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Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2004 061 862 A1 ist eine Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit mit Druckbegrenzungsfunktion gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die Ventileinheit umfasst einen Ventilschließkörper, der eine Ventilschließfläche aufweist, welche zusammen mit einem der Ventilschließfläche gegenüberliegenden ersten Ventilsitz einen ersten Dichtsitz für die Einspeisefunktion bildet, und der eine Ventilschließkörper-Öffnung aufweist, die von einem zweiten Ventilsitz umgeben ist, welche zusammen mit einem an einem axial beweglichen Ventilbolzen ausgebildeten Schließkopf einen zweiten Dichtsitz für die Druckbegrenzungsfunktion bildet. Ein Federteller und der Ventilschließkörper werden dabei in verschiedenen Bohrungsabschnitten geführt.
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Aus der
DE 31 45 118 A1 ist eine weitere Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit bekannt, welche einen Ventilschließkörper und einen Ventilschließbolzen mit einem Verbindungskanal umfasst.
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Nachteilig an bekannten, direkt gesteuerten Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheiten ist neben der Baulänge und dem begrenzten Platz zur Anordnung der Federn, dass bei größeren Volumenströmen die Querschnitte und damit auch die Angriffsflächen des Drucks größer werden, wodurch auch die Druckfedern stärker sind.
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Deshalb wurde es in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2004 061 862 A1 auch schon vorgeschlagen, durch eine Längsbohrung über die komplette Länge des Ventilbolzens einen Druckausgleich zwischen einem ersten Druckbereich und einer Sackbohrung, in die sich ausschließlich der Ventilbolzen abschnittsweise erstreckt, zu erreichen. Dadurch wird die in Öffnungsrichtung ausgeübte Kraft auf den Ventilschließkörper lediglich durch eine Differenzfläche aus dem Sackbohrungsquerschnitt und der Ventilschließfläche bestimmt. Es lassen sich durch kleine Differenzflächen kleine Öffnungskräfte und damit Federn mit niedrigen Federkonstanten realisieren. Durch die Variation der radialen Ausdehnung des Ventilbolzens im Bereich des zweiten Druckbereichs kann man entsprechend kleine Differenzflächen für den zweiten Druckbereich erzeugen.
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Nachteilig an der bekannten Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit ist es jedoch, dass die Führung des Ventilbolzens von der Ventilschließkörper-Öffnung bis in die Sackbohrung zu einem sehr langen Ventilbolzen und zu einem überbestimmten System führt. Dies führt zu kurzen Lebensdauern der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit und zu hohen, nicht vorhersehbaren Reibungseinflüssen im Betrieb, die die Öffnungseigenschaften der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit nachteilig verändern können. Der lange Ventilbolzen führt zusätzlich zu einer insgesamt sehr langen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit für die große Einbauräume vorgesehen werden müssen, welche teuer oder teilweise gar nicht vorhanden sind. Der zur Anordnung der Federn vorgesehene Raum ist dagegen relativ klein.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Probleme des Stands der Technik der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheiten zu beseitigen und Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheiten zu verbessern, kostengünstiger und einfacher zu montieren und ihre Größe zu reduzieren. Eine wichtige Aufgabe ist dabei die Verbesserung der Gängigkeit des Ventilbolzens und die Vergrößerung des Federraums.
