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Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für eine Ölversorgungseinrichtung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine aufweisend eine Buchse mit Fluidanschlüssen, einen in der Buchse verstellbar aufgenommenen Kolben und eine Betätigungseinrichtung zum Verstellen des Kolbens zwischen Betätigu ngspositionen.
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Aus der
DE 10 2005 006 054 A1 ist Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bekannt mit mindestens einem in einem Zylinder geführten Kolben, einem Ölversorgungskreislauf, einer Vorrichtung zur Kühlung des Kolbens mittels Öl, einem Steuergerät und einem Schaltventil zur Steuerung der Ölmenge zur Kühlung des Kolbens wobei das Schaltventil vom Steuergerät angesteuert wird und den Ölstrom durch die Vorrichtung zur Kühlung des Kolbens betriebspunktabhängig steuert, indem das Schaltventil geschlossen wird, wenn an einer anderen Stelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine ein vorübergehend erhöhter Ölbedarf vom Steuergerät erfasst wird, um ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine bereit zu stellen, bei dem eine Kühlung eines Kolbens mit Öl betriebspunktabhängig erfolgt.
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Aus der
DE 10 2009 060 188 A1 ist ein Verstellventil für eine Verdrängerpumpe bekannt, das Verstellventil umfassend ein Ventilgehäuse mit einer Druckkammer, die einen Einlass und einen Auslass für das Druckfluid aufweist, einen ersten Ventilkörper, welcher mit wenigstens einer Steuerkraft beaufschlagbar ist, einen relativ zu dem ersten Ventilkörper beweglichen zweiten Ventilkörper, der in eine erste Richtung bis in eine erste Position und in eine zweite Richtung bis in eine zweite Position beweglich ist, und der eine Ventilkörperfläche aufweist, die mit dem Druckfluid in die zweite Richtung beaufschlagbar ist, und wenigstens ein auf den zweiten Ventilkörper wirkendes Rückstellglied, welches dem Druckfluid entgegenwirkt, wobei der Einlass und der Auslass der Druckkammer bei in der ersten Position befindlichem zweiten Ventilkörper voneinander getrennt und bei in der zweiten Position befindlichem zweiten Ventilkörper miteinander verbunden sind, um das Fördervolumen einer Verdrängerpumpe an den Bedarf eines von der Pumpe zu versorgenden Aggregats auf einfachere Weise anzupassen.
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Der
DE 10 2007 033 146 A1 ist ein Verstellventil für die Verstellung des Fördervolumens einer Verdrängerpumpe zu entnehmen. Das Verstellventil weist eine Buchse mit Fluidanschlüssen, einen in der Buchse verstellbar aufgenommenen Kolben und eine Betätigungseinrichtung zum Verstellen des Kolbens zwischen Betätigungspositionen auf, bei der betätigungspositionsabhängig mit der Ventileinrichtung die Durchflussrichtung und/oder die Durchflussmenge eines ersten Fluidstroms zur Regelung einer Ölpumpe änderbar ist.
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Der
DE 38 24 398 A1 ist eine Schmierölpumpe mit einem Schmierölkreislauf zu entnehmen, bei welchem eine Ventileinrichtung einen Fluidstrom freigibt, welcher zur Steuerung eines Ventils zur Regulierung der Kolbenkühlung dient.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Ventileinrichtung für eine Ölversorgungseinrichtung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine mit einer erhöhten Funktionalität und einem verringerten Bauaufwand bereitzustellen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Ventileinrichtung für eine Ölversorgungseinrichtung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine aufweisend eine Buchse mit Fluidanschlüssen, einen in der Buchse verstellbar aufgenommenen Kolben und eine Betätigungseinrichtung zum Verstellen des Kolbens zwischen Betätigungspositionen, bei der betätigungspositionsabhängig mit der Ventileinrichtung die Durchflussrichtung und/oder die Durchflussmenge eines ersten Fluidstroms zur Regelung einer Ölpumpe änderbar ist und ein zweiter Fluidstrom freigebbar oder sperrbar ist, wobei der erste Fluidstrom einem ersten Fluidkreislauf zugeordnet ist und der zweite Fluidstrom einem zweiten Fluidkreislauf zugeordnet ist.
