-
Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit einem Bypassventil zur Verwendung als Schmier- oder Kraftstoffpumpe in einem Verbrennungsmotor. Das Ventil umfasst einen Ventilraum, der einen Einlass und einen Auslass aufweist, einen im Ventilraum beweglich angeordneten Ventilkörper mit einem ersten Ende, das gemeinsam mit einer Ventilrauminnenwand einen Druckbeaufschlagungsraum für den Ventilkörper bildet, und einem zweiten Ende, das verhindert, dass in einer Ruheposition des Ventilkörpers Fluid vom Einlass zum Auslass fließt. Am Ventilkörper und/oder innen am Innenumfang des Ventilraums ist wenigstens eine Verbindung, vorzugsweise eine Verbindungsnut, gebildet, die den Einlass des Ventilraums in jeder Position mit dem Druckbeaufschlagungsraum verbindet, wobei die wenigstens eine Verbindung bogenförmig ist. Das Ventil verbindet den Einlass in den Ventilraum mit einer Druckseite der Pumpe und den Auslass aus dem Ventilraum mit einer Saugseite der gleichen Pumpe, so dass das Fluid bei geöffnetem Bypassventil von der Druckseite zur Saugseite der Pumpe gefördert wird.
-
Seit vielen Jahren sind Ventilkolben für Ventile bekannt, die einen Fluidfluss in und aus einem im Ventil gebildeten Druckbeaufschlagungsraum ermöglichen. Dabei sind zur Verbindung des Druckbeaufschlagungsraums zum Beispiel Ventilkolben mit Nuten bekannt, wobei die Nuten, wie in der 1 gezeigt, zum Beispiel als Zweiflach bzw. Dreiecksnuten am äußeren Führungsdurchmesser des Kolbens spanabhebend eingebracht sind. Weiterhin sind Kolben bekannt, bei denen eine Bohrung die Verbindung herstellt. Trotz dieser Nuten oder Bohrungen kann es bei bestimmten Bedingungen während des Betriebs, zum Beispiel bei niederer Viskosität oder hohen Saugunterdrücken, zu Ventilschwingungen kommen, wobei diese bei dem Ventilkolben mit dem Zweiflach größer ausfallen, als bei der Variante mit der Dreiecksnut. Schwingungen übertragen grundsätzlich einen Stress auf die schwingenden Bauteile und führen daher zu erhöhter Abnutzung und eventuell zu einem Ermüdungsbruch des Materials.
-
Aus der
DE 199 56 929 A1 ist beispielsweise ein Öldruck-Regelventil für einen Verbrennungsmotor bekannt, mit einem in einem Zylinder geführten Steuerkolben, dessen erste Stirnfläche über einen mit dem druckbehafteten Teil des Schmierölkreislaufes verbundenen Steuerkanal vom einzustellenden Öldruck beaufschlagt wird und an dessen gegenüberliegender Stirnfläche ein Federelement angreift, das im Hinblick auf den gewünschten Öldruck eine geeignete Reaktionskraft erzeugt. Im Steuerkanal ist ein Drosselventil vorgesehen, um Schnarrgeräusche, die durch unerwünschte Schwingungen des Steuerkolbens hervorgerufen werden, zu vermeiden.
-
Ein selbsttätiges Ventil ist auch aus der
DE 536 131 A bekannt. Es eignet sich besonders für die Regelung des Druckes eines Druckmittels am Einlass und am Auslass bei Vergasern für Brennstoffmaschinen, deren Prinzip derart ist, dass das an der Eintrittsstelle des Vergasers angeordnete Ventil dort einen Unterdruck aufbaut und aufrecht erhält.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Ventil zur Verfügung zu stellen, bei dem Schwingungen im Betrieb gegenüber den bekannten Ventilen weiter reduziert, idealer Weise eliminiert werden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe weist ein Bypassventil mit einem Ventilraum auf, der wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass hat. In dem Ventilraum ist ein Ventilkörper angeordnet, der sich innerhalb des Ventilraums vom Einlass in Richtung des Auslasses und in die entgegengesetzte Richtung bewegen kann. Der Ventilkörper weist ein erstes Ende auf, das gemeinsam mit einer Ventilrauminnenwand einen Druckbeaufschlagungsraum für den Ventilkörper bildet, und einem zweiten Ende, das verhindert, dass in einer Ruheposition des Ventilkörpers Fluid vom Einlass des Ventilraums zum Auslass des Ventilraums fließen kann. Das Ventil weist weiterhin wenigstens eine am Ventilkörper und/oder innen an einem Innenumfang des Ventilraums gebildete Verbindung auf, die den Einlass des Ventilraums mit dem Druckbeaufschlagungsraum für den Ventilkörper verbindet, wobei die wenigstens eine Verbindung bogenförmig ist. Bei der Verbindung handelt es sich vorzugsweise um eine außen an einem Außenumfang des Ventilkörpers eingebrachte Verbindungsnut. Der Einlass in den Ventilraum ist mit einer Druckseite der Pumpe und der Auslass aus dem Ventilraum ist mit einer Saugseite der gleichen Pumpe verbindbar oder verbunden, so dass das Fluid bei geöffnetem Bypassventil von der Druckseite zur Saugseite der Pumpe gefördert wird.