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Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit weist einen Ventilschließkörper mit einer Ventilschließfläche zur Bildung eines ersten Dichtsitzes mit einem der Ventilschließfläche gegenüberliegenden ersten Ventilsitz auf. Der Dichtsitz trennt einen ersten Druckbereich von einem zweiten Druckbereich. Der Ventilschließkörper weist seinerseits eine Ventilschließkörper-Öffnung auf, die von einem zweiten Ventilsitz umgeben ist, welche zusammen mit einem an einem axial bewegbaren Ventilbolzen ausgebildeten Schließkopf einen zweiten Dichtsitz zum Trennen des zweiten Druckbereichs von dem ersten Druckbereich bildet. Ein Federteller ist mit dem Ventilbolzen verbunden und mit diesem zusammen axial bewegbar. Eine zwischen dem Federteller und dem Ventilschließkörper eingespannte erste Schließfeder spannt den Ventilbolzen gegen den an dem Ventilschließkörper ausgebildeten zweiten Ventilsitz vor. Eine zweite Schließfeder spannt eine Ventilbaugruppe umfassend Ventilschließkörper, Ventilbolzen, Federteller und erste Schließfeder gegen den ersten Ventilsitz vor. Der Ventilbolzen weist dabei einen Verbindungskanal auf, der den ersten Druckbereich mit einer Aufnahmeausnehmung verbindet, in der der Ventilschließkörper in axialer Richtung bewegbar, radial gedichtet gegenüber dem zweiten Druckbereich geführt ist. Der Führungs- und Dichtdurchmesser der Ventilbaugruppe in der Aufnahmeausnehmung ist kleiner als der Durchmesser des ersten Dichtsitzes. Wegen des Verbindungskanals in dem Ventilbolzen ist der auf die durch den Führungsdurchmesser bestimmten, ersten Fläche in Schließrichtung wirkende Druck gleich dem auf die durch den Sitzdurchmesser bestimmte, zweite Fläche in Öffnungsrichtung des ersten Dichtsitzes wirkende Druck. Da die zweite Fläche größer ist als die erste Fläche, erzeugt der im ersten Druckbereich herrschende Druck an der Ventilbaugruppe eine gegen die zweite Schließfeder in Öffnungsrichtung des ersten Dichtsitzes wirkende resultierende Kraft, die durch die Differenzfläche zwischen der zweite Fläche und der ersten Fläche bestimmt ist. An einer Fläche, die genauso groß wie die Differenzfläche ist, erzeugt der im zweiten Druckbereich anstehende Druck eine Kraft auf die Ventilbaugruppe in Schließrichtung des ersten Dichtsitzes. Somit wird der erste Dichtsitz geöffnet, wenn der Druck im ersten Druckbereich um das Druckäquivalent der zweiten Schließfeder größer als der Druck im zweiten Druckbereich ist.
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Durch die Verbindung des ersten Druckbereichs mit der Aufnahmeausnehmung, die wiederum gegenüber dem zweiten Druckbereich abgedichtet ist, können die Vorteile des Stands der Technik beibehalten werden und gleichzeitig dessen Nachteile vermieden werden. Durch diese Verbindung muss der Ventilbolzen nicht mehr so lang ausgeführt sein, die Sackbohrung kann entfallen und das System ist nicht mehr überbestimmt. Dadurch reduziert sich gleichzeitig die Gesamtlänge der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit und es entstehen Raumersparnisse an den Montageorten der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit.
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Durch die Vergrößerung der in der Aufnahmeausnehmung der Ventilbaugruppe ausgebildeten Fläche im Vergleich zu der druckwirksamen Fläche in der Sackbohrung des Standes der Technik können nun größere Ventilschließflächen für größere Volumenströme mit Federn gleichbleibender oder noch geringeren Federkonstanten realisiert werden, indem man die Differenzfläche zwischen der druckwirksamen Fläche an der Ventilbaugruppe in der Aufnahmeausnehmung und der druckwirksamen Ventilschließfläche minimal hält. Auf diese beiden druckwirksamen Flächen wirkt dabei jeweils der Druck aus dem ersten Druckbereich.
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Durch die gedichtete Führung des Ventilschließkörpers in der Aufnahmeausnehmung bei gleichzeitiger Verbindung des ersten Druckbereichs mit der Aufnahmeausnehmung durch den Verbindungskanal ergibt sich eine besonders leichtgängige Führung der Ventileinheit. Diese Kombination erlaubt auch eine besonders kostengünstige Produktion und Installation, da in der Aufnahmeausnehmung die komplette Führung der Ventilbaugruppe der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit enthalten ist und somit die hohe Präzision und Abstimmung bei der Herstellung und der Montage der beiden Bauteile entfällt.
