DE102008038338A1 - Valve arrangement and valve-controlled hydraulic machine - Google Patents

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DE102008038338A1
DE102008038338A1 DE200810038338 DE102008038338A DE102008038338A1 DE 102008038338 A1 DE102008038338 A1 DE 102008038338A1 DE 200810038338 DE200810038338 DE 200810038338 DE 102008038338 A DE102008038338 A DE 102008038338A DE 102008038338 A1 DE102008038338 A1 DE 102008038338A1
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Michael Dürr
Michael Dr. Gaumnitz
Bernd Schröder
Jörg Weingart
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Offenbart ist eine ventilgesteuerte Hydromaschine und Ventilanordnung mit einem Schließkörper zum Verschließen einer Druckmitteldurchgangsöffnung, wobei der Schließkörper über einen ersten Verstellmechanismus verstellbar ist, so dass der Schließkörper einen Öffnungs- oder Schließhub durchführt. Über einen zweiten Verstellmechanismus wird der Schließkörper derart verstellt, dass dieser einen Zusatzhub ausführt, wobei ein Gesamthub des Schließkörpers größer oder kleiner als der alleine durch den ersten Verstellmechanismus bewirkte Hub ist.Disclosed is a valve-controlled hydraulic machine and valve arrangement with a closing body for closing a pressure medium passage opening, wherein the closing body is adjustable via a first adjusting mechanism, so that the closing body performs an opening or closing stroke. A second adjusting mechanism of the closing body is adjusted so that it performs an additional stroke, wherein a total stroke of the closing body is greater or smaller than the stroke caused solely by the first adjusting mechanism.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine ventilgesteuerte Hydromaschine mit einer derartigen Ventilanordnung.The The invention relates to a valve arrangement according to the Preamble of claim 1 and a valve-controlled hydraulic machine with such a valve arrangement.

Ventilgesteuerte Hydromaschinen und Ventilanordnungen sind beispielsweise aus der EP 1 537 333 B1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Hydromaschine in Axial- oder Radialkolbenbauweise, die im Prinzip als Motor oder als Pumpe betrieben werden kann, wobei das Förder- bzw. Schluckvolumen über die Ventilsteuerung stufenlos verstellbar ist. Bei einem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Hydromaschine als Axialkolbenmaschine ausgeführt, wobei eine Vielzahl von in einem Zylinder angeordneten Kolben an einer drehbar gelagerten Taumelscheibe abgestützt ist. Jeder Kolben begrenzt mit dem zugeordneten Zylinderraum einen Arbeitsraum, der über ein Zulaufventil und ein Ablaufventil mit einem Druckmittelzulauf bzw. einem Druckmittelablauf verbindbar ist.Valve-controlled hydraulic machines and valve arrangements are for example from EP 1 537 333 B1 known. This document shows a hydraulic machine in axial or radial piston construction, which can be operated in principle as a motor or as a pump, wherein the delivery or absorption volume via the valve control is infinitely adjustable. In one described embodiment, the hydraulic machine is designed as an axial piston machine, wherein a plurality of piston arranged in a cylinder is supported on a rotatably mounted swash plate. Each piston defines with the associated cylinder chamber a working space which can be connected via an inlet valve and a drain valve with a pressure medium inlet or a pressure medium drain.

Bei der bekannten Lösung sind die beiden Ventile als elektrisch entsperrbare bzw. sperrbare Rückschlagventile ausgeführt, die über die Pumpensteuerung ansteuerbar sind und um den jeweiligen Arbeitsraum im „full mode”, im „partial mode” oder im „idle mode” zu betreiben. Beim „full mode” wird im Wesentlichen das gesamte Schluck- oder Fördervolumen ausgenützt, im „partial mode” entsprechend nur ein Teil des Volumens. Im „idle mode” ist das Förder-/Schluckvolumen des jeweiligen Arbeitsraumes gleich 0 – die Maschine arbeitet im Leerlauf.at The known solution, the two valves are electric openable or lockable non-return valves, which can be controlled via the pump control and the respective working space in "full mode", in the "partial mode "or in" idle mode "to operate. When "full mode" is essentially the entire Suction or delivery volume utilized, in the "partial Mode "only a part of the volume. In the "idle mode "is the delivery / intake volume of the respective Working space equals 0 - the machine is idling.

Über eine Steuereinheit wird die Hydromaschine nach einem Regelalgorithmus betrieben, um einen möglichst pulsationsarmen Summen-Fördervolumenstrom (Pumpe) oder Summen-Schluckvolumenstrom (Motor) zu erzielen. Die Volumenstromverstellung erfolgt dabei häufig nach einer Phasenanschnittsteuerung, sie kann jedoch auch nach einer Phasenabschnitts- oder Phasenausschnittssteuerung durchgeführt werden.about a control unit is the hydraulic machine according to a control algorithm operated in order to minimize the pulsation sum flow volume (Pump) or total displacement (motor). The Volume flow adjustment often takes place after one Phase-angle control, but it can also be used after a phase-angle or phase cutout control.

Bei der beschriebenen Lösung ist das im Zulauf zu jedem Arbeitsraum angeordnete Zulaufventil im unbestromten Zustand mittels Federkraft geschlossen. Das im Ablauf angeordnete Rückschlagventil ist im unbestromten Zustand durch die Federkraft in Öffnungsrichtung vorgespannt.at the solution described is in the feed to each workspace arranged inlet valve in the de-energized state by means of spring force closed. The check valve located in the drain is in the de-energized state by the spring force in the opening direction biased.

Falls die Hydromaschine als Motor betrieben werden soll, wird zum Antreiben einer mit der Taumelscheibe verbundenen Welle das Ablaufventil durch Bestromen eines Betätigungsmagneten geschlossen und gleichzeitig das Zulaufventil geöffnet. Dadurch kann Druckmittel in den Arbeitsraum einströmen, so dass die hydraulische Energie des Druckmittels durch die Axialverschiebung des jeweiligen Kolbens und die entsprechende Drehbewegung der Taumelscheibe in eine Drehbewegung der Welle und somit in mechanische Energie umgewandelt wird. Kurz vor dem inneren Totpunkt, in dem der jeweilige Kolben die volle Schluckbewegung ausgeführt hat, wird das Zulaufventil geschlossen, so dass durch den verbleibenden Resthub des Kolbens bis zum Totpunkt der Arbeitsraum druckentlastet wird. Durch diese Druckentlastung kann das Ablaufventil druckentlastet öffnen und der Kolben kann in seiner nachfolgenden Förderbewegung sein Schluckvolumen zum Tank ausschieben. Kurz vor dem äußeren Totpunkt wird dann das Ablaufventil durch Bestromen des entsprechenden Betätigungsmagneten geschlossen. Der verbleibende Hub des Kolbens bis äußeren Totpunkt wird dann zum Komprimieren des im Arbeitsraum eingeschlossenen Druckmittels benutzt, so dass das Zulaufventil bei Erreichen des äußeren Totpunkts druckentlastet öffnen kann. Durch diesen Ablauf ist gewährleistet, dass die Rückschlagventile im weitgehend druckausgeglichenen Zustand durch relativ geringe Betätigungsmagnetkräfte geschaltet werden können. Diese Ansteuerung ist aufgrund der geforderten Schaltdynamik notwendig.If the hydraulic machine is to be operated as a motor, is to drive a shaft connected to the swash plate, the drain valve Energizing an actuating magnet closed and simultaneously the inlet valve is opened. This allows pressure medium in pour in the working space, so that the hydraulic energy the pressure medium by the axial displacement of the respective piston and the corresponding rotational movement of the swash plate in a rotary motion the wave and thus converted into mechanical energy. Short before the inner dead center, in which the respective piston the full Has completed swallowing movement, the inlet valve is closed, so that by the remaining balance stroke of the piston to the dead center the working space is relieved of pressure. By this pressure relief can open the drain valve depressurized and the piston can be in its subsequent conveying movement swallow volume push out to the tank. Just before the outer dead center then the drain valve by energizing the corresponding actuating magnet closed. The remaining stroke of the piston to outer Dead center is then used to compress the trapped in the workspace Pressure medium used, so that the inflow valve on reaching the outer Totally depressurized open can. Through this process ensures that the check valves in the largely pressure-balanced state by relatively low Actuating magnetic forces can be switched. This control is necessary due to the required switching dynamics.

Voraussetzung für diese Art der Steuerung (DDP-Prinzip (digital displacement pump)) ist, dass die niederdruck- und hochdruckseitigen Ventile mit hoher Dynamik geschaltet werden können, so dass die vorbeschriebenen Druckmittelströmungspfade sehr schnell abgesperrt oder zum Durchströmen frei gegeben werden können.requirement for this type of control (DDP principle (digital displacement pump)) is that the low pressure and high pressure side valves can be switched with high dynamics, so that the above-described pressure medium flow paths very quickly shut off or can be released to flow through.