-
Die Bogenform der Verbindung bzw. der Verbindungsnut ist geeignet, das Ventilschwingen weiter zu reduzieren, bis hin zur völligen Eliminierung des Ventilschwingen. Das heißt, das Ventil und/oder der Ventilkörper schwingt/en weder zum Beginn des Betriebs, zum Beispiel beim An- oder Hochfahren, einer Vorrichtung in der es eingesetzt ist, noch werden Ventilschwingungen in irgendeinem späteren Betriebszustand der Vorrichtungen erzeugt. Diesen Effekt bewirkt die verlängerte Dämpfungsstrecke für das durch die Verbindung strömende Fluid.
-
Unter Druckbeaufschlagungsraum für den Ventilkörper ist ein Raum im Ventilraum zu verstehen, der zum Beispiel an einer Stirnseite und den Umfangsseiten von der Innenwand des Ventilraums begrenzt wird und an der anderen Stirnseite durch das erste Ende des Ventilkörpers. Der Druckbeaufschlagungsraum weist einen Einlass bzw. Auslass oder mehrere Einlässe bzw. Auslässe auf, die durch die eine Verbindung bzw. Verbindungsnut oder die mehreren Verbindungen bzw. Verbindungsnuten gebildet wird bzw. werden. Ist der Druck des durch den Einlass fließenden Fluids größer als der Druck im Druckbeaufschlagungsraum, kann Fluid durch die Verbindung in den Druckbeaufschlagungsraum gelangen. Ist dagegen der Druck des Fluids im Druckbeaufschlagungsraum größer als der Druck am Einlass des Ventilraums kann das Fluid durch die Verbindung/en wieder aus dem Druckbeaufschlagungsraum zurück in Richtung des Einlasses fließen.
-
Bogenförmig soll hier auch eine Folge von verbundenen Bögen oder Teilbögen mit umfassen, zum Beispiel treppen- oder kaskadenförmig, wobei die einzelnen Bögen oder einzelne der Bögen auch durch eine Gerade verbunden sein können. Dabei können Bogensegmente unterschiedlicher Breite und/oder Tiefe und/oder Steigung aneinandergereiht werden, wobei die Übergänge zwischen den einzelnen Bogensegmenten abrupt oder fließend sein können. Als bogenförmig können auch Verbindungen beschrieben werden, die nur aus Teilgeraden bestehen, die in einem Winkel miteinander verbunden sind. Ganz allgemein wird als bogenförmig jede Verbindung zwischen dem Einlass und dem Druckbeaufschlagungsraum bezeichnet, die keine Gerade ist.
-
Die Erfindung ist auch nicht auf bogenförmige Nuten begrenzt, sondern kann im Sinne der Erfindung bogenförmige Durchgänge im Ventilkörper aufweisen, zum Beispiel bei Ventilkörpern, die im Spritzgussverfahren oder einem Sinterverfahren hergestellt sind.