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Mit dem zweiten Fluidstrom ist erfindungsgemäß eine Kolbenkühlungseinrichtung beaufschlagbar. Die Kolbenkühlungseinrichtung kann wenigstens eine Spritzdüse zum Anspritzen einer Kolben- und/oder Zylinderoberfläche der Brennkraftmaschine aufweisen. Das Anspritzen kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen. Der durch den zweiten Arbeitsanschluss strömende Fluidstrom kann der zweite Fluidstrom sein. Der zweite Fluidstrom kann ein wechselndes Druckniveau aufweisen. Die Kolbenkühlungseinrichtung kann wenigstens einen Fluidkanal zur fluidleitenden Verbindung der wenigstens einen Spritzdüse mit dem zweiten Arbeitsanschluss aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung kann somit eine Steuerung einer Kolbenkühlungseinrichtung erfolgen.
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Damit können mit einer einzigen Ventileinrichtung zwei gesonderte Fluidkreisläufe kontrolliert werden. Beispielsweise können eine Ölpumpe und eine Kolbenkühlung kontrolliert werden. Beispielsweise können eine Ölpumpe und ein Zusatzheizkreislauf kontrolliert werden. Beispielsweise können eine Ölpumpe und eine weitere Einrichtung kontrolliert werden. Mit der Ventileinrichtung können zwei ansonsten baulich gesonderte Ventile ersetzt werden.
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Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen können eine Ölversorgungseinrichtung aufweisen. Mit einer solchen Ölversorgungseinrichtung können die Brennkraftmaschinen und/oder Aggregate beispielsweise mit Schmieröl, Kühlöl und/oder Arbeitsöl versorgt werden. Die Ventileinrichtung kann ein Cartridgeventil oder ein Einbauventil sein. Die Ventileinrichtung kann an einem Steuerblock montierbar sein. Der Kolben kann relativ zur Buchse verstellbar sein. Der Kolben kann in axialer Richtung verstellbar sein. Der Kolben kann verschiebbar sein. Die Betätigungseinrichtung kann eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung sein. Die Betätigungseinrichtung kann einen Elektromagnet aufweisen. Die Ventileinrichtung kann einen elektrischen Steckanschluss aufweisen. Die Betätigungseinrichtung kann ein Gehäuse aufweisen. Die Ventileinrichtung kann einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Ein Fluidstrom kann ein durch einen Anschluss der Buchse strömender Fluidstrom sein. Eine Durchflussrichtung kann eine Durchflussrichtung durch einen Anschluss der Buchse sein. Es kann eine erste Durchflussrichtung und eine zweite Durchflussrichtung gegeben sein. Die erste Durchflussrichtung und die zweite Durchflussrichtung können einander entgegengesetzt sein.
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Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung können ein erster Fluidstrom und ein zweiter Fluidstrom mithilfe einer einzigen Buchse, eines einzigen Kolbens und einer einzigen Betätigungseinrichtung kontrolliert werden. Es können eine gesonderte Buchse, ein gesonderter Kolben und eine gesonderte Betätigungseinrichtung entfallen. Es kann ein gesonderter elektrischer Steckanschluss entfallen. Es kann eine gesonderte Stromversorgung entfallen. Der erste Fluidstrom und der zweite Fluidstrom können, jedenfalls in den relevanten Betriebspositionen, zumindest annähernd unabhängig voneinander kontrolliert sein.
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Die Buchse kann vier Fluidanschlüsse aufweisen. Wenigstens ein Fluidanschluss kann mithilfe einer sich in Umfangsrichtung der Buchse erstreckenden Nut gebildet sein. Die Nut kann an der Buchse radial außenseitig angeordnet sein. Die Buchse kann radial außenseitig drei sich in Umfangsrichtung der Buchse erstreckende Nuten aufweisen, mit denen drei Fluidanschlüsse als Ringkanäle gebildet sind. Alternativ kann die Buchse auch axial zueinander beabstandete Querbohrungen aufweisen, welche die drei Fluidanschlüsse bilden. Diese Querbohrungen können auch zusätzlich zum axialen Versatz umfangsmäßig versetzt zueinander angeordnet sein. Ein Fluidanschluss kann mithilfe eines sich in Achsrichtung der Buchse erstreckenden Durchgangs gebildet sein. Die Buchse kann einen in Achsrichtung gerichteten Endabschnitt aufweisen. Der Durchgang kann an einem Endabschnitt der Buchse angeordnet sein. Damit weist die erfindungsgemäße Ventileinrichtung eine besonders kompakte Bauform auf.