In der US 7,077,378 B2 ist eine Ventilanordnung für eine derartige Hydromaschine gezeigt, bei der eine ringförmige Durchströmungsöffnung durch ein tassenförmiges Ventilelement verschlossen werden kann. Diese ringförmige Durchströmungsöffnung ist von einem inneren und einem äußeren Dichtsitz begrenzt, so dass die spezifische Flächenpressung an der Dichtkante gegenüber einem Ventilkegel vergleichsweise gering ist. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, dass aufgrund des komplexen Aufbaus des tassenförmigen Ventilelementes und dessen Führung und des mit einer ringförmigen Durchströmungsöffnung ausgeführten Ventilgehäuses der vorrichtungstechnische Aufwand zur Realisierung der Ventilanordnung erheblich ist.In the US 7,077,378 B2 a valve assembly for such a hydraulic machine is shown, in which an annular flow opening can be closed by a cup-shaped valve element. This annular flow opening is bounded by an inner and an outer sealing seat, so that the specific surface pressure at the sealing edge with respect to a valve cone is comparatively low. A disadvantage of this known solution is that due to the complex structure of the cup-shaped valve element and its guide and the valve housing designed with an annular flow opening of the device-technical complexity for the realization of the valve assembly is considerable.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, dass der Strömungswiderstand beim Durchströmen der ringförmigen Durchströmöffnung und der Umströmung des tassenförmigen Ventilelementes vergleichsweise hoch ist, so dass der Wirkungsgrad der Hydromaschine vergleichsweise gering ist.One Another disadvantage of the known solution is that the flow resistance when flowing through the annular flow opening and the Flow around the cup-shaped valve element is relatively high, so that the efficiency of the hydraulic machine is comparatively low.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung und eine ventilgesteuerte Hydromaschine zu schaffen, bei denen die eingangs beschriebenen Steuermodi mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand und hoher Dynamik realisierbar sind.In contrast, the invention has the object, a valve assembly and a ven To provide tilgesteuerte hydromachine, in which the control modes described above with low device complexity and high dynamics can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einer ventilgesteuerten Hydromaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.These Task is achieved by a valve assembly having the features of claim 1 and a valve-controlled hydraulic machine with the features of Patent claim 18 solved.

Erfindungsgemäß weist eine Ventilanordnung einen Schließkörper zum Verschließen einer Druckmitteldurchgangsöffnung auf. Der Schließkörper ist hierbei über einen ersten Verstellmechanismus verstellbar, so dass der Schließkörper einen Öffnungs- oder Schließhub durchführt. Über einen zweiten Verstellmechanismus ist der Schließkörper derart verstellbar, dass er einen Zusatzhub durchführt, womit ein Gesamthub des Schließkörpers größer oder kleiner als der alleine durch den ersten Verstellmechanismus bewirkte Hub ist.According to the invention a valve arrangement a closing body for closing a pressure medium passage opening. The closing body is adjustable via a first adjusting mechanism, so that the closing body has an opening or closing stroke performs. About one second adjusting mechanism is the closing body adjustable so that it performs an additional stroke, bringing a total stroke of the closing body larger or smaller than alone by the first adjustment mechanism caused stroke is.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass durch den zusätzlichen Hub die Druckmitteldurchgangsöffnung erweitert ist und somit Strömungswiderstände beim Durchströmen der Druckmitteldurchgangsöffnung verkleinert werden. Des Weiteren ist ein äußerst einfacher Aufbau der Ventilanordnung ermöglicht.These Solution has the advantage that by the additional Hub the pressure medium passage opening is extended and thus flow resistance when flowing through the pressure medium passage opening to be reduced. Of Another is an extremely simple construction of Valve arrangement allows.

Bei einer Variante kann der Zusatzhub des über den ersten Verstellmechanismus geöffneten Schließkörpers durch in Öffnungsrichtung auf den Schließkörper wirkende Strömungskräfte bewirkt sein.at a variant of the additional stroke of the first adjusting mechanism open closing body through in the opening direction acting on the closing body flow forces be effective.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schließkörper über den ersten Verstellmechanismus in Öffnungsrichtung von einer ersten Feder und in Schließrichtung von einer Magnetkraft eines Hubmagneten beaufschlagt.at an advantageous embodiment of the invention, the closure body via the first adjusting mechanism in the opening direction of a first spring and in the closing direction of a magnetic force a lifting magnet acted upon.

Der Schließkörper kann über den zweiten Verstellmechanismus in Schließrichtung von einer zweiten Feder beaufschlagt sein.Of the Closing body can via the second adjustment mechanism acted upon in the closing direction by a second spring be.

Der Schließkörper ist beispielsweise fest mit einem aus einem Ventilgehäuse geführten und darin axial verschiebbar gelagerten Führungsstößel verbunden.Of the Closing body is for example fixed with a out of a valve body and axially therein slidably mounted guide tappet connected.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungsstößel in einer am Ventilgehäuse gleitend gelagerten axial verschiebbaren Ventilhülse aufgenommen. Die Ventilhülse kann zum Verstellen des Schließkörpers über den ersten Verstellmechanismus mit einer dem Schließkörper zuweisenden Stirnfläche an dem Schließkörper und mit einer von dem Schließkörper abweisenden Stirnfläche über eine zweite Feder an einem mit dem Führungsstößel verbundenen Stützteller abgestützt sein.In Another embodiment of the invention is the guide tappet in an axially slidably mounted on the valve housing Valve sleeve added. The valve sleeve can for adjusting the closing body over the first adjusting mechanism with a closing body assigning end face on the closing body and with one of the closing body repellent Face over a second spring on one with the guide ram connected support plate be supported.

Zweckmäßig ist an einem schließkörperfernen Hülsenendbereich der Ventilhülse ein durch den Hubmagneten verschiebbarer und in etwa hohlzylindrischer Magnetanker angeordnet, der die Ventilhülse mit einem ersten Längsabschnitt fest umgreift und mit einem zweiten Längsabschnitt die zweite Feder und den Stützteller des Führungsstößels aufnimmt.expedient is at a closing body distal sleeve end area the valve sleeve a displaceable by the solenoid and arranged in approximately hollow cylindrical armature, the valve sleeve firmly engages with a first longitudinal section and with a second longitudinal section, the second spring and the backup plate of the guide tappet absorbs.

Mit Vorteil stützt sich die erste Feder an dem Ventilgehäuse ab und spannt über den Magnetanker und die Ventilhülse den Schließkörper in Öffnungsrichtung vor.With Advantage, the first spring is supported on the valve housing from and over the armature and the valve sleeve the closing body in the opening direction in front.

Die zweite Feder ist vorzugsweise dem zweiten Verstellmechanismus zugeordnet und spannt den Schließkörper über den Lagerteller und den Führungsstößel in Schließrichtung vor.The second spring is preferably associated with the second adjustment mechanism and clamps the closing body over the Bearing plate and the guide plunger in Closing direction before.

Der Öffnungshub des ersten Verstellmechanismus ist beispielsweise durch einen an einer Hülsenmantelfläche der Ventilhülse ausgebildeten Anschlagsring begrenzt, wobei der Anschlagsring an einem am Ventilgehäuse angeordneten Gehäuseanschlag anschlagbar ist.The opening stroke the first adjustment mechanism is for example by a a sleeve lateral surface of the valve sleeve trained stop ring limited, with the stop ring on a housing stop arranged on the valve housing is beatable.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Feder an dem Ventilgehäuse abgestützt und spannt über einer ersten Stirnfläche eines in etwa hohlzylindrischen und beidseitig verschlossenen Magnetankers diesen vor, wobei durch den Magnetanker der Führungsstößel in etwa axial hindurchgeführt ist und eine dritte Feder sich an einer zweiten Stirnfläche des Magnetankers abstützt und einen auf dem Führungsstößel axial verschiebbaren und an einem Gehäuseanschlag anschlagbaren Anschlagsring vorspannt, der über einen Mitnahmevorsprung an dem Führungsstößel bei einem Schließhub weg vom Gehäuseanschlag verschiebbar ist. Durch diese Lösung ist eine äußerst kompakte und einfach aufgebaute Ventilanordnung ermöglicht.at a further preferred embodiment of the invention the first spring is supported on the valve housing and spans over a first end face of a in approximately hollow cylindrical and sealed on both sides magnet armature this before, wherein by the armature of the guide tappet is passed approximately axially and a third spring itself is supported on a second end face of the magnet armature and one on the guide tappet axially slidable and attachable to a housing stop Attacking biasing ring, which has a driving projection on the guide tappet during a closing stroke away from the housing stop is displaceable. Through this solution is an extremely compact and simple design Valve arrangement allows.