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Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung betrifft die gedichtete Führung des Ventilbolzens in dem Ventilschließkörper durch mindestens einen Dichtring zur Abdichtung des zweiten Druckbereichs gegen die Aufnahmeausnehmung.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung stellt die Reduzierung der druckwirksamen Fläche an dem Schließkopf des Ventilbolzens bezüglich des zweiten Druckbereichs auf eine ringförmige Differenzfläche dar. Dies erlaubt eine Reduzierung der Schließkraft der ersten Schließfeder.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist, dass die Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme und Führung des Ventilschließkörpers und zur Aufnahme und Führung des Federtellers in nur einem Gehäuseteil realisiert ist.
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Als Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit wird vorliegend ein Ventil bezeichnet, das zwei Druckbereiche voneinander trennt und in entgegengesetzte Richtungen eines Druckgefälles bei jeweils vorher konstruktiv oder durch Feinjustierung bestimmten Öffnungsdrücken öffnet. Es handelt sich also um ein Ventil mit kombinierter Druckbegrenzungs- und Nachsaug- oder Rückschlagventilfunktion.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit, und
- 2 eine Schnittdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1. Bevor anhand der 1 der Aufbau und die Funktion der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 beschrieben wird, soll zur Verdeutlichung der Funktion ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 beschrieben werden.
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Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheiten 1 finden z. B. in geschlossenen hydraulischen Kreisläufen eine wichtige Anwendung. Da hydrostatische Maschinen durch Leckage immer etwas Flüssigkeit verlieren, muss die Flüssigkeitsmenge durch Einspeisung von Druckflüssigkeit ausgeglichen werden, um damit auch den Druck und den Flüssigkeitsstrom in den Arbeitsleitungen, die Hydromotor und Pumpe verbinden, konstant zu halten. Deshalb müssen Nachsaugventile aus einem Speisesystem, an dem Niederdruck von beispielsweise ungefähr 5 bar anliegt, erforderliche Mengen Druckflüssigkeit in eine Arbeitsleitung speisen, falls ein Druckabfall in der Arbeitsleitung unter eine einzustellende oder konstruktiv festgelegte Grenze für einen Öffnungsdruck der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit in einer ersten Richtung des Druckgefälles stattfindet. Zur Einspeisung von Druckmittel wird eine Druckmittelquelle, meist in Form einer Speisepumpe, vorgesehen.
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Im geschlossenen Kreislauf gibt es zwei Arbeitsleitungen zwischen z. B. Hydromotor und Hydropumpe, wobei einer der Arbeitsleitungen ein Hochdruck anliegt und in der anderen Arbeitsleitung Niederdruck herrscht. Auf der Niederdruckseite wird zum Nächfördern von Leckageflüssigkeit über eine Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 Flüssigkeit von einer Speiseleitung des Speisesystems in die Arbeitsleitung eingespeist, falls der Druck in dieser Arbeitsleitung unter einen festgelegten Wert fällt. In der Arbeitsleitung der Hochdruckseite wird durch eine bei einem maximalen Druck öffnende Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 dagegen aus Sicherheitsgründen der herrschende Hochdruck begrenzt.
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Der beschriebene hydraulische Kreislauf dient lediglich der einfachen Erläuterung der Funktion. Andere Einsatzmöglichkeiten sind selbstverständlich ebenfalls denkbar.