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Die Buchse kann einen Versorgungsanschluss, einen ersten Arbeitsanschluss, einen zweiten Arbeitsanschluss und einen Tankanschluss aufweisen. Der Versorgungsanschluss kann mit einer Pumpe fluidleitend verbunden sein. Durch den ersten Arbeitsanschluss kann der erste Fluidstrom strömen. Der erste Arbeitsanschluss kann mit einer ersten Arbeitseinrichtung fluidleitend verbunden sein. Durch den zweiten Arbeitsanschluss kann der zweite Fluidstrom strömen. Der zweite Arbeitsanschluss kann mit einer zweiten Arbeitseinrichtung fluidleitend verbunden sein. Der Tankanschluss kann mit einem Reservoir fluidleitend verbunden sein. Der durch den ersten Arbeitsanschluss strömende Fluidstrom kann der erste Fluidstrom sein. Der durch den zweiten Arbeitsanschluss strömende Fluidstrom kann der zweite Fluidstrom sein. Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung ist somit eine Kontrolle der Fluidströme zwischen dem Versorgungsanschluss, dem ersten Arbeitsanschluss, dem zweiten Arbeitsanschluss und dem Tankanschluss ermöglicht.
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Der Kolben kann zwischen vier Betätigungspositionen verstellbar sein. In einer ersten Betätigungsposition kann ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss und dem Tankanschluss sowie zwischen dem Versorgungsanschluss und dem zweiten Arbeitsanschluss freigegeben sein. Damit ist ein Fluidstrom vom ersten Arbeitsanschluss zum Tankanschluss sowie vom Versorgungsanschluss zum zweiten Arbeitsanschluss freigegeben. Ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum ersten Arbeitsanschluss ist gesperrt.
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Der Kolben kann mithilfe der Betätigungseinrichtung entgegen der Kraft einer Feder verstellbar sein und der Kolben kann bei inaktiver Betätigungseinrichtung in die erste Betätigungsposition verstellt sein. Damit ist bei inaktiver Betätigungseinrichtung, insbesondere bei einem Fehler oder Ausfall der Betätigungseinrichtung, eine Vorzugsstellung der Ventileinrichtung gegeben. In der Vorzugsstellung ist die an dem ersten Arbeitsanschluss angeschlossene erste Arbeitseinrichtung in einer ersten Durchflussrichtung fluidbeaufschlagt, in der ein Schaden begrenzt oder verhindert ist.
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In der Vorzugsstellung ist die an dem zweiten Arbeitsanschluss angeschlossene zweite Arbeitseinrichtung fluidbeaufschlagt, sodass ein Schaden begrenzt oder verhindert ist. Es ist eine Ausfallsicherheit gegeben.
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In einer zweiten Betätigungsposition kann ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss und dem Tankanschluss freigegeben und ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss und dem zweiten Arbeitsanschluss gesperrt sein. Damit ist ein Fluidstrom vom ersten Arbeitsanschluss zum Tankanschluss freigegeben, während ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum zweiten Arbeitsanschluss gesperrt ist. Ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum ersten Arbeitsanschluss ist gesperrt.
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In einer dritten Betätigungsposition kann ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss und dem Tankanschluss gesperrt und ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss und dem zweiten Arbeitsanschluss freigegeben sein. Damit ist ein Fluidstrom durch den ersten Arbeitsanschluss gesperrt, während ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum zweiten Arbeitsanschluss freigegeben ist. Die dritte Betätigungsposition kann eine Durchfahrposition sein, die von dem Kolben bei einem Wechsel von der zweiten Betätigungsposition in die vierte Betätigungsposition und umgekehrt durchfahren wird, ohne dass in der dritten Betätigungsposition ein relevanter Betrieb erfolgt.