Vorteilhafter Weise stützt sich die zweite Feder im Magnetanker an einer in die gleiche Richtung wie die erste Stirnfläche weisenden ersten Innenfläche ab und spannt einen in dem Magnetanker angeordneten und fest mit dem Führungsstößel verbundenen Stützteller vor, wobei der Stützteller bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub des zweiten Verstellmechanismus sich an einer der ersten Innenfläche gegenüberliegenden zweiten Innenfläche des Magnetankers abstützt.Favorable Way, the second spring in the armature is supported on one pointing in the same direction as the first face first inner surface and biases one in the armature arranged and fixed to the guide tappet connected support plate, wherein the support plate in a non-executed additional stroke of the second adjustment mechanism opposite to one of the first inner surface second inner surface of the armature is supported.

Bei einer einfachen Ausführungsform ist der Schließkörper axial auf einem aus einem Ventilgehäuse geführten Endabschnitt eines in dem Ventilgehäuse axial verschiebbar gelagerten Führungsstößels verschiebbar geführt. Der Endabschnitt des Führungsstößels kann dabei im Führungsbereich des Schließkörpers radial zurückgestuft sein, wodurch zwei Ringflächen gebildet sind.In a simple embodiment, the closing body is displaceably guided axially on an end section, guided from a valve housing, of a guide plunger axially displaceably mounted in the valve housing. The end section of the Guide ram can be radially downgraded in the guide region of the closing body, whereby two annular surfaces are formed.

Zweckmäßig kann es sein, wenn der Schließkörper bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub des zweiten Verstellmechanismus an der dem Ventilgehäuse abweisenden ersten Ringfläche mit einer Anschlagsfläche anschlägt und über die zweite Feder vorgespannt ist, die sich an der zweiten Ringfläche abstützt und den Schließkörper über eine von der Anschlagsfläche abweisenden Stützfläche vorspannt.expedient It may be when the closing body at a not executed additional stroke of the second adjustment mechanism on the valve housing housing repellent first annular surface strikes with a stop surface and over the second spring is biased, located on the second annular surface supports and the closing body over one of the stop surface repellent support surface biases.

In weiterer Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels stützt sich die erste Feder an dem Ventilgehäuse ab und spannt einen mit dem Führungsstößel fest verbundenen Magnetanker vor in Öffnungsrichtung vor, wobei ein fest mit dem Führungsstößel verbundener Anschlagsring an einem Gehäuseanschlag anliegt.In supports further embodiment of the embodiment the first spring on the valve body and clamped one firmly connected to the guide tappet Magnetic anchor in front in the opening direction, with a fixed with the guide plunger connected stopper ring abuts against a housing stop.

Mit Vorteil hat eine ventilgesteuerte Hydromaschine eine Ventilanordnung, bei der die zweite Feder in einem von dem Schließkörper verschließbaren Förderraum der Hydromaschine angeordnet ist und sich an einer im Förderraum ausgebildeten Abstützeinrichtung abstützt und den Schließkörper vorspannt.With Advantage, a valve-controlled hydraulic machine has a valve arrangement, in which the second spring in one of the closing body arranged closable delivery chamber of the hydraulic machine is and on a trained in the delivery room support device supports and biases the closing body.

Vorzugsweise hat eine ventilgesteuerte Hydromaschine eine wie oben erläuterte Ventilanordnung.Preferably has a valve-controlled hydraulic machine as explained above Valve assembly.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine stark schematisierte Darstellung zur Erläuterung des Funktionsprinzips einer ventilgesteuerte Hydromaschine mit veränderbarem Schluck-/Fördervolumen; 1 a highly schematic representation for explaining the principle of operation of a valve-controlled hydraulic machine with variable displacement / delivery volume;

2a ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrisch betätigbaren Rückschlagventils einer Hydromaschine gemäß 1 in Öffnungsstellung; 2a a first embodiment of an electrically actuated check valve of a hydraulic machine according to 1 in open position;

2b das Rückschlagventil aus 2a in Öffnungsstellung mit einem Zusatzhub; 2 B the check valve off 2a in open position with an additional lift;

2c das Rückschlagventil aus 2a und 2b in Schließstellung; 2c the check valve off 2a and 2 B in closed position;

3a ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektrisch betätigbaren Rückschlagventils einer Hydromaschine gemäß 1 in Öffnungsstellung; 3a A second embodiment of an electrically actuated check valve of a hydraulic machine according to 1 in open position;

3b das Rückschlagventil aus 3a in Öffnungsstellung mit einem Zusatzhub; 3b the check valve off 3a in open position with an additional lift;

3c das Rückschlagventil aus 3a und 3b in Schließstellung; 3c the check valve off 3a and 3b in closed position;

4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Rückschlagventils in Schließstellung; und 4 a third embodiment of a check valve in the closed position; and

5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Rückschlagventils in Schließstellung. 5 A fourth embodiment of a check valve in the closed position.

Im Folgenden wird zunächst anhand 1 das Funktionsprinzip einer ventilgesteuerten Hydromaschine 1 erläutert, deren Förder-/Schluckvolumen digital verstellbar ist (DDP). Die beschriebene Hydromaschine 1 ist als Axialkolbenmaschine in Taumelscheibenbauweise ausgeführt, wobei 1 eine sehr stark vereinfachte Abwicklung einer derartigen Hydromaschine 1 in Axialkolbenbauweise zeigt. Im Folgenden werden dabei nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente erläutert. Hinsichtlich detaillierterer Ausführungen wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen. Bei der folgenden Beschreibung ist die erfindungsgemäße Hydromaschine 1 als Hydromotor ausgeführt, prinzipiell gelten die Ausführungen zum Hydromotor jedoch auch entsprechend für eine Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen.The following is based on 1 the functional principle of a valve-controlled hydraulic machine 1 explained, whose delivery / displacement volume is digitally adjustable (DDP). The described hydraulic machine 1 is designed as an axial piston machine in a swash plate design, wherein 1 a very simplified processing of such a hydraulic machine 1 in axial piston design shows. In the following, only the components essential for understanding the invention will be explained. For more detailed information, reference is made to the above-mentioned prior art. In the following description is the hydromachine according to the invention 1 designed as a hydraulic motor, in principle, the versions of the hydraulic motor but also apply accordingly for a pump with adjustable delivery.

Gemäß der schematischen Darstellung in 1 hat die Hydromaschine 1 einen Zylinder 2, in dem eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 4 ausgebildet sind, in denen jeweils ein Kolben 6 axial verschiebbar geführt ist. Jeder der Kolben 6 begrenzt mit der Zylinderbohrung 4 einen Arbeitsraum 8, dessen Volumen vom Hub der Kolben 6 abhängig ist. Die Kolben 6 sind über jeweils einen Kolbenschuh 10 an einer schräg gestellten Taumelscheibe abgestützt, die mit einer Abtriebswelle 12 verbunden ist. In der Darstellung gemäß 1 ist die aufgrund der Rotation der Taumelscheibe gebildete Steuerkurve 14 dargestellt, die die Drehwinkelabhängigkeit des Kolbenhubs und damit des Volumens des jeweiligen Arbeitsraums wiedergibt. Wie in 1 rechts dargestellt, ist jeder Arbeitsraum 8 über ein Zulaufventil 16 mit einer allen Arbeitsräumen 8 gemeinsamen Zulaufleitung 18 verbunden, die mit einem System- oder Hochdruck beaufschlagt ist. Dieser Hochdruck kann beispielsweise über eine Pumpe 20 erzeugt werden.According to the schematic representation in 1 has the hydraulic machine 1 a cylinder 2 in which a variety of cylinder bores 4 are formed, in each of which a piston 6 is guided axially displaceable. Each of the pistons 6 limited with the cylinder bore 4 a workroom 8th whose volume depends on the stroke of the pistons 6 is dependent. The pistons 6 are each about a piston shoe 10 supported on an inclined swash plate, with an output shaft 12 connected is. In the illustration according to 1 is the cam formed due to the rotation of the swash plate 14 represented, which represents the rotation angle dependence of the piston stroke and thus the volume of the respective working space. As in 1 shown on the right, is every working space 8th via an inlet valve 16 with one all workspaces 8th common supply line 18 connected, which is subjected to a system or high pressure. This high pressure can for example via a pump 20 be generated.

Jeder Arbeitsraum 8 ist des Weiteren über ein Ablaufventil 22 mit einer ebenfalls allen Arbeitsräumen 8 gemeinsamen Ablaufleitung 24 verbunden, die in einen Tank 26 einmündet.Every working space 8th is also about a drain valve 22 with a likewise all working rooms 8th common drain line 24 connected in a tank 26 opens.