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Die Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 weist ein erstes Ventilgehäuseteil 2 auf, welches in ein Gewinde 24 eines nur schematisch dargestelltes Ventilgehäuseteils 3 als zweites Gehäuseteil eingeschraubt und mittels eines Dichtrings 4 abgedichtet ist. In dem zweiten Ventilgehäuseteil 3 sind ein Speise-Anschluß 5 z. B. des oben beschriebenen Speisesystems als erster Druckbereich und ein Arbeitsleitungs- Anschluß 6 zur Verbindung mit einer Arbeitsleitung als zweiter Druckbereich ausgebildet, die durch die Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 miteinander verbunden werden können.
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An seinem dem Speise-Anschluß 5, der im oben beschriebenen Beispiel mit dem Speisesystem verbunden ist, zugewandten Ende weist die Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 einen Ventilschließkörper 7 auf, an dem eine im Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmig ausgebildete Ventilschließfläche 8 ausgebildet ist. Die Ventilschließfläche 8 wirkt mit einem der Ventilschließfläche 8 gegenüberliegenden ersten Ventilsitz 9 zur Ausbildung eines ersten Dichtsitzes zusammen.
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Der Ventilschließkörper 7 weist ferner eine Ventilschließkörper-Öffnung 11 auf, die an ihrem Umfang von einem zweiten Ventilsitz 12 umgeben ist. Der zweite Ventilsitz 12 wirkt mit einem an einem Ventilbolzen 13 vorgesehenen Schließkopf 14 zur Ausbildung eines zweiten Dichtsitzes zusammen. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Ventilbolzen 13 durch die Ventilschließkörper-Öffnung 11 hindurch, so dass diese von dem Schließkopf 14 außenseitig abgedichtet ist. An seinem von dem Schließkopf 14 abgewandten Ende ist der Ventilbolzen 13 mit einem Federteller 15 verbunden. Eine erste Schließfeder 10 erstreckt sich zwischen dem Federteller 15 und dem Ventilschließkörper 7 so, dass die erste Schließfeder 10 zwischen dem Federteller 15 und dem Ventilschließkörper 7 eingespannt ist. Dadurch wird der Ventilbolzen 13 so vorgespannt, dass dessen Schließkopf 14 dichtend an dem die Ventilschließkörper-Öffnung 11 umgebenden zweiten Ventilsitz 12 anliegt. Der Ventilbolzen 13, die erste Schließfeder 10, der Federteller 15 und der vom Speise-Anschluss 5 abgewandte Teil des Ventilschließkörpers 7 werden von einer Axialbohrung 16 als Aufnahmeausnehmung in das erste Ventilgehäuseteil 2 aufgenommen.
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Der Federteller 15 ist durch einen Sicherungskörper 17 z. B. einer Kontermutter auf dem Ventilbolzen 13 gesichert. In dem Ventilbolzen 13 ist eine axiale Längsbohrung 53 ausgebildet. Der Ventilbolzen 13 ist an dem von dem Schließkopf 14 abgewandten Ende mit einem Außengewinde 23 versehen, das mit einem entsprechenden Innengewinde des Federtellers 15 und des Sicherungskörpers 17, der den Federteller 15 kontert, zusammen wirkt. Die axiale Lage des Federtellers 15 gegenüber dem Ventilbolzen 13 ist daher durch Drehen des Ventilbolzens 13 gegenüber dem Federteller 15 veränderlich, wodurch die Vorspannung der ersten Schließfeder 10 einstellbar ist.
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Zwischen der vom Schließkopf 14 abgewandten Stirnfläche 36 des Federtellers 15 und der Stirnfläche 37 der Axialbohrung 16 des Gehäuses 2 als Aufnahmeausnehmung ist eine zweite Schließfeder 35 angeordnet, um eine Rückstellkraft auf eine Ventilbaugruppe bestehend aus dem Ventilschließkörper 7, dem Ventilbolzen 13, dem Federteller 15 und der ersten Schließfeder 10 auszuüben. Die Ventilbaugruppe 7, 13, 17, 15, 10 ist dabei in der Axialbohrung 16 des ersten Gehäuseteils 2 axial bewegbar geführt. Die eingespannte zweite Schließfeder 35 spannt also die Ventilbaugruppe 7, 13, 17, 15, 10 auf der außerhalb der Axialbohrung 16 befindlichen Ventilschließfläche 8 gegen den ersten Ventilsitz 9 vor. Die Ventilbaugruppe wirkt damit insgesamt wie eine den ersten Druckbereich 5 von dem zweiten Druckbereich trennende Schließkörpereinheit.