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In einer vierten Betätigungsposition kann ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss und dem ersten Arbeitsanschluss sowie zwischen dem Versorgungsanschluss und dem zweiten Arbeitsanschluss freigegeben sein. Damit ist ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum ersten Arbeitsanschluss sowie ein Fluidstrom vom Versorgungsanschluss zum zweiten Arbeitsanschluss freigegeben. Ein Fluidstrom zum Tankanschluss ist gesperrt.
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Mit dem ersten Fluidstrom ist eine Ölpumpe regelbar. Die Ölpumpe kann zur Versorgung der Brennkraftmaschinen und/oder von Aggregate mit Schmieröl, Kühlöl und/oder Arbeitsöl dienen. Die Ölpumpe kann eine Verdrängerpumpe sein. Die Ölpumpe kann eine Rotationskolbenpumpe sein. Die Ölpumpe kann eine Drehschieberpumpe oder eine Zahnradpumpe sein. Die Ölpumpe kann regelbar sein. Der durch den ersten Arbeitsanschluss strömende Fluidstrom kann der erste Fluidstrom sein. Durch den ersten Arbeitsanschluss kann das Fluid in einer ersten Durchflussrichtung oder in einer zweiten Durchflussrichtung strömen. In der ersten Durchflussrichtung kann eine Erhöhung des Förderstroms der Ölpumpe bewirkt sein. In der zweiten Durchflussrichtung kann eine Verringerung des Förderstroms der Ölpumpe bewirkt sein. Bei einer anderen Ausführung kann in der ersten Durchflussrichtung eine Verringerung des Förderstroms der Ölpumpe und in der zweiten Durchflussrichtung eine Erhöhung des Förderstroms der Ölpumpe bewirkt sein. Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung kann somit eine Regelung einer regelbaren Ölpumpe erfolgen.
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Der zweite Fluidstrom kann ein Pilotstrom zur Vorsteuerung eines Hauptventils sein. Das Hauptventil kann einen Fluidstrom einer Kolbenkühlungseinrichtung steuern. Mit dem zweiten Fluidstrom erfolgt dann eine mittelbare Steuerung. Damit ist eine Steuerung bei großen Volumenströmen ermöglicht.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Cartridgeventil für Ölpumpenbetätigung und Kolbenkühlung, das als Kombiventil sowohl die Regelung der Ölpumpe als auch das Schalten der Kolbenkühlung übernehmen kann. Das Ventil kann ein 4/4-Wege-Proportionalventil sein. Ein Anschluss A kann für die Ölpumpe vorgesehen sein. Ein
Anschluss B kann für die Kolbenkühlung vorgesehen sein. Je nach geforderten Volumenströmen für die Kolbenkühlung, kann diese direktgesteuert werden, bei hohen Volumenströmen vorgesteuert.
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Alternativ sind andere Schaltvarianten machbar.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 ein 4/4-Wege-Proportionalventil zur Regelung einer Ölpumpe und zur Steuerung einer Kolbenkühlung in einer ersten Betriebsposition,
- 2 ein 4/4-Wege-Proportionalventil zur Regelung einer Ölpumpe und zur Steuerung einer Kolbenkühlung in einer zweiten Betriebsposition,
- 3 ein 4/4-Wege-Proportionalventil zur Regelung einer Ölpumpe und zur Steuerung einer Kolbenkühlung in einer dritten Betriebsposition,
- 4 ein 4/4-Wege-Proportionalventil zur Regelung einer Ölpumpe und zur Steuerung einer Kolbenkühlung in einer vierten Betriebsposition und
- 5 ein Diagramm zur Betätigung eines 4/4-Wege-Proportionalventils.
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1 zeigt als Beispiel einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung ein 4/4-Wege-Proportionalventil 1 zur Regelung einer hier nicht dargestellten Ölpumpe und zur Steuerung einer hier ebenfalls nicht dargestellten Kolbenkühlung in einer ersten Betriebsposition, eine zweite Betriebsposition des Ventils 1 ist in 2 gezeigt, eine dritte Betriebsposition des Ventils 1 ist in 3 gezeigt und eine vierte Betriebsposition des Ventils 1 ist in 4 gezeigt.