Wie bereits eingangs erläutert, sind die Ablaufventile 22 und die Zulaufventile 16 jeweils als elektrisch entsperrbare bzw. sperrbare Rückschlagventile ausgeführt. Das Zulaufventil 16 ist über eine nicht dargestellte Feder in seiner dargestellten Grundposition in eine Schließposition vorgespannt und lässt sich durch Bestromen eines Betätigungsmagneten 28 in eine Öffnungsstellung bringen, so dass das Druckmittel aus der Zulaufleitung 18 in den jeweiligen Arbeitsraum 8 einströmen kann. Das Ablaufventil 22 ist in seiner dargestellten Grundposition über eine Feder in eine Öffnungsstellung vorgespannt. Durch Bestromen eines Betätigungsmagneten 30 lässt sich dieses Ablaufventil 22 in eine Sperrposition bringen, in der das Druckmittel nicht aus dem Arbeitsraum 8 abströmen kann.As already explained at the beginning, the drain valves are 22 and the inlet valves 16 each designed as electrically unlockable or lockable check valves. The inlet valve 16 is about one not shown spring biased in its illustrated basic position in a closed position and can be powered by energizing an actuating magnet 28 bring in an open position, so that the pressure medium from the supply line 18 in the respective workspace 8th can flow in. The drain valve 22 is biased in its illustrated basic position via a spring in an open position. By energizing an actuating magnet 30 can this drain valve 22 bring into a locked position in which the pressure medium is not from the work space 8th can flow out.

Die Ansteuerung der Betätigungsmagneten 28, 30 erfolgt über eine Steuereinheit 34, über die die eingangs beschriebenen Modi (full mode, partial mode und idle mode) einstellbar sind, so dass das Schluckvolumen der Hydromaschine 1 stufenlos verstellbar ist, wobei durch geeignete Ansteuerung der Ventile 16, 22 auch die Pulsation auf ein Minimum absenkbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung der Ventile 16, 22 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle 12, die über einen Drehzahlaufnehmer 36 erfasst und über eine Signalleitung an die Steuereinheit 34 gemeldet wird. Prinzipiell können selbstverständlich auch andere Kenndaten, wie beispielsweise das auf die Abtriebswelle 12 wirkende Drehmoment oder das Schluckvolumen der Hydromaschine 1 bei der Ansteuerung der Ventile 16, 22 berücksichtigt werden.The control of the actuating magnet 28 . 30 via a control unit 34 , via which the modes described above (full mode, partial mode and idle mode) are adjustable, so that the displacement of the hydraulic machine 1 is infinitely adjustable, with suitable control of the valves 16 . 22 also the pulsation can be lowered to a minimum. In the illustrated embodiment, the control of the valves takes place 16 . 22 depending on the speed of the output shaft 12 that have a speed sensor 36 detected and via a signal line to the control unit 34 is reported. In principle, of course, other characteristics, such as that on the output shaft 12 acting torque or the displacement of the hydraulic machine 1 when controlling the valves 16 . 22 be taken into account.

2a zeigt den Grundaufbau eines Rückschlagventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das beim Hydromotor gemäß 1 dem Ablaufventil entspricht. Bei einer Hydropumpe ist das Ventil 22 das Zulauf- oder Saugventil 22, wovon in den folgenden Figurenbeschreibungen ausgegangen wird. 2a shows the basic structure of a check valve according to a first embodiment, which in the hydraulic motor according to 1 corresponds to the drain valve. In a hydraulic pump is the valve 22 the inlet or suction valve 22 , which is assumed in the following figure descriptions.

Das Saugventil 22 hat ein durch eine erste Feder 38 in eine Öffnungsstellung vorgespanntes Ventilelement 40, das sich mittels eines Betätigungsmagneten 30 in Schließstellung gegen einen Ventilsitz 42 bewegen lässt, so dass ein ringförmige Druckmitteldurchgangsöffnung bzw. ein Durchflussquerschnitt 43 abgesperrt ist (siehe 2c). Die Feder 38 ist an einer Gehäuseinnenfläche 44 eines Ventilgehäuses 46 abgestützt.The suction valve 22 has a through a first spring 38 in an open position biased valve element 40 , which by means of an actuating magnet 30 in the closed position against a valve seat 42 can move, so that an annular pressure medium passage opening or a flow cross-section 43 is closed off (see 2c ). The feather 38 is on a housing inner surface 44 a valve housing 46 supported.

Das Saugventil 22 ist als sogenanntes „Tellerventil” ausgeführt, wobei das Ventilelement 40 einen den Ventilsitz 42 durchsetzenden axialen Führungsstößel 48 und einen daran befestigten Schließkörper 50 hat. Dieser Schließkörper 50 ist als Kegelstumpf ausgeführt, wobei an den seitlichen Kegelflächen eine umlaufende, schräg angestellte Dichtfläche 52 ausgebildet ist. Der Ventilsitz 42 ist entsprechend ausgeformt, so dass eine dichte Anlage im Schließzustand (2c) gewährleistet ist. Der Führungsstößel 48 ist ferner in einer in etwa hohlzylindrischen Ventilhülse 54 axial gleitend aufgenommen. Diese wird dabei in dem Ventilgehäuse 46 ebenfalls axial gleitend gelagert und liegt mit einer ersten dem Schließkörper 50 zugewandten Stirnfläche 56 an dem Schließkörper 50 in etwa an. An einer von dem Schließkörper 50 abgewandten zweiten Stirnfläche 58 der Ventilhülse 54 ist eine zweite Feder 60 abgestützt, wobei die zweite Feder 60 einen Stützteller 62 mit Federkraft beaufschlagt, der am dem Schließkörper 50 abgewandten Endbereich des Führungsstößels 48 ausgebildet ist, wodurch der Schließkörper 50 über den Führungsstößel 48 und den Stützteller 62 gegen die zweite Stirnfläche 56 der Ventilhülse 54 vorgespannt ist. Die Ventilhülse 54 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel von einem hohlzylindrischen Magnetanker 64 fest umgriffen, der mit der Federkraft der zweiten Feder 38 in Richtung der in der 2a dargestellten Öffnungsposition beaufschlagt ist. Der Magnetanker 64 umschließt dabei mit einem ersten Längsabschnitt die Ventilhülse 54 und nimmt mit einem zweiten Längsabschnitt die zweite Feder 60 und den Stützteller 62 des Führungsstößels 48 auf. Der Magnetanker 64 ist abschnittsweise von einer Magnetspule 66 eines Betätigungsmagneten bzw. Hubmagneten umgriffen, die in das Ventilgehäuse 46 aufgenommen ist.The suction valve 22 is designed as a so-called "poppet valve", wherein the valve element 40 one the valve seat 42 passing through axial guide tappet 48 and a closing body attached thereto 50 Has. This closing body 50 is designed as a truncated cone, wherein on the lateral conical surfaces a circumferential, obliquely set sealing surface 52 is trained. The valve seat 42 is formed accordingly, so that a tight system in the closed state ( 2c ) is guaranteed. The guide tappet 48 is also in an approximately hollow cylindrical valve sleeve 54 slidably received axially. This is doing in the valve body 46 also axially slidably mounted and is located with a first closing body 50 facing end face 56 on the closing body 50 in about. At one of the closing body 50 facing away from the second end face 58 the valve sleeve 54 is a second spring 60 supported, wherein the second spring 60 a support plate 62 acted upon by spring force, on the closing body 50 remote end region of the guide tappet 48 is formed, whereby the closing body 50 over the guide tappet 48 and the backing pad 62 against the second end face 56 the valve sleeve 54 is biased. The valve sleeve 54 is in the illustrated embodiment of a hollow cylindrical armature 64 firmly gripped, with the spring force of the second spring 38 in the direction of in the 2a acted upon opening position shown. The magnet armature 64 encloses the valve sleeve with a first longitudinal section 54 and takes the second spring with a second longitudinal section 60 and the backing pad 62 of the guide tappet 48 on. The magnet armature 64 is sections of a magnetic coil 66 an actuating magnet or solenoid embraced in the valve housing 46 is included.

Benachbart zum Magnetanker 64 ist an der Ventilhülse 54 ein Anschlagsring bzw. ein Polring 68 aus magnetisierbarem Material befestigt. Dieser sitzt in der federvorgespannten Grundposition auf einem Gehäuseanschlag bzw. Permanentmagneten 70 auf, so dass die Ventilhülse 54 und mit dieser das Ventilelement 40 durch die Kraft des Permanentmagneten 70 und die Vorspannung der ersten Feder 38 in der Öffnungsstellung gehalten wird. Druckmittel kann somit über den ringförmigen Durchströmungsquerschnitt 43 in den Arbeitsraum 8 aus 1 einströmen.Adjacent to the magnet armature 64 is on the valve sleeve 54 a stop ring or a pole ring 68 made of magnetizable material. This sits in the spring-biased home position on a housing stop or permanent magnet 70 on, leaving the valve sleeve 54 and with this the valve element 40 by the force of the permanent magnet 70 and the bias of the first spring 38 is held in the open position. Pressure medium can thus via the annular flow area 43 in the workroom 8th out 1 flow.