-
In der Ruheposition kann der Ventilkörper allein durch die Schwerkraft und/oder durch ein Federelement, das zum Beispiel in Richtung der Schwerkraft wirken kann, gehalten werden. Das heißt, die Schwerkraft und/oder die Federkraft des Federelements hält oder drückt den Ventilkörper in der/die Ruheposition und muss überwunden werden, um den Ventilkörper aus der Ruheposition zu bewegen. Bei dem Federelement kann es sich um eine Feder, zum Beispiel eine Druckfeder handeln. Ein sich im Druckbeaufschlagungsraum aufbauender Druck muss daher zumindest größer sein als die Schwerkraft bzw. die Federkraft, um den Ventilkörper aus der Ruheposition, in der kein Fluid vom Einlass des Ventilkörpers zum Auslass des Ventilkörpers fließen kann, in eine Öffnungsposition zu bewegen.
-
Um einen Druck im Druckbeaufschlagungsraum aufbauen zu können der den Ventilkörper bewegen kann, kann der Ventilkörper zwischen einer Rückseite des ersten Endes, das heißt der Seite des ersten Endes, die dem zweiten Ende zugewandt ist, und einer Rückseite des zweiten Endes, das heißt der Seite des zweiten Endes, die dem ersten Ende zugewandt ist, ein Form aufweisen, die dafür sorgt, dass der Ventilkörper durch das Druckfluid im Ventilraum nicht bewegt wird oder eine Druckkraft des Druckfluids die Bewegung des Ventilkörpers in oder aus der Ruheposition definiert unterstützt. Der Bereich des Ventilkörpers zwischen der Rückseite des ersten Endes und der Rückseite des zweiten Endes kann wenigstens teilweise im Bereich des Einlasses gebildet sein.
-
Bevorzugt wirkt das in den Einlass des Ventilraums einfließende Fluid nicht auf den Ventilkörper ein, will heißen, bewegt ihn weder in noch aus der Ruheposition. Mit anderen Worten, die im Ventilraum zwischen der Rückseite des ersten Endes des Ventilkörpers und der Rückseite des zweiten Endes des Ventilkörpers wirkenden Druckkräfte in die Bewegungsrichtungen des Ventilkörpers, halten sich bevorzugt die Waage. In die Bewegungsrichtungen des Ventilkörpers wirken nur die Druckraft des Fluids im Druckbeaufschlagungsraum und die Schwerkraft und/oder die Federkraft. Das heißt, sobald die Druckkraft im Druckbeaufschlagungsraum größer ist als die Schwerkraft und/oder die Federkraft, wird der Ventilkörper aus seiner Ruheposition in Richtung Öffnungsposition gedrückt. Die Geometrie des Ventilkörpers zwischen der Rückseite des ersten Endes des Ventilkörpers und der Rückseite des zweiten Endes des Ventilkörpers kann aber auch so gestaltet sein, dass das durch den Einlass in diesen Bereich strömende Fluid eine Bewegung des Ventilkörpers in oder gegen die Öffnungsrichtung unterstützt.
-
Die Verbindungsnut kann am Randbereich der Rückseite des ersten Endes des Ventilkörpers beginnen und außen am Außenumfang des Ventilkörpers bis zur Vorderseite des ersten Endes des Ventilkörpers verlaufen, der eine Begrenzungswand des Druckbeaufschlagungsraums für den Ventilkörper bildet. Der Beginn und/oder das Ende der Verbindungsnut kann bzw. können zum Beispiel trichterförmig sein. Ist die Verbindungsnut innen an dem Innenumfang des Ventilraums gebildet, beginnt eine Nut zum Beispiel an dem der Rückseite des ersten Endes des Ventilkörpers nächstliegenden Ende des Einlasses oder an oder nahe der Rückseite des zweiten Endes des Ventilkörpers, wobei jeweils nur der im Bereich des ersten Endes liegende Teil der Nut die Verbindungsnut bildet. Wichtig ist, dass durch den sich in Öffnungsrichtung bewegende Ventilkörper die Verbindungsnut am Innenumfang des Ventilraums nicht geschlossen wird.
-
Mit zunehmendem Druck im Druckbeaufschlagungsraum kann der Ventilkörper um einen Verschiebeweg in Richtung des Auslasses gedrückt werden, wobei sich dadurch das Ventil bevorzugt in Abhängigkeit von dem Verschiebeweg mit einem sich vergrößernden Maß öffnet. Das heißt, je weiter sich der Ventilkörper von der Ruheposition im Ventilraum entfernt, desto mehr Fluid kann durch den Ventilraum vom Einlass zum Auslass fließen.