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Das Ventil 1 ist ein Längsschieberventil. Das Ventil 1 weist eine Buchse 2 auf. Die Buchse 2 weist eine rohrartige Form auf. Die Buchse 2 weist zwei Endabschnitte 3, 4 auf. Der Endabschnitt 3 ist ein außenseitiger Endabschnitt 3. Der Endabschnitt 4 ist ein innenseitiger Endabschnitt 4.
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Die Buchse 2 weist radial außenseitig sich in Umfangsrichtung der Buchse 2 erstreckende Nuten 5, 6, 7 auf. Die Nuten 5, 6, 7 sind zu ihrem Nutgrund hin gestuft ausgeführt. Die Buchse 2 weist drei Nuten 5, 6, 7 auf. Die Nuten 5, 6, 7 sind in Richtung der Achse 8 der Buchse 1 voneinander zumindest annähernd gleich weit beabstandet. An dem außenseitigen Endabschnitt 3 weist die Buchse 2 eine Nut 9 zur Aufnahme einer Dichtung, wie O-Ring-Dichtung, auf.
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An ihrem innenseitigen Endabschnitt 4 weist die Buchse 2 eine sich in Richtung der Achse 8 erstreckende Öffnung auf. In dieser Öffnung ist ein Einsatz 10 eingesetzt, der seinerseits eine sich in Richtung der Achse 8 erstreckende Öffnung 11 aufweist.
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Die Buchse 2 weist einen Außenradius 12 auf. Das Ventil 1 kann in einen hier nicht dargestellten Steuerblock eingesetzt werden. Der Steuerblock weist dafür eine Aufnahme mit einer Innenkontur auf, die mit dem Außenradius 12 der Buchse 2 geometrisch und funktional korrespondiert. Die in der Nut 9 aufgenommene Dichtung dichtet dann zwischen dem Steuerblock und der Buchse 2. Wenn das Ventil 1 in einem Steuerblock eingesetzt ist, können die Nuten 5, 6, 7 mit dem Steuerblock derart abgedeckt sein, dass mit den Nuten 5, 6, 7 Ringkanäle gebildet sind. Der Steuerblock kann gesondert ausgeführt sein. Der Steuerblock kann in ein Maschinengehäuse integriert sein. Der Steuerblock kann in ein Brennkraftmaschinengehäuse integriert sein. Der Steuerblock kann in ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine integriert sein.
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Am Grund jeder Nut 5, 6, 7 sind sich bezogen auf die Achse 8 radial erstreckende Durchgänge 13, 14, 15 vorhanden. Die Durchgänge 13, 14, 15 ermöglichen einen Durchtritt zum Inneren der Buchse 2. Die Durchgänge 13, 14, 15 sind vorliegend Bohrungen.
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Die Buchse 2 weist einen Innenradius 16 auf. Die Buchse 2 weist radial innenseitig sich in Umfangsrichtung der Buchse 2 erstreckende Nuten 17, 18 auf. Zwischen
- - den Nuten 17, 18 und dem Durchgang 15 einerseits und
- - dem Innenradius 16 andererseits
sind Kanten gebildet. Diese Kanten sind vorliegend scharfkantig ausgeführt. Bei einer anderen Ausführung können die Kanten jedoch auch mit Fase oder mit Axialkerben ausgeführt sein.
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In der Buchse 2 ist passgenau ein Kolben 20 aufgenommen. Der Kolben 20 ist in der Buchse 2 in Richtung der Achse 8 verschiebbar. Zwischen dem Kolben 20 und dem Innenradius 16 der Buchse 2 ist ein vorgegebenes Spiel vorhanden. Der Innenradius 16 korrespondiert geometrisch und funktional mit dem Kolben 20.