2b zeigt das Saugventil 22 in einer Stellung, bei der der Schließkörper 50 einen Zusatzhub ausführt, was im Folgenden näher erläutert ist. Infolge eines Saugvorgangs der Hydropumpe strömt Druckmittel durch den Durchströmungsquerschnitt 43, wobei Strömungskräfte auf den Schließkörper 50 in Öffnungsrichtung wirken. Überschreiten die auf den Schließkörper 50 wirkenden Strömungskräfte die Federkraft der zweiten Feder 60, so wird diese über den Stützteller 62, den Führungsstößel 48 und den Schließkörper 50 gespannt und der Schließkörper 50 führt einen Zusatzhub h aus. Durch diesen Zusatzhub h ist der Durchströmungsquerschnitt 43 vergrößert, wobei der Strömungswiderstand sinkt und der Arbeits- bzw. Förderraum 8 aus 1 während der Saugphase der Hydropumpe bestmöglich befüllt wird. Werden die auf den Schließkörper 50 wirkenden Strömungskräfte geringer als die Federkraft der zweiten Feder 60, so wird der Schließkörper 50 über den Führungsstößel 48 und den Stützteller 62 von der zweiten Feder 60 in Schließrichtung verschoben, bis der Schließkörper 50 an der ersten Stirnfläche 56 der Ventilhülse 54 anliegt. 2 B shows the suction valve 22 in a position where the closing body 50 performs an additional stroke, which is explained in more detail below. As a result of a suction process of the hydraulic pump pressure medium flows through the flow cross-section 43 , where flow forces on the closing body 50 act in the opening direction. Exceed the on the closing body 50 acting flow forces the spring force of the second spring 60 So this will be over the backing pad 62 , the guide tappet 48 and the closing body 50 cocked and the closing body 50 performs an additional stroke h. By this additional stroke h is the flow area 43 increased, wherein the flow resistance decreases and the working or delivery chamber 8th out 1 during the suction phase of the hydraulic pump is best filled. Be the on the closing body 50 acting flow forces less than the spring force of the second spring 60 , so will the closing body 50 over the guide tappet 48 and the backing pad 62 from the second spring 60 moved in the closing direction until the closing body 50 at the first end face 56 the valve sleeve 54 is applied.

Gemäß der Darstellung in 2c wird zum Verschließen des Durchströmungsquerschnitts 43 die Magnetspule 66 bestromt und der Magnetanker 64 nach oben in 2c bewegt, wobei der magnetische Fluss von der Magnetspule 66 über die angrenzenden Gehäusewandungen, durch den Polring 68 hindurch über die Ventilhülse 54 und den Magnetanker 64 und dann wieder über die benachbarten Gehäusewandungen zurück zur Magnetspule 66 erfolgt. Dabei wird der Magnetanker 64 gegen die Federkraft der ersten Feder 38 und gegen die Kraft des Permanentmagneten 70 verschoben, bis die schräg angestellte Dichtfläche 52 des Schließkörpers 50 in dichtender Anlage an den Ventilsitz 42 gelangt ist, so dass der ringförmige Durchströmungsquerschnitt 43 abgesperrt ist.As shown in 2c is used to close the flow cross-section 43 the magnetic coil 66 energized and the magnet armature 64 up in 2c moves, with the magnetic flux from the magnetic coil 66 over the adjacent housing walls, through the pole ring 68 through the valve sleeve 54 and the magnet armature 64 and then back over the adjacent housing walls back to the solenoid 66 he follows. This is the magnet armature 64 against the spring force of the first spring 38 and against the force of the permanent magnet 70 moved until the obliquely employed sealing surface 52 of the closing body 50 in sealing contact with the valve seat 42 has passed, so that the annular flow cross-section 43 is locked.

Die Federkraft der zweiten Feder 60 aus den 2a–c wird primär durch zwei gegenläufige Zielvorgaben bestimmt. Einerseits sollte die Federkraft möglichst gering sein und beispielsweise kleiner als ein durch die Druckmittelströmung auf den Schließkörper 50 wirkender Öffnungsdruck von 0,3 bar sein, damit während der Saugphase der Durchströmungsquerschnitt 43 durch den Zusatzhub h bei geringen Strömungskräften weiter geöffnet wird, damit der Förderraum 8 der Hydropumpe 1 aus 1 während der Saugphase bestmöglich und schnell befüllt wird. Andererseits sollte die Federkraft der zweiten Feder 60 möglichst groß sein, damit der Schließkörper 50 im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 6 aus 1 schnell schließt, um Rückströmverluste zu minimieren. Typische Federkräfte der zweiten Feder 60 bzw. Öffnungsdrücke entsprechen je nach Größe und Drehzahl der Hydropumpe 1 aus 1 einem Öffnungsdruck zwischen 0,3 und 1 bar.The spring force of the second spring 60 from the 2a -C is determined primarily by two opposing goals. On the one hand, the spring force should be as low as possible and, for example, smaller than one by the pressure fluid flow to the closing body 50 acting opening pressure of 0.3 bar, so that during the suction phase of the flow cross-section 43 is further opened by the additional stroke h at low flow forces, so that the delivery chamber 8th the hydraulic pump 1 out 1 during the suction phase best and quickly filled. On the other hand, the spring force of the second spring should 60 be as large as possible, so that the closing body 50 in the area of the bottom dead center of the piston 6 out 1 closes quickly to minimize backflow losses. Typical spring forces of the second spring 60 or opening pressures correspond to the size and speed of the hydraulic pump 1 out 1 an opening pressure between 0.3 and 1 bar.

Durch das Saugventil 22 aus den 2a–c ist der erforderliche Hub des Magnetankers 64 zum Schließen des Durchströmungsquerschnitts 43 über den Schließkörper 50 deutlich verkleinert, da der Zusatzhub über die Federkraft der zweiten Feder 60 geleistet ist. Hierdurch sind somit kleinere Magnetströme und eine geringere Magnetkraft zum Schließen des Saugventils 22 notwendig.Through the suction valve 22 from the 2a -C is the required stroke of the armature 64 for closing the flow cross-section 43 over the closing body 50 significantly reduced, since the additional stroke on the spring force of the second spring 60 is done. As a result, thus smaller magnetic currents and a lower magnetic force to close the suction valve 22 necessary.

Die erste Feder 38 und der Magnetanker 64 bilden dabei einen ersten Verstellmechanismus und die zweite Feder 60 und die Strömungskräfte in 2b des Druckmittels einen zweiten Verstellmechanismus.The first spring 38 and the magnet armature 64 form a first adjustment mechanism and the second spring 60 and the flow forces in 2 B the pressure means a second adjusting mechanism.

Durch den Zusatzhub h in 2b ist beispielsweise ein Bypassventil zur Vergrößerung eines Durchströmungsquerschnitts nicht mehr notwendig.By the additional stroke h in 2 B For example, a bypass valve to increase a flow cross-section is no longer necessary.

3a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Saugventils 22, das als wesentlichen Unterschied zur 2a keine Ventilhülse 54 aufweist. Der Magnetanker 64 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch und geschlossen ausgeführt, wobei der Führungsstößel 48 durch diesen axial verschiebbar hindurchgeführt ist. Der Magnetanker 64 wird dabei über die erste Feder 38, die an seiner ersten, dem Schließkörper 50 abgewandten Stirnfläche 72 angreift und über eine dritte Feder 74, die an seiner zweiten Stirnfläche 76 angreift, in einer Öffnungsstellung des Saugventils 22 gehalten, wobei sich die erste Feder 38 am Ventilgehäuse 46 und die dritte Feder 74 an dem auf dem Führungsstößel 48 axial verschiebbar gelagerten Polring 68 abstützt. Der Magnetanker 64 weist weiter zwei Innenflächen 78, 80 auf, wobei an der ersten dem Schließkörper 50 zugewandten Innenfläche 78 der mit dem Führungsstößel 48 verbundene Stützteller 62 bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub h (vergleiche mit 3b) anliegt, der in dieser Position durch die zweite Feder 60, die zwischen diesem und der zweiten, dem Schließkörper 50 abgewandten Innenfläche 80 des Magnetankers 64 gespannt ist, gehaltert wird. 3a shows a second embodiment of the suction valve 22 that is considered essential to the difference 2a no valve sleeve 54 having. The magnet armature 64 is designed substantially hollow cylindrical and closed, wherein the guide tappet 48 is passed through this axially displaceable. The magnet armature 64 is doing over the first spring 38 , at its first, the closing body 50 opposite end face 72 attacks and over a third spring 74 at its second end face 76 engages, in an open position of the suction valve 22 held, with the first spring 38 on the valve body 46 and the third spring 74 on the on the guide tappet 48 axially displaceably mounted pole ring 68 supported. The magnet armature 64 further has two inner surfaces 78 . 80 on, wherein at the first the closing body 50 facing inner surface 78 the one with the guide tappet 48 connected support plates 62 with an additional stroke h not executed (compare with 3b ), which in this position by the second spring 60 that between this and the second, the closing body 50 opposite inner surface 80 of the magnet armature 64 is curious, is held.