-
Zur Bildung des Druckbeaufschlagungsraums kann der Ventilkörper wenigstens in einem Bereich am oder nahe dem ersten Ende einen Außenumfang haben, der im Wesentlichen dem Innenumfang des Ventilraums in einem Abschnitt entspricht, wobei der Ventilkörper in diesem Abschnitt bevorzugt an der Ventilrauminnenwand geführt wird. Der Ausdruck „im Wesentlichen” soll hier bedeuten, dass zwischen dem Außenumfang des Ventilkörpers und dem Innenumfang des Ventilraums bevorzugt kein Spalt besteht mit einem Spaltmaß, das es erlauben würde, dass Fluid durch den Spalt vom Einlass in den Druckbeaufschlagungsraum gelangt und umgekehrt. Das heißt, das erste Ende des Ventilkörpers dichtet den Druckbeaufschlagungsraum gegenüber dem restlichen Ventilraum ab. Die hauptsächliche Fluidverbindung zwischen dem Druckbeaufschlagungsraum und dem Ventilraum bildet die Verbindung. Ist diese außen am Außenumfang des Ventilkörpers als Verbindungsnut gebildet, so bevorzugt in dem Bereich des Ventilkörpers, der an einem Abschnitt des Innenumfangs des Ventilraums geführt wird.
-
Wie bereits beschrieben, ist die Verbindung bzw. die Verbindungsnut bogenförmig. In bevorzugten Ausführungen ist die Verbindungsnut spiralförmig gebildet, wobei das Ventil eine einzige spiralförmige Verbindungsnut oder mehrere bevorzugt parallel zueinander verlaufende spiralförmige Verbindungsnuten aufweisen kann. Eine spiralförmige Verbindungsnut kann zum Beispiel bewirken, dass der Ventilkörper gleichmäßig im Führungsbereich an der Ventilrauminnenwand aufschwimmt, was das Verschleißverhalten des Ventilkörpers in diesem Bereich verbessern kann.
-
Bei der Fertigung mit spanabhebenden Werkzeugen bietet die spiralförmige Verbindungsnut den Vorteil, dass der Arbeitsgang zum Fräsen der Dreiecksnuten bzw. des Zweiflachs oder zum Bohren eines Durchgangs entfallen kann. Die Verbindungsnut kann mit auf der Drehmaschine gefertigt werden auf der der Ventilkörper ohnehin bearbeitet wird. Dadurch können Herstellungskosten eingespart werden.
-
Der Ventilraum kann in eine Längsrichtung des Ventilraums gesehen einen konstanten Querschnitt oder wenigstens zwei Teilabschnitte unterschiedlicher Querschnittflächen aufweisen. Im letzteren Fall kann der Einlass in den Ventilraum zum Beispiel in einem ersten Teilabschnitt mit einer ersten Querschnittfläche gebildet sein, der Auslass in einem zweiten Teilabschnitt mit einer zweiten Querschnittfläche. Der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt können durch das entsprechend geformte zweite Ende des Ventilkörpers in der Ruheposition des Ventilkörpers gegeneinander abgedichtet werden.
-
Durch eine Öffnung des Ventils durch eine Bewegung des Ventilkörpers aus der Ruheposition in die Öffnungsposition können zwei Bereiche unterschiedlichen Drucks miteinander verbunden werden. Dabei weist das Fluid am Einlass bevorzugt einen höheren Druck auf als das Fluid am Auslass, so dass Fluid durch das Ventil vom Einlass zum Auslass fließen kann.
-
Das erfindungsgemäße Ventil kann zum Beispiel in einer Rotationspumpe eingesetzt werden, in einer Ölpumpe eines Verbrennungsmotors, eines Getriebes oder einer mobilen oder stationären Anlage, wobei der Einlass in den Ventilraum mit einer Druckseite der Pumpe und der Auslass aus dem Ventilraum mit einer Saugseite der Pumpe verbunden bzw. verbindbar sind. Das Ventil wirkt in diesem Fall als ein Bypassventil für die Pumpe, das bei Überschreitung eines Grenzdruckes überschüssiges Fluid, zum Beispiel Öl, zurück zur Saugseite führt. Durch diese Rückführung muss die Pumpe weniger Fluid ansaugen, gleichzeitig wird ein im Ölkreislauf auf die Pumpe folgendes Aggregat nicht mit einem Überschuss an Öl versorgt. Beide Maßnahmen sind dazu geeignet, einen Leistungsverlust zum Beispiel des Verbrennungsmotors zu reduzieren.