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Der Kolben 20 ist als Hohlkolben ausgeführt. Der Kolben 20 weist zwei Endabschnitte 21, 22 auf. Der Endabschnitt 21 ist ein außenseitiger Endabschnitt 21. Der Endabschnitt 22 ist ein innenseitiger Endabschnitt 22. Der außenseitige Endabschnitt 21 des Kolbens 20 ist geschlossen. Der innenseitige Endabschnitt 22 des Kolbens 20 ist in Richtung der Achse 8 geöffnet.
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Der Kolben 20 weist einen Außenradius 23 auf. Der Kolben 20 weist radial außenseitig sich in Umfangsrichtung der Buchse 2 erstreckende Nuten 24, 25 auf. Zwischen den Nuten 24, 25 und dem Außenradius 23 sind Steuerkanten gebildet. An dem innenseitigen Endabschnitt 22 des Kolbens 20 ist eine Steuerkante ausgebildet. Die Steuerkanten sind vorliegend scharfkantig ausgeführt. Bei einer anderen Ausführung können die Kanten jedoch auch mit Fase oder mit Axialkerben ausgeführt sein.
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An dem innenseitigen Endabschnitt 22 des Kolbens 20 stützt sich eine Spiraldruckfeder 26 mit ihrem einen Ende ab. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Spiraldruckfeder 26 an dem Einsatz 10 ab. Mit der Spiraldruckfeder 26 ist der Kolben 20 in Richtung der Achse 8 zu dem außenseitigen Endabschnitt 3 der Buchse 2 hin vorgespannt.
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Die radial innenseitigen Nuten 17, 18 der Buchse 2 und die radial außenseitigen Nuten 24, 25 des Kolbens 20 bzw. die radial innenseitigen Kanten der Buchse 2 und die radial außenseitigen Steuerkanten des Kolbens 20 können sich abhängig von einer Position von Kolben 20 und Buchse 2 relativ zueinander überdecken und Strömungskanäle bilden. Es kann eine positive Überdeckung, eine negative Überdeckung und/oder eine Nullüberdeckung vorhanden sein.
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An dem außenseitigen Endabschnitt 3 der Buchse 2 ist eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 27 angeordnet. Ein Aktuator der Betätigungseinrichtung 27 ist mit dem Kolben 20 kinematisch verbunden. Mit der Betätigungseinrichtung 27 kann der Kolben 20 relativ zur Buchse 2 verstellt werden. Dabei wirkt eine Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung 27 entgegen der Kraft der Spiraldruckfeder 26. Wenn keine Betätigungskraft aufgebracht wird, verlagert sich der Kolben 20 unter der Einwirkung der Kraft der Spiraldruckfeder 26 zum außenseitigen Endabschnitt 3 der Buchse 2 hin. Diese Position ist in 1 gezeigt. Die Betätigungseinrichtung 27 ist in einem Gehäuse 28 angeordnet und weist einen elektrischen Steckanschluss 29 auf. An dem Gehäuse 28 ist ein Befestigungsabschnitt 30 zur Befestigung des Ventils 1 an dem Steuerblock vorgesehen.
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Die Nut 6 bildet einen Versorgungsanschluss 31 des Ventils 1. Die Öffnung 11 bildet einen Tankanschluss 32 des Ventils 1. Die Nut 7 bildet einen ersten Arbeitsanschluss 33 des Ventils 1. Die Nut 5 bildet einen zweiten Arbeitsanschluss 34 des Ventils 1.
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An dem ersten Arbeitsanschluss 33 des Ventils 1 ist eine hier nicht dargestellte Ölpumpe einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine angeschlossen. Abhängig von einer Durchflussrichtung an dem Arbeitsanschluss 33 des Ventils 1 kann der Förderstrom der Ölpumpe erhöht oder verringert werden. Damit ist eine Regelung der Ölpumpe ermöglicht.
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An dem zweiten Arbeitsanschluss 34 des Ventils 1 ist eine hier nicht dargestellte Kolbenkühlung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine angeschlossen. Wenn ein Durchfluss durch den zweiten Arbeitsanschluss 34 freigegeben ist, kann eine Kolbenkühlung erfolgen. Wenn ein Durchfluss durch den zweiten Arbeitsanschluss 34 gesperrt ist, kann eine Kolbenkühlung unterbleiben.