3b zeigt das Saugventil 22 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, in einer geöffneten Stellung mit dem Zusatzhub h. Durch die auf den Schließkörper 50 wirkenden Strömungskräfte wird, wenn die in Öffnungsrichtung wirkende Strömungsresultierende der Strömungskräfte die Federkraft der zweiten Feder 60 übersteigen, über den Schließkörper 50, dem Führungsstößel 48 und dem Stützteller 62 die zweite Feder 60 gespannt, wodurch ein Zusatzhub h erfolgt und der Durchströmungsquerschnitt 43 weiter geöffnet ist. Der Magnetanker 64 wird über die dritte Feder 74 in einer in etwa gleichbleibenden Position gehalten. 3b shows the suction valve 22 according to the second embodiment, in an open position with the additional stroke h. By the on the closing body 50 acting flow forces, when the flow direction acting in the opening direction of the flow forces the spring force of the second spring 60 exceed, over the closing body 50 , the guide tappet 48 and the backing pad 62 the second spring 60 curious, whereby an additional stroke h takes place and the flow cross-section 43 is open further. The magnet armature 64 is about the third spring 74 held in an approximately constant position.

Sobald die auf den Schließkörper 50 in Öffnungsrichtung wirkenden Strömungskräfte sinken und die Federkraft der zweiten Feder 60 größer als die Strömungskräfte ist, wird der Stützteller 62, der Führungsstößel 48 und der Schließkörper 50 in Schließrichtung bewegt, bis der Stützteller 62 an der ersten Innenfläche 78 des Magnetankers 64 in etwa anliegt (siehe 3a).Once on the closing body 50 flow forces acting in the opening direction and the spring force of the second spring decrease 60 greater than the flow forces is, the backing pad 62 , the guide tappet 48 and the closing body 50 moved in the closing direction until the backing pad 62 on the first inner surface 78 of the magnet armature 64 approximately (see 3a ).

In der 3c wird zum Schließen des Durchströmungsquerschnitt 43 aus 3b die Magnetspule 66 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in 2c bestromt. Der Magnetanker 64 bewegt sich dabei in Schließrichtung und nimmt die sich an der zweiten Innenfläche 80 des Magnetankers 64 abstützende zweite Feder 60, den über diese vorgespannten Stützteller 62 und damit den Führungsstößel 48 und den Schließkörper 50 mit, bis der Schließkörper 50 mit der Dichtfläche 52 an dem Ventilsitz 42 in etwa anliegt. Bei der Bewegung des Führungsstößels 48 in Schließrichtung wird über einen an diesem ausgebildeten Mitnahmevorsprung 82 der Polring 68 mitgeführt. Der Mitnahmevorsprung 82 liegt dabei bei geöffnetem Saugventil 22 ohne Zusatzhub, siehe 3a, in etwa an dem Polring 68 an.In the 3c will close the flow area 43 out 3b the magnetic coil 66 in accordance with the first embodiment in 2c energized. The magnet armature 64 moves in the closing direction and takes on the second inner surface 80 of the magnet armature 64 supporting second spring 60 , about these preloaded backing pads 62 and thus the guide tappet 48 and the closing body 50 with, until the closing body 50 with the sealing surface 52 at the valve seat 42 Approximately applied. During the movement of the guide tappet 48 in the closing direction is about one on this trained driving projection 82 the pole ring 68 carried. The driving advantage 82 lies with open suction valve 22 without additional stroke, see 3a , in about the pole ring 68 at.

4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Saugventils 22 in Schließstellung, wobei der zweite Verstellmechanismus mit der zweiten Feder 60 außerhalb des Ventilgehäuses 46 angeordnet ist. Der Führungsstößel 48 ist in dem Ventilgehäuse 46 geführt und mit dem Magnetanker 64 fest verbunden, wobei der Magnetanker 64 wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit einer Federkraft der ersten Feder 38 in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Ferner ist mit dem Führungsstößel 48 der Polring 68 fest verbunden. 4 shows a third embodiment of the suction valve 22 in the closed position, wherein the second adjusting mechanism with the second spring 60 outside the valve body 46 is arranged. The guide tappet 48 is in the valve body 46 guided and with the magnet armature 64 firmly connected, with the armature 64 as in the previous embodiments with a spring force of the first spring 38 is acted upon in the opening direction. Further, with the guide tappet 48 the pole ring 68 firmly connected.

Ein Schließkörperführungsstößel 85, der einen verminderten Querschnitt im Vergleich zum Führungsstößel 48 aufweist, ist außerhalb des Ventilgehäuses 46 im Wesentlichen koaxial mit dem Führungsstößel 48 verbunden und weist an seinem in dem Arbeitsraum 8 aus 1 angeordneten Endbereich einen Stützteller 86 auf.A closing body guide plunger 85 , which has a reduced cross-section compared to the guide tappet 48 is outside the valve housing 46 substantially coaxial with the guide tappet 48 connected and points to his in the work space 8th out 1 arranged end portion of a support plate 86 on.

An dem Schließkörperführungsstößel 85 ist der in etwa glockenförmig ausgebildete Schließkörper 50 entlang seiner Längsachse axial verschiebbar geführt. Der Schließkörper 50 ist dabei mit einer oberen Stirnfläche 88 bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub des Saugventils 22 leicht von einer Ringfläche 90 des Ventilgehäuses 46 beabstandet, damit der Schließkörper 50 nicht überbestimmt ist und mit der Dichtfläche 52 auf dem Ventilsitz 42 im geschlossenen Zustand des Ablaufventils 22 anliegt. Der Schließkörper 50 ist hierbei über die zweite Feder 60, die zwischen dem Stützteller 86 des Schließkörperführungsstößels 85 und einer dem Stützteller 86 zuweisenden Innenfläche 91 einer becherförmigen Federaufnahme 92 des Schließkörpers 50 gespannt ist, in Schließrichtung vorgespannt.On the closing body guide tappet 85 is the approximately bell-shaped closing body 50 guided axially displaceable along its longitudinal axis. The closing body 50 is with an upper end face 88 with a non-executed additional stroke of the suction valve 22 easily from a ring surface 90 of the valve housing 46 spaced so that the closing body 50 not overdetermined and with the sealing surface 52 on the valve seat 42 in the closed state of the drain valve 22 is applied. The closing body 50 is here on the second spring 60 between the backing pad 86 the closing body guide plunger 85 and one of the backing pads 86 assigning inner surface 91 a cup-shaped spring receptacle 92 of the closing body 50 is tensioned, biased in the closing direction.

Zum Öffnen des Saugventils 22 wird die Bestromung der Magnetspule 66 unterbrochen, wobei die erste Feder 38 den Führungsstößel 48 über den Magnetanker 64 in Öffnungsrichtung verschiebt, bis der Polring 68 an dem Permanentmagneten 70 in etwa anliegt. Übersteigen im geöffneten Zustand des Saugventils 22 die Strömungskräfte die Federkraft der zweiten Feder 60, so wird diese über die Innenfläche 91 des Schließkörpers 50 in Öffnungsrichtung gespannt und der Schließkörper 50 führt einen Zusatzhub aus.To open the suction valve 22 is the energization of the solenoid 66 interrupted, with the first spring 38 the guide tappet 48 over the magnet armature 64 moves in the opening direction until the pole ring 68 on the permanent magnet 70 Approximately applied. Exceeding in the open state of the suction valve 22 the flow forces the spring force of the second spring 60 so this gets over the inside surface 91 of the closing body 50 clamped in the opening direction and the closing body 50 performs an additional stroke.

Das Ausführungsbeispiel nach 4 bietet einen besonderen Vorteil. Die Feder 60 kann so ausgelegt werden, dass der Schließkörper 50 einerseits und der Führungsstößel 48 und der Anker 64 andererseits mechanisch entkoppelt sind und durch die Feder eine Dämpfwirkung erzielt wird. Dadurch kann die mechanische Belastung des Führungsstößels 48 und des Ankers 64 beim Schließen des Ventils gering gehalten werden.The embodiment according to 4 offers a special advantage. The feather 60 Can be designed so that the closing body 50 on the one hand and the guide tappet 48 and the anchor 64 On the other hand, are mechanically decoupled and a damping effect is achieved by the spring. This allows the mechanical stress of the guide tappet 48 and the anchor 64 be kept low when closing the valve.

5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein viertens Ausführungsbeispiel des Saugventils 22 in einer geschlossenen Stellung bei bestromter Magnetspule 66. Die zweite Feder 60 des zweiten Verstellmechanismus ist dabei in dem Förderraum 8 der Hydromaschine 1 aus 1 angeordnet und spannt den Schließkörper 50 in Richtung des Führungsstößels 48 und somit in Schließrichtung des Saugventils 22 vor, wobei sich die zweite Feder 60 an einer im Förderraum 8 ausgebildeten Abstützeinrichtung 92 abstützt und über eine erste dem Führungsstößel 48 abweisenden Stirnfläche 94 den Schließkörper 50 vorspannt. Mit einer zweiten Stirnfläche 96 liegt der Schließkörper 50 in etwa an dem Führungsstößel 48 und dem Ventilsitz 42 an. 5 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the suction valve 22 in a closed position with energized magnetic coil 66 , The second spring 60 the second adjustment mechanism is in the delivery room 8th the hydraulic machine 1 out 1 arranged and biases the closing body 50 in the direction of the guide tappet 48 and thus in the closing direction of the suction valve 22 before, with the second spring 60 at one in the pump room 8th trained support device 92 supported and a first the guide tappet 48 repellent face 94 the closing body 50 biases. With a second end face 96 lies the closing body 50 approximately at the guide tappet 48 and the valve seat 42 at.