-
Die Erfindung betrifft auch eine Verdrängerpumpe, beispielsweise eine Zahnrad- oder Flügelzellenpumpe, mit dem erfinderischen Ventil, mit dem eine Druckseite der Pumpe mit einer Saugseite der Pumpe verbindbar ist. Bei der Verdrängerpumpe kann es sich um eine Schmierölpumpe oder eine Kraftstoffpumpe für einen Verbrennungsmotor handeln, die vorzugsweise vom Verbrennungsmotor antreibbar ist, und die bevorzugt das Fördervolumen zum Verbrennungsmotor proportional zur Drehzahl des Verbrennungsmotors einstellt. Die Pumpe kann alternativ durch einen E-Motor angetrieben werden. Es kann sich aber auch, wie oben erwähnt, um eine zum Beispiel Schmierölpumpe für ein Getriebe oder eine beliebige Anlage handeln, wobei die Pumpe zum Beispiel durch einen Elektromotor oder Verbrennungsmotor angetrieben oder mit angetrieben wird.
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Ventils der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Merkmale, die erfindungswesentlich sind und nur den Figuren entnommen werden können gehören zum Umfang der Erfindung und können einzeln oder in Kombination das Ventil vorteilhaft weiterbilden. Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte und erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 Ventilkörper des Stands der Technik
-
2 Ventilkörper nach der Erfindung
-
3 Ventil mit Ventilkörper einer ersten Ausführung, eingebaut in eine Verdrängerpumpe
-
4 Ventil mit Ventilkörper einer zweiten Ausführung
-
In der 1 sind drei Ventilkörper 2 aus dem Stand der Technik gezeigt, mit einem ersten Ende 10 und einem zweiten Ende 11 und wenigstens einer am ersten Ende ausgebildeten Verbindungsnut 5 bzw. einer dort eingebrachten Bohrung 5a. Der in der 1 auf der linken Seite dargestellte Ventilkörper 2 weist eine Verbindungsnut 5 in Form eines Zweiflachs auf, während der zweite dargestellte Ventilkörper eine dreieckige Verbindungsnut 5 hat. Auch wenn in der Figur jeder der Ventilkörper 2 nur eine sichtbare Verbindungsnut 5 hat, so können am Umfang des ersten Endes 10 des Ventilkörpers 2 auch mehrere Verbindungsnuten 5, zum Beispiel zwei Zweiflachnuten oder drei Dreiecksnuten eingebracht sein. Der dritte Ventilkörper weist eine Bohrung in dem Zylinderabschnitt des ersten Endes 10 auf, durch die ein Fluid von einem Ventileinlass zum Beispiel in einen Druckbeaufschlagungsraum gelangen kann.
-
Die 2 zeigt zwei beispielhafte Ausführungen eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers, mit ebenfalls einem ersten Ende 10 und einem zweiten Ende 11. Bei der Verbindungsnut 5 handelt es sich in beiden Ausführungen um eine einzige spiralförmige Nut am äußeren Außenumfang des ersten Teils 10 des Ventilkörpers 2. Die Verbindungsnut 10 beginnt an der Rückseite 12 des ersten Teils 10 und endet an dessen Stirnseite 17. In der ersten Ausführung weist der Ventilkörper nur im Bereich der Verbindungsnut 5 einen zylinderförmigen Abschnitt auf, mit dem er an der Ventilrauminnenwand geführt werden kann, in der zweiten Ausführung weist der Ventilkörper zwei zylinderförmige Abschnitte auf, die beide an der Ventilrauminnenwand geführt werden können. Dabei können die beiden zylinderförmigen Abschnitte einen gleichen oder unterschiedliche Durchmesser und/oder Längserstreckungen haben.
-
Die 3 zeigt einen Schnitt durch eine Verdrängerpumpe 20 mit einem erfindungsgemäßen Ventil 1. Die Pumpe 20 hat ein Pumpengehäuse 23, eine Saugseite 22, in die aus einem Reservoir Fluid eingesaugt werden kann, und eine Hochdruