosselt, ist insoweit bei konstanten Anschlußquerschnitten die Verbindung zwischen Bypassanschluß 20 und Tankanschluß 18 vergrößert, so dass die insoweit gebildete Bypassdrossel freigegeben ist und im wesentlichen kann ungestört ein Umlauf der angedrosselten Fluidmenge vom Tank T zur Pumpe 10 und über den Bypass 28, 20, 18 zurück zum Tank T erfolgen.
  • In der eigentlichen Betriebsstellung, also im bestromten Zustand der Betätigugnseinrichtung 24 gemäß der Schaltdarstellung nach der 2, gibt die bereits angesprochene Steuerkante 26 des Ventilkolbens 22 die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß 18 und Pumpenanschluß 16 – die Querschnitte vergrößernd – frei und gleichzeitig wird die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß 20 und Tankanschluß 18 verkleinert bis zu der in der 2 gezeigten Sperrstellung, so dass insoweit die Konstantpumpe 10 nunmehr ihren Gesamtvolumenstrom ungedrosselt an das gesamt-hydraulische System über die Anschlußleitung 12 weitergibt.
  • Die weitere zweite Steuerkante 30 überfährt dabei gemäß der Darstellung nach der 2 den Innenumfang des Ventilgehäuses im Bereich des Tankanschlusses 18 und nimmt insoweit die angesprochene Sperrung vor. Insoweit wird also die Saugdrossel freigegeben und die Bypassdrossel geschlossen. Für die dahingehende Betriebsstellung ist die Betätigungseinrichtung 24 mit ihrer Spulenwicklung bestromt und die Betätigungsstange oder die Betätigungskolbeneinrichtung des Magneten schiebt den Ventilkolben 22 von seiner in der 1 gezeigten linken Schaltstellung in eine rechte Verfahrstellung, bei der es zur bereits beschriebenen Überdeckung über die zweite Steuerkante 30 des Ventilkolbens 22 kommt. Die beschriebene Bestromungsanordnung ist eine bevorzugte Variante der Ventilausführungs form; es besteht aber auch die Möglichkeit, im umgekehrten Wirksinne Betätigungseinrichtungen 24 einzusetzen, die im bestromten Zustand eine Schaltdarstellung des Ventils nach der 1 ermöglichen und im unbestromten Zustand eine solche nach der 2.
  • Zur Bildung der genannten Steuerkanten 26, 30 weist der Ventilkolben 22 außenumfangsseitig Radialausnehmungen 32, 34 auf, deren axiale Baulänge derart gewählt ist, dass in den einzelnen Stellungen, zumindest teilweise, die beschriebenen Überdeckungen zuordenbarer Fluidanschlüsse 16, 18, 20 stattfinden können. Insbesondere sind die beiden Radialausnehmungen 32, 34 auf ihren einander zugewandten Seiten durch eine radial umlaufende Stegwand 36 des Ventilkolbens 22 begrenzt, der auf seinen gegenüberliegenden Außenseiten am Übergang zur radialen Außenwand jeweils die beiden ringförmigen Steuerkanten 26, 30 aufweist. Insbesondere sind die Radialausnehmungen 32, 34 von ihrer axialen Baulänge derart gewählt, dass im unbestromten Zustand sich die Saugdrosselstellung nach der 1 ergibt und die Bypassdrosselstellung im Sinne einer Sperrstellung nach der 2 ermöglicht ist.
  • Der Ventilkolben 22 ist unter anderem dadurch charakterisiert, dass über seine gesamte Länge hinweg er von einem Längskanal 38 durchgriffen ist, der mit seinem einen freien Ende in Richtung der Betätigungseinrichtung 24 ausmündet und mit seinem anderen freien Ende in Richtung eines Einstellraumes 40 übergeht, mit dem das Ventilgehäuse 14 stirnseitig abschließt, in dem eine Abschlußschraube 42 den dahingehenden Einstellraum 40 gegenüber der Umgebung abgrenzt. Der angesprochene Längskanal 38 im Ventilkolben 22 weist in radialer Richtung Ausnehmungen auf, wobei die einen Ausnehmungen 44 in einen Betätigungsraum 46 der Betätigungseinrichtung 24 münden und die weiteren Ausnehmungen 48 münden in einen Fluidraum 50 ein, über den die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß 18 und Pumpenanschluß 16 herstellbar ist. In jeder Verfahrstellung des Ventilkolbens 22 münden die dahingehenden Ausnehmungen 44 und 48 in die zuordenbaren Räume in Form des Betätigungsraumes 46 bzw. des Fluidraumes 50 ein. Somit ist sichergestellt, dass in jeder Verfahrbewegung des Ventilkolbens sich eine druckausgeglichene Situation einstellen kann, bei der der Ventilkolben 22 über seine Steuerkanten entsprechend, wie beschrieben, sinnfällig ansteuerbar ist, ohne dass eventuell in Teilräumen auftretende Druckspitzen der dahingehenden Verfahr- oder Einstellbewegung entgegenwirken könnten.