In der Darstellung in 5 ist der Kolben 6 schematisch angedeutet und ein geöffnetes Ablaufventil 98 des Fördersums 8 dargestellt. Ein Schließkörper 100 des Ablaufventils 98 ist über eine sich beispielsweise an einem Hydromaschinengehäuse 104 abstützende Ventilfeder 102 in Schließrichtung vorgespannt.In the illustration in 5 is the piston 6 indicated schematically and an open drain valve 98 of the promotion 8th shown. A closing body 100 the drain valve 98 is about a, for example, on a hydraulic machine housing 104 supporting valve spring 102 biased in the closing direction.

Bei einer Schluckbewegung des Kolbens 6 in der 5 schließt das Ablaufventil 98 mit dem Schließkörper 100 und die Bestromung der Magnetspule 66 des Saugventils 22 wird unterbrochen. Die erste Feder 38 entspannt sich und bewegt den Führungsstößel 48, der wiederum den Schließkörper 50 über die Stirnkante 96 in Öffnungsrichtung verschiebt. Die zweite Feder 60 spannt dabei den Schließkörper 50 vor. Strömt Druckmittel durch einen Durchströmungsquerschnitt und übersteigen dabei die an den Schließkörper 50 angreifenden und in Öffnungsrichtung wirkenden Strömungskräfte die Federkraft der den Schließkörper 50 vorspannenden zweiten Feder 60, so öffnet dieser weiter um den Zusatzhub, wobei die zweite Feder 60 weiter gespannt wird.With a swallowing movement of the piston 6 in the 5 closes the drain valve 98 with the closing body 100 and the energization of the solenoid 66 of the suction valve 22 will be interrupted. The first spring 38 relaxes and moves the guide tappet 48 which in turn is the closing body 50 over the front edge 96 shifts in the opening direction. The second spring 60 clamps the closing body 50 in front. Flows pressure fluid through a flow cross-section, thereby exceeding the closing body 50 acting and acting in the opening direction flow forces the spring force of the closing body 50 biasing second spring 60 , this opens further to the additional stroke, the second spring 60 is stretched further.

Offenbart ist eine ventilgesteurte Hydromaschine und eine Ventilanordnung mit einem Schließkörper zum Verschließen einer Druckmitteldurchgangsöffnung, wobei der Schließkörper über einen ersten Verstellmechanismus verstellbar ist, so dass der Schließkörper einen Öffnungs- oder Schließhub durchführt. Über einen zweiten Verstellmechanismus wird der Schließkörper derart verstellt, dass dieser ein Zusatzhub ausführt, wobei ein Gesamthub des Schließkörpers größer oder kleiner als der alleine durch den ersten Verstellmechanismus bewirkte Hub ist.Disclosed is a ventilgesteurte hydraulic machine and a valve assembly with a closing body for closing a Druckmitteldurchgangsöffnung, wherein the closing body via a first adjusting mechanism is adjustable, so that the closing body performs an opening or closing stroke. about a second adjusting mechanism is the closing body adjusted so that this performs an additional stroke, wherein a total stroke of the closing body larger or smaller than alone by the first adjustment mechanism caused stroke is.

11
Hydromaschinehydromachine
22
Zylindercylinder
44
Zylinderbohrungbore
66
Kolbenpiston
88th
Arbeitsraumworking space
1010
Kolbenschuhpiston shoe
1212
Abtriebswelleoutput shaft
1414
Steuerkurvecam
1616
Zulaufventilinlet valve
1818
Zulaufleitungsupply line
2020
Pumpepump
2222
Ablaufventildrain valve
2424
Ablaufleitungdrain line
2626
Tanktank
2828
Betätigungsmagnetenactuating magnet
3030
Betätigungsmagnetenactuating magnet
3434
Steuereinheitcontrol unit
3636
DrehzahlaufnehmerSpeed Sensor
3838
Federfeather
4040
Ventilelementvalve element
4242
Ventilsitzvalve seat
4343
DurchströmungsquerschnittFlow area
4444
GehäuseinnenflächeHousing inner surface
4646
Ventilgehäusesvalve housing
4848
Führungsstößelguide tappet
5050
Schließkörperclosing body
5252
Dichtflächesealing surface
5454
Ventilhülsevalve sleeve
5656
Stirnflächeface
5858
Stirnflächeface
6060
Federfeather
6262
Stütztellerbacking pad
6464
Magnetankerarmature
6666
Magnetspulesolenoid
6868
Polringpole ring
7070
Permanentmagnetpermanent magnet
7272
Stirnflächeface
7474
Federfeather
7676
Stirnflächeface
7878
Innenflächepalm
8080
Innenflächepalm
8282
Mitnahmevorsprungdriving projection
8585
SchließkörperführungsstößelClosing body guide tappet
8686
Stütztellerbacking pad
8888
Stirnflächeface
9090
Ringflächering surface
9191
Innenflächepalm
9292
Abstützeinrichtungsupport means
9494
Stirnflächeface
9696
Stirnflächeface
9898
Ablaufventildrain valve
100100
Schließkörperclosing body
102102
Ventilfedervalve spring
104104
HydromaschinengehäuseHydro machine housing
hH
ZusatzhubAuxiliary

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Claims (19)