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In der in 1 gezeigten ersten Betätigungsposition ist ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss 33 und dem Tankanschluss 32 sowie zwischen dem Versorgungsanschluss 31 und dem zweiten Arbeitsanschluss 34 freigegeben.
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In der in 2 gezeigten zweiten Betätigungsposition ist ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss 33 und dem Tankanschluss 32 freigegeben und ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 31 und dem zweiten Arbeitsanschluss 34 gesperrt.
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In der in 3 gezeigten dritten Betätigungsposition ist ein Durchfluss zwischen dem ersten Arbeitsanschluss 33 und dem Tankanschluss 32 gesperrt und ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 31 und dem zweiten Arbeitsanschluss 34 freigegeben.
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In der in 4 gezeigten vierten Betätigungsposition ist ein Durchfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 31 und dem ersten Arbeitsanschluss 33 sowie zwischen dem Versorgungsanschluss 31 und dem zweiten Arbeitsanschluss 34 freigegeben.
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5 zeigt ein Diagramm 35 zur Betätigung eines 4/4-Wege-Proportionalventils, wie Ventil 1 gemäß 1-4. Auf der x-Achse sind ein Steuersignal zur Betätigung des Ventils und ein Hub des Ventils aufgetragen. Auf der y-Achse sind ein Durchfluss 36 zur Steuerung einer Kolbenkühlung und eine Durchflussrichtung 37 zur Regelung einer Ölpumpe aufgetragen. In einer ersten Betriebsposition 38, entsprechend der in 1 dargestellten Betriebsposition, liegt als Steuersignal eine logische Binärzahl 11 an dem Ventil an. Damit erfolgt eine Kolbenkühlung und einer Regelung der Ölpumpe in einer ersten Richtung. Diese Betriebsposition ist eine Fail-Safe-Position. In einer zweiten Betriebsposition 39, entsprechend der in 2 dargestellten Betriebsposition, liegt als Steuersignal eine logische Binärzahl 01 an dem Ventil an. Damit unterbleibt eine Kolbenkühlung, die Ölpumpe wird weiterhin in der ersten Richtung geregelt. In einer vierten Betriebsposition 40, entsprechend der in 4 dargestellten Betriebsposition, liegt als Steuersignal eine logische Binärzahl 10 an dem Ventil an. Damit erfolgt eine Kolbenkühlung und einer Regelung der Ölpumpe in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind die Nuten 5, 6, 7 in Richtung der Achse 8 der Buchse 1 voneinander nicht gleich weit beabstandet.
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Die Durchgänge 13, 14, 15 in der Buchse 2 müssen nicht unbedingt innenseitig bzw. außenseitig in Nuten münden. Es ist auch möglich, die Buchse 2 winkelorientiert in eine Gehäusebohrung einzusetzen. Oder alternativ kann auch eine innenseitige Nut in der Gehäusebohrung des aufnehmenden Gehäuses selber vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- 4/4-Wege-Proportionalventil
- 2
- Buchse
- 3
- Endabschnitt
- 4
- Endabschnitt
- 5
- Nut
- 6
- Nut
- 7
- Nut
- 8
- Achse
- 9
- Nut
- 10
- -
- 11
- -
- 12
- Außenradius
- 13
- Durchgang
- 14
- Durchgang
- 15
- Durchgang
- 16
- Innenradius
- 17
- Nut
- 18
- Nut
- 19
- -
- 20
- Kolben
- 21
- Endabschnitt
- 22
- Endabschnitt
- 23
- Außenradius
- 24
- Nut
- 25
- Nut
- 26
- Spiraldruckfeder
- 27
- Betätigungseinrichtung
- 28
- Gehäuse
- 29
- Steckeranschluss
- 30
- Befestigungsabschnitt
- 31
- Versorgungsanschluss
- 32
- Tankanschluss
- 33
- Arbeitsanschluss
- 34
- Arbeitsanschluss
- 35
- Diagramm
- 36
- Durchfluss
- 37
- Durchflussrichtung
- 38
- Betriebsposition
- 39
- Betriebsposition
- 40
- Betriebsposition
- 41
- Öffnung
- 42
- Einsatz