  • Neben der Betätigungseinrichtung 24 sind weitere Einstellmittel vorhanden, die zur Beeinflussung des Saugstromverhaltens auf den Ventilkolben 22 einwirken. So ist bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform im Einstellraum 40 ein Federelement 52 in Form einer Druckfeder angeordnet, die den Ventilkolben 22 im unbestromten Zustand in Richtung des Betätigungskolbens der Betätigungseinrichtung 24 drückt, wobei dann der Ventilkolben 22 mit seinem einen stirnseitigen Ende 54 in einer vertikalen Schnittebene mit dem Anschlußflansch 56 der Betätigungseinrichtung 24 zu liegen kommt, und das andere freie Ende 58 des Ventilkolbens 22 stützt sich an dem Federelement 52 in Form der Druckfeder ab. Hierfür ist das dahingehende freie Ende 58 mit einer Ringausnehmung versehen, in die das Federelement 52 eingreifen kann, um dergestalt geführt zu sein. Das andere freie Ende der Druckfeder stützt sich dann an dem zugewandten Ende der Abschlußschraube 42 ab, die zur Radialstützung mit einem ringförmigen Fortsatz in den Innenumfang des Federelementes 52 eingreift.
  • Das dahingehende Einstellmittel oder Federelement 52 könnte auch bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform als Rückstellelement in der Betätigungseinrichtung 24 integriert sein. Ferner ist die Möglichkeit eröffnet, durch das Unterlegen von Scheiben auf der Magnetseite oder einer Einstellschraube auf der Magnetseite sowie einem positionsgenauen Verschließen des nicht näher dargestellten Polrohres der Betätigungseinrichtung 24 die Einstellbarkeit der Saugdrossel, insbesondere im unbestromten Zustand, einzustellen. Der Ventilkolben 22 weist außenumfangsseitig übliche Ringdichtungen auf, um dergestalt den Einstellraum 40 fluiddicht vom Fluidraum 50 abdichten zu können und den Bypassraum 60 vom Einstellraum 40. Der dahingehende Bypassraum 60 ist durch die Geometrie der zweiten Radialausnehmung 34 bestimmt und bildet den Fluidraum aus zur Verbindung von Nebenzweig 28 zu Tank T.
  • Sowohl der Innenumfang als auch der Außenumfang des Ventilkolbens 22 ist im Durchmesser jeweils gleichbleibend ausgebildet, so dass sich dergestalt in kostengünstiger Weise der Ventilkolben 22 erhalten läßt. Das Ventilgehäuse 14 gemäß den gezeigten Ausführungsformen ist in der Art einer sog. Einschraubpatrone ausgebildet, wobei die einzelnen Fluidanschlüsse über O-Ringe voneinander fluiddicht getrennt sind; es besteht aber auch die Möglichkeit, das Ventilgehäuse 14 durch ein nicht näher dargestelltes Pumpengehäuse zu ersetzen und den Ventilkolben 22 direkt im Pumpengehäuse über die Betätigungseinrichtung 24 anzusteuern, was weiteren Bauraum einsparen hilft. Demgemäß könnte eine Fluidzufuhr 62 über eine separate, fluidführende Verbindungsleitung zwischen der Eingangsseite der Hydropumpe 10 und der Ausgangsseite des Pumpenanschlusses 16 des Ventilgehäuses 14 entfallen.
  • Die weitere zweite Ausführungsform nach den 3 und 4 wird nur noch insoweit erläutert, als sie sich wesentlich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel unterscheidet. Dabei werden für die zweite Ausführungsform dieselben Bezugszeichen verwendet, wie für die erste Ausführungsform, und die insoweit getroffenen Ausführungen gelten dann auch im Umfang des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Das Ventil nach den 3 und 4 unterscheidet sich von der vorangegangenen Ausführungsform nach den 1 und 2 dadurch, dass das Ventilgehäuse 14 neben den drei bereits genannten Anschlüssen 16, 18, 20 einen weiteren vierten Fluidanschluß 64 aufweist, der einen weiteren Tankanschluß ausbildet. Im unbestromten Zustand gemäß der Darstellung nach der 3 mündet somit der Nebenzweig 28 weiter in den Bypassanschluß 20 ein, der dann aber an den weiteren Fluidanschluß 64 angeschlossen ist und nicht mehr an den eigentlichen Tankanschluß 18, so dass insoweit der Ventilkolben die dahingehende fluidführende Verbindung sperrt. Um die dahingehende Schaltung zu realisieren, weist demgemäß der Ventilkolben 22 außenumfangsseitig eine weitere, durch Stege begrenzte dritte Radialausnehmung 66 zwischen den angrenzenden beiden anderen Radialausnehmungen 32, 34 auf. Der dahingehende, fluidführende Raum stellt sicher, dass der von der Pumpe 10 kommende Bypass-Strom getrennt von der Saugstromdrosselung in den Tank T zurückgeführt wird, was zum einen die Kühlleistung für die Pumpe 10 verbessern hilft und zum anderen kann dergestalt auch eine nachträgliche Fluidbehandlung durchgeführt werden, sei es in Form einer nicht näher dargestellten Filtrationseinrichtung oder in Form einer nicht näher dargestellten Luft- oder Gasabscheidevorrichtung.
  • Durch die Auftrennung von Saugdrossel zu Bypassdrossel ist dergestalt ein verbessertes Systemverhalten erreicht. Die Darstellung nach der 3 gibt dabei den unbestromten Saugdrosselzustand wieder gemäß der Darstellung nach der 2 für die erste Ausführungsform und die 4 zeigt den bestromten Zustand in Analogie zu der 2 der vorstehend beschriebenen Lösung, bei dem die Saugdrossel wiederum freigegeben ist und die Bypassdrossel sich in ihrer Sperrstellung befindet, wobei zur Realisierung der modifizierten Lösung die Stegwand 36 in zwei Teilwände 36a, 36b aufgetrennt ist, die zwischen sich die dritte Radialausnehmung 66 einschließen und dergestalt auf axialem Abstand zueinander gehalten sind; im übrigen einander abgewandt aber wiederum die beiden ringförmigen Steuerkanten 26 bzw. 30 aufweisen. Sofern in den Anmeldeunterlagen davon die Rede ist, dass eine fluidführende Verbindung zwischen Anschlüssen 16, 18, 20 sich verkleinert oder vergrößert, bedeutet dies natürlich nicht, dass sich die Querschnitte der geometrisch definierten Anschlüsse ändern, sondern bedingt durch die Stellung des Ventilkolbens 22 die Volumen- oder Fluidmenge zwischen den genannten Anschlüssen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich mit nur einer Baueinheit eine Bypassschaltung sowie Saugdrosselung für Fluidpumpen realisieren und die im Stand der Technik nachweisbaren Mehrventillösungen sind dergestalt ersetzbar.

Claims (8)

  1. Ventil, insbesondere einsetzbar zur Saugdrosselung von Pumpen (10), mit einem Ventilgehäuse mit mindestens drei Anschlüssen, in Form eines Pumpen-(16), eines Tank-(18) und eines Bypassanschlusses (20) und mit mindestens einem im Ventilgehäuse (14) geführten Ventilkolben (22), der mittels einer Betätigungseinrichtung (24) ansteuerbar ist, wobei zur Drosselung des Saugstromes der Pumpe (10) der Ventilkolben (22) in einer Drosselstellung mit einer Steuerkante (26) die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß (18) und Pumpenanschluß (16) drosselt und die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß (20) und Tankanschluß (18) vergrößert, wobei in einer Betriebsstellung für die Pumpe (10) die Steuerkante (26) des Ventilkolbens (22) die fluidführende Verbindung zwischen Tankanschluß (18) und Pumpenanschluß (16) vergrößert, und wobei die fluidführende Verbindung zwischen Bypassanschluß (20) und Tankanschluß (18) verkleinert, insbesondere in einer Sperrstellung abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) aus einem bestrombaren Betätigungsmagnet besteht, der unbestromt die Verfahrbewegung des Ventilkolbens (22) in die Drosselstellung erlaubt und bestromt die Betriebsstellung erlaubt oder umgekehrt, wie angegeben, wirkt, dass der Ventilkolben (22) außenumfangsseitig Radialausnehmungen (32, 34) aufweist, deren axiale Baulänge derart gewählt ist, dass in den einzelnen Stellungen zumindest teilweise eine Überdeckung zuordenbarer Fluidanschlüsse (16, 18, 20) stattfindet, und dass der Ventilkolben (22) in axialer Richtung seiner Verfahrbarkeit von einem Längskanal (38) durchgriffen ist, der mit seinem einen freien Ende in Richtung der Betätigungseinrichtung (24) und mit seinem anderen freien Ende in Richtung eines Einstellraumes (40) ausmündet, mit dem das Ventilgehäuse (14) stirnseitig abschließt.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Betätigungseinrichtung (24) zusätzliche Einstellmittel vorhanden sind, die zur Beeinflussung des Saugstromverhaltens auf den Ventilkolben (22) einwirken.
  3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellraum (40) zumindest einen Teil der Einstellmittel für den Ventilkolben (22) aufweist.
  4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel aus Unterlegscheiben und/oder Einstellschrauben und/oder Federelementen (52) und/oder durch vorgebbare Eigenschaften des Pohlrohres der Betätigungseinrichtung (24) gebildet sind.
  5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (14) neben den drei Fluidanschlüssen (16, 18, 20) noch mindestens einen weiteren Fluidanschluß (64)aufweist, der einen weiteren Tankanschluss ausbildet.
  6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (14) aus dem Pumpengehäuse der Pumpe (10) gebildet ist.
  7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10) als eine Fluidpumpe, insbesondere in Form einer Konstantpumpe, ausgebildet ist.
  8. Verwendung eines Ventils nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zur Saugdrosselung bei einer Pumpe (10), die eingangsseitig über eine Fluidzufuhr (62) an den Pumpenanschluss (16) des Ventils angeschlossen ist und ausgangsseitig im Nebenzweig (28) an den Bypassanschluß (20) angeschlossen ist.
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