Ventilanordnung mit einem Schließkörper (50) zum Verschließen einer Druckmitteldurchgangsöffnung (43), der über einen ersten Verstellmechanismus verstellbar ist, so dass der Schließkörper (50) einen Öffnungs- oder Schließhub durchführt, gekennzeichnet durch einen zweiten Verstellmechanismus über den der Schließkörper (50) derart verstellbar ist, dass er einen Zusatzhub (h) durchführt, so dass ein Gesamthub des Schließkörpers (50) größer oder kleiner als der alleine durch den ersten Verstellmechanismus bewirkte Hub ist.Valve arrangement with a closing body ( 50 ) for closing a pressure medium passage opening ( 43 ), which is adjustable via a first adjusting mechanism, so that the closing body ( 50 ) performs an opening or closing stroke, characterized by a second adjusting mechanism via which the closing body ( 50 ) is adjustable so that it performs an additional stroke (h), so that a total stroke of the closing body ( 50 ) is greater or smaller than the stroke caused solely by the first adjustment mechanism. Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei der Zusatzhub (h) durch in Öffnungsrichtung auf den Schließkörper (50) wirkende Strömungskräfte bewirkt ist.Valve arrangement according to claim 1, wherein the additional stroke (h) by in the opening direction on the closing body ( 50 ) acting flow forces is effected. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schließkörper (50) über den ersten Verstellmechanismus in Öffnungsrichtung von einer ersten Feder (38) und in Schließrichtung von einer Magnetkraft eines Hubmagneten beaufschlagbar ist.Valve arrangement according to claim 1 or 2, wherein the closing body ( 50 ) via the first adjusting mechanism in the opening direction of a first spring ( 38 ) and in the closing direction of a magnetic force of a solenoid can be acted upon. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schließkörper (50) über den zweiten Verstellmechanismus in Schließrichtung von einer zweiten Feder (60) und in Öffnungsrichtung von den Strömungskräften beaufschlagbar ist.Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the closing body ( 50 ) via the second adjusting mechanism in the closing direction of a second spring ( 60 ) and in the opening direction of the flow forces can be acted upon. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein in einem Ventilgehäuse (46) axial verschiebbar gelagerter Führungsstößel (48) mit einem aus dem Ventilgehäuse (46) geführten Endabschnitt mit dem Schließkörper (50) fest verbunden ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein a valve housing (in 46 ) axially displaceably mounted guide tappets ( 48 ) with one from the valve housing ( 46 ) guided end portion with the closing body ( 50 ) is firmly connected. Ventilanordnung nach Anspruch 5, wobei der Führungsstößel (48) in einer am Ventilgehäuse (46) axial gleitend gelagerten Ventilhülse (54) aufgenommen ist.Valve arrangement according to claim 5, wherein the guide tappet ( 48 ) in a valve housing ( 46 ) axially slidably mounted valve sleeve ( 54 ) is recorded. Ventilanordnung nach Anspruch 6, wobei die Ventilhülse (54) zum Verstellen des Schließkörpers (50) über den ersten Verstellmechanismus mit einer dem Schließkörper (50) zuweisenden Stirnfläche (56) an dem Schließkörper (50) und mit einer von dem Schließkörper (50) abweisenden Stirnfläche (58) über die zweite Feder (60) an einem mit dem Führungsstößel (48) verbundenen Stützteller (62) abgestützt ist.Valve arrangement according to claim 6, wherein the valve sleeve ( 54 ) for adjusting the closing body ( 50 ) via the first adjusting mechanism with a closing body ( 50 ) assigning face ( 56 ) on the closing body ( 50 ) and with one of the closing body ( 50 ) repellent end face ( 58 ) over the second spring ( 60 ) at one with the guide tappet ( 48 ) ( 62 ) is supported. Ventilanordnung nach Anspruch 7, wobei an einem schließkörperfernen Hülsenendbereich der Ventilhülse (54) ein durch den Hubmagneten verschiebbarer und in etwa hohlzylindrischer Magnetanker (64) die Ventilhülse (54) mit einem ersten Längsabschnitt fest umgreift und mit einem zweiten Längsabschnitt die zweite Feder (60) und den Stützteller (62) des Führungsstößels (48) aufnimmt.Valve arrangement according to claim 7, wherein at a closing body distal sleeve end region of the valve sleeve ( 54 ) a displaceable by the lifting magnet and in approximately hollow cylindrical magnet armature ( 64 ) the valve sleeve ( 54 ) firmly embraces with a first longitudinal section and with a second longitudinal section, the second spring ( 60 ) and the backing pad ( 62 ) of the guide tappet ( 48 ). Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 8, wobei sich die erste Feder (38) an dem Ventilgehäuse (46) abstützt und über den Magnetanker und die Ventilhülse (54) den Schließkörper (50) in Öffnungsrichtung vorspannt.Valve arrangement according to one of claims 8, wherein the first spring ( 38 ) on the valve housing ( 46 ) and via the magnet armature and the valve sleeve ( 54 ) the closing body ( 50 ) in the opening direction. Ventilanordnung nach Anspruch 9, wobei die zweite Feder (60) dem zweiten Verstellmechanismus zugeordnet ist und den Schließkörper (50) über den Stützteller (62) und dem Führungsstößel (48) in Schließrichtung vorspannt.Valve arrangement according to claim 9, wherein the second spring ( 60 ) is assigned to the second adjusting mechanism and the closing body ( 50 ) over the backing pad ( 62 ) and the guide tappet ( 48 ) in the closing direction. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der Öffnungshub des ersten Verstellmechanismus durch einen an einer Hülsenmantelfläche der Ventilhülse (54) ausgebildeten Anschlagsring (68) begrenzt ist, wobei der Anschlagsring (68) an einem am Ventilgehäuse (46) angeordneten Gehäuseanschlag (70) anschlägt.Valve arrangement according to one of claims 6 to 10, wherein the opening stroke of the first adjusting mechanism by a on a sleeve lateral surface of the valve sleeve ( 54 ) trained stop ring ( 68 ) is limited, wherein the stop ring ( 68 ) at one on the valve housing ( 46 ) arranged housing stop ( 70 ) strikes. Ventilanordnung nach Anspruch 5, wobei die erste Feder (38) an dem Ventilgehäuse (46) abgestützt ist und an einer ersten Stirnfläche (72) eines in etwa hohlzylindrischen und beidseitig verschlossenen Magnetankers (64) angreift und diesen vorspannt, wobei durch den Magnetanker (64) der Führungsstößel (48) in etwa axial hindurchgeführt ist, und eine dritte Feder (74) an einer zweiten Stirnfläche (76) des Magnetankers (64) diesen spannt und an einem auf dem Führungsstößel (48) axial verschiebbaren und an einem Gehäuseanschlag (70) anschlagbaren Anschlagsring (68) sich abstützt, wobei der Anschlagsring (68) über am Führungsstößel (48) ausgebildeten Mitnahmevorsprung (82) bei einem Schließhub weg vom Gehäuseanschlag (70) verschiebbar ist.Valve arrangement according to claim 5, wherein the first spring ( 38 ) on the valve housing ( 46 ) is supported and at a first end face ( 72 ) of an approximately hollow cylindrical and sealed on both sides magnet armature ( 64 ) and this biased, whereby by the magnet armature ( 64 ) of the guide tappet ( 48 ) is passed approximately axially, and a third spring ( 74 ) on a second end face ( 76 ) of the magnet armature ( 64 ) tensioning it and on one on the guide tappet ( 48 ) axially displaceable and on a housing stop ( 70 ) attachable stop ring ( 68 ) is supported, wherein the stop ring ( 68 ) on the guide tappet ( 48 ) take-off advantage ( 82 ) during a closing stroke away from the housing stop ( 70 ) is displaceable. Ventilanordnung nach Anspruch 12, wobei im Magnetanker (64) die zweite Feder (60) sich an einer in die gleiche Richtung wie die erste Stirnfläche (72) weisenden ersten Innenfläche (80) absützt und einen in dem Magnetanker (64) angeordneten und fest mit dem Führungsstößel (48) verbundenen Stützteller (62) vorspannt, wobei der Stützteller (62) bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub (h) des zweiten Verstellmechanismus sich an einer der ersten Innenfläche (80) gegenüberliegenden Innenfläche (78) des Magnetankers (64) abstützt.Valve arrangement according to claim 12, wherein in the magnet armature ( 64 ) the second spring ( 60 ) at one in the same direction as the first end face ( 72 ) facing first inner surface ( 80 ) and one in the magnet armature ( 64 ) and fixed with the guide tappet ( 48 ) ( 62 ), wherein the support plate ( 62 ) at a non-executed additional stroke (h) of the second adjustment mechanism on one of the first inner surface ( 80 ) opposite inner surface ( 78 ) of the magnet armature ( 64 ) is supported. Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei der Schließkörper (50) axial verschiebbar auf einem aus einem Ventilgehäuse (46) geführten Endabschnitt (84) eines in dem Ventilgehäuse (46) axial verschiebbar gelagerten Führungsstößels (48) geführt ist.Valve arrangement according to claim 4, wherein the closing body ( 50 ) axially displaceable on one of a valve housing ( 46 ) guided end section ( 84 ) one in the valve housing ( 46 ) axially displaceably mounted guide tappet ( 48 ) is guided. Ventilanordnung nach Anspruch 14, wobei der Endabschnitt (84) des Führungsstößels (48) in einem Führungsbereich (85) des Schließkörpers (50) radial zurückgestuft ist und hierbei ein Stützteller (62) und eine Ringfläche (90) gebildet sind.Valve arrangement according to claim 14, wherein the end portion ( 84 ) of the guide tappet ( 48 ) in a management area ( 85 ) of the closing body ( 50 ) is radially stepped back and this is a support plate ( 62 ) and a ring surface ( 90 ) are formed. Ventilanordnung nach Anspruch 15, wobei der Schließkörper (50) bei einem nicht ausgeführten Zusatzhub (h) des zweiten Verstellmechanismus an der dem Schließkörper (50) abweisenden Ringfläche (90) mit einer Stirnfläche (88) anschlägt und über die zweite Feder (60) vorgespannt ist, die sich zwischen dem Stützteller (62) und einer der Stirnfläche (88) abweisenden Innenfläche (91) des Schließkörpers (50) abstützt.Valve arrangement according to claim 15, wherein the closing body ( 50 ) at a non-executed additional stroke (h) of the second adjusting mechanism on the closing body ( 50 ) repellent ring surface ( 90 ) with an end face ( 88 ) and via the second spring ( 60 ) is biased between the support plate ( 62 ) and one of the end face ( 88 ) repellent inner surface ( 91 ) of the closing body ( 50 ) is supported. Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei sich die erste Feder (60) an dem Ventilgehäuse (46) abstützt und einen mit dem Führungsstößel (48) fest verbundenen Magnetanker (64) in Öffnungsrichtung vorspannt, wobei ein fest mit dem Führungsstößel (48) verbundener Anschlagsring (68) an einem Gehäuseanschlag (70) in etwa anliegt.Valve arrangement according to claim 16, wherein the first spring ( 60 ) on the valve housing ( 46 ) and one with the guide ram ( 48 ) fixedly connected armature ( 64 ) biased in the opening direction, one fixed to the guide tappet ( 48 ) connected stop ring ( 68 ) on a housing stop ( 70 ) is approximately present. Ventilgesteuerte Hydromaschine mit einer Ventilanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.Valve-controlled hydraulic machine with a valve arrangement according to one of claims 1 to 17. Ventilgesteuerte Hydromaschine nach Anspruch 18, sofern dieser auf die Ansprüche 1 bis 4 bezogen ist, wobei die zweite Feder (60) in einem von dem Schließkörper (50) verschließbaren Förderraum (8) der Hydromaschine (1) angeordnet ist und sich zwischen dem Schließkörper (50) und einer im Förderraum (8) ausgebildeten Abstützeinrichtung (92) abstützt.Valve-controlled hydraulic machine according to claim 18, as far as it is related to the claims 1 to 4, wherein the second spring ( 60 ) in one of the closing body ( 50 ) closable conveying space ( 8th ) of the hydraulic machine ( 1 ) is arranged and between the closing body ( 50 ) and one in the delivery room ( 8th ) trained support device ( 92 ) is supported.
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