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In der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 wird im Gegensatz zum Stand der Technik der Ventilbolzen 13 nicht mehr in einer zusätzlichen Sackbohrung am Grund der Axialbohrung geführt, sondern die Längsbohrung 53 mündet direkt in die Axialbohrung 16 des ersten Gehäuseteils 2 aus, welche die Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15 aufnimmt. Bei der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 wird der Ventilschließkörper 7 zum Teil in die Axialbohrung 16 mitaufgenommen. Der Ventilschließkörper 7 ist in der Axialbohrung 16 mit engem Spiel dichtend geführt und es besteht keine fluidische Verbindung zwischen dem zweiten Druckbereich 6 und der Aufnahmebohrung 16. Entsprechend ist der Ventilbolzen 13 in dem Ventilschließkörper 7 mit engem Spiel dichtend geführt, um auch hier eine solche Verbindung zu vermeiden. An den Dichtstellen können auch Dichtringe vorgesehen sein. Das bedeutet jedoch zusätzlichen Aufwand und verschlechtert dynamische Verhalten des Ventils.
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Um eine Öffnung der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 durch die Ventilbaugruppe 7, 13, 17, 10, 15 bei Erreichen eines bestimmten Druckunterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Druckbereich, im Falle eines höheren Drucks im ersten Druckbereich 5, zu erreichen, muss die druckwirksame Fläche der Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15, die sich im Bereich des Speise-Anschlusses 5 befindet, größer sein als die druckwirksame Fläche der Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15 im Bereich des Anschlusses 6. Die druckwirksame Fläche der Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15 im Bereich des Speise-Anschlusses 5 ergibt sich aus den in Bezug auf die Kraftrichtung der zweiten Schließfeder 35 positiv und negativ wirkenden Flächen des Ventilschließkörpers 7 und des Schließkopfes 14, die sich in dem Bereich des Speise-Anschlusses 5 befinden. Sie ergibt sich als Querschnittsfläche des Speise-Anschlusses 5 minus dem Querschnitt der Längsbohrung 53. Die druckwirksame Fläche der Ventileinheit 7, 10, 13, 15 im Bereich der Axialbohrung 16 ergibt sich entsprechend aus der Differenz Axialbohrungsquerschnitts und des minimalen Querschnitts der Längsbohrung 53.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 ergibt sich die Wahl der Federkonstante der zweiten Schließfeder 35 aus dem Kräftegleichgewicht der die Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15 schließenden Kräfte und der öffnenden hydraulischen Kräfte. Die öffnenden Kräfte ergeben sich aus dem Druck in dem ersten Druckbereich und der druckwirksamen Fläche dort. Die schließenden Kräfte setzen sich aus der Federkraft der zweiten Schließfeder 35, der in der Axialbohrung 16 an der dortigen druckwirksamen flächenwirkenden hydraulischen Kraft und der Kraft, die durch den Druck des zweiten Druckbereichs 6 auf die druckwirksame Fläche der Ventileinheit 7, 10, 13, 15 in diesem Bereich 6 ausgeübt wird, zusammen. Da der Druck im zweiten Druckbereich 6 in diesem Fall kleiner als im ersten Druckbereich 5 ist, ergibt sich eine resultierende hydraulische Kraft auf die Ventilbaugruppe entgegen der Kraft der zweiten Schließfeder 35.
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Bis jetzt wurde der Fall beschrieben, dass in dem Speise-Anschluss 5 Niederdruck anliegt, der höher ist als der Druck in dem Arbeitsleitungsanschluss 6 als zweiten Druckbereich. Dies entspricht der oben beschriebenen Rückschlagventilfunktion zum Einspeisen von Druckmittel in eine Niederdruck führende Arbeitsleitung eines geschlossenen Kreislaufs. In dem zweiten Fall, wenn in der Arbeitsleitung und damit an dem mit dieser verbundenem Arbeitsleitungsanschluss 6 ein Hochdruck anliegt, der höher ist als der Druck im Speise-Anschluss 5, wird der Ventilschließkörper 7 mit der Ventilschließfläche 8 immer auf den ersten Ventilsitz 9 gedrückt, da die hydraulische Kraft des Hochdrucks auf die druckwirksame Fläche im Bereich des Arbeitsleitungsanschlusses 6 gleichsinnig mit der Kraft der zweiten Schließfeder 35 wirkt.
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Der Durchmesser des Ventilbolzens 13 im Bereich seiner Führung durch den Ventilschließkörper 7 ist kleiner als der Öffnungsdurchmesser des zweiten Ventilsitzes 12. Es ergibt sich damit eine hydraulische Kraft auf den Ventilbolzen 13, der der Kraft der ersten Schließfeder 10 entgegen wirkt. Bei Überschreiten eines durch die Flächendifferenz aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser und die Kraft der ersten Schließfeder 10 sich ergebenden Grenzwerts öffnet daher die Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 durch Abheben des Schließkopfes 14 von dem zweiten Ventilsitz 12. Der Ventilschließkörper 7 weist eine Zufuhr 20 in Form einer Mehrzahl von Querbohrungen auf, die sich in der Symmetrieachse im Bereich 27 schneiden. Dieser Bereich 27 ist wiederum mit der Ventilschließkörper-Öffnung 11 verbunden, die beim Abheben des Schließkopfs 14 eine Verbindung zwischen dem Speise-Anschluss 5 und dem Arbeitsleitungsanschluss 6 herstellt. Durch das Zusammendrücken der ersten Schließfeder 10 kann der Federteller 15 und der damit verbundene Ventilbolzen 13 in dem Ventilschließkörper 7 in Richtung des Einspeise-Anschlusses 5 verschoben werden und die Ventilschließkörper-Öffnung 11 durch das Abheben des Schließkopfes 14 des Ventilbolzens 13 von dem zweiten Ventilsitz 12 öffnen.
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Zur Einstellung der Öffnungsbedingungen des Schließkopfes 14 muss wie bereits kurz erläutert das Kräftegleichgewicht aus den den Schließkopf 14 schließenden und öffnenden Kräften betrachtet werden. Wobei „schließend“ hier den Schließkopf 14 auf den zweiten Ventilsitz 12 drückend bedeutet und „öffnend“ den Schließkopf 14 von dem zweiten Ventilsitz 12 abhebend bedeutet.
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Der Schließkopf 14 wird durch die öffnende, hydraulische Kraft des zweiten Druckbereichs und in geringem Maß durch die zweite Schließfeder 35 öffnend beaufschlagt. Zudem wirkt die hydraulische Kraft des in dem Speiseanschluss 5 und in der Axialbohrung 16 herrschenden Drucks wegen der Flächendifferenz schließend auf den Ventilbolzen. Diese Kräfte sind vergleichsweise klein und können bei der Einstellung der Federspannung der ersten Schließfeder 10 berücksichtigt werden.
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Die Federkraft der zweiten Schließfeder 35 kann eventuell auch gegenüber der wesentlich stärkeren ersten Schließfeder 10 vernachlässigt werden. Die schließende hydraulische Kraft des ersten Druckbereichs kann ebenfalls eventuell vernachlässigt werden. Durch das Gewinde 23 kann die Position des Federtellers 15 gegenüber dem Ventilbolzen 13 variiert werden. Dadurch lässt sich die Federkraft der ersten Schließfeder 10 feinjustieren. Dabei ist zu beachten, dass dies gleichzeitig die Federkraft der zweiten Schließfeder 35 variiert. Allerdings ist dieser Effekt größtenteils vernachlässigbar, da die Federkostante der zweiten Schließfeder 35 wesentlich kleiner als die Federkonstante der ersten Schließfeder 10 ist und somit geringe Auslenkungen der zweiten Schließfeder 35 eine wesentlich kleinere Kraftveränderung bewirken.
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2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1. Dabei wurden gleiche Bezugszeichen für Bauteile mit der gleichen Funktion übernommen.
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In der alternativen Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1' wird die Aufnahmeausnehmung 16 in dem Gehäuse 2 nicht als Längsbohrung realisiert wie in der Druckbegrenzungs- und Nachsaugventileinheit 1 der 1. Die Aufnahmeausnehmung weist dabei in den die Ventileinheit 7, 10, 13, 15 führenden Bereichen eine Verengung des Radius der Aufnahmeausnehmung 16 auf. Eine erste Verengung 29 führt den Federteller 15 und eine zweite Verengung 30 führt den Teil des Verschließkörpers 7, der sich in der Aufnahmeausnehmung 16 befindet. Eine solche Aufnahmeausnehmung kann z. B. durch das Gießen des Gehäuses 2 und spanende Bearbeitung der Führungsabschnitte realisiert werden. Dabei sollte zweite Verengung 30 radial mindestens so groß sein wie die erste Verengung 29, um bei der Produktion die Ventileinheit 7, 10, 13, 15 einfach in die Aufnahmeausnehmung 16 einführen zu können.
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Der Arbeitsleitungsanschluss 6 ist weiterhin mit der Ventilschließkörper-Öffnung 11 über den Bereich 27 und die aufgrund der Lage des Schnitts in 2 nicht erkennbare Zufuhr 20 verbunden. Allerdings entspricht nun der Durchmesser des Ventilbolzens 13 in der Aussparung 27 dem Ventilschließkörper-Öffnungsdurchmesser, wodurch in dem Bereich 27 an dem Ventilbolzen 13 keine druckwirksame Fläche erzeugt wird. Deshalb verbindet eine zweite Zufuhr 25 den Arbeitsleitungsanschluss 6 mit einer in dem Ventilschließkörper 7 angeordneten den Ventilbolzen 13 umgebenden Nut 26. In diesem Bereich der Nut 26, in dem an dem Ventilbolzen 13 ebenfalls der Druck des Arbeitsleitungsanschlusses 6 anliegt, ist eine Verengung des Radius in Richtung der Aufnahmeausnehmung 16 realisiert. Die sich ergebende ringförmige Fläche 28 ergibt die dritte druckwirksame Differenzfläche bezüglich des zweiten Druckbereichs, die eine öffnende Kraft durch den Druck des zweiten Druckbereichs erzeugt.
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Der Federteller 15 und der Ventilschließkörper 7 weisen zu der ersten Schließfeder 10 hin gerichtet jeweils den Ventilbolzen 13 umgebende Schäfte auf, die so ausgestaltet sind, dass sie die erste Schließfeder 10 an deren Enden zentrieren können. Dies erleichtert ebenfalls die Produktion der Ventilbaugruppe 7, 10, 17, 13, 15. Durch diesen zur ersten Schließfeder 10 hin gerichteten Schaft des Verschließkörpers 7 können die Dichtringe 22, die den Ventilbolzen 13 in dem Ventilschließkörper 7 gedichtet führen, in Richtung der ersten Schließfeder 10 versetzt angeordnet werden, da durch die Zufuhr 25, der zweite Druckbereich auch weiter in Richtung der ersten Schließfeder 10 an den Ventilbolzen 13 herangeführt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch für andere Bauweisen von Ventilen anwendbar. Alle Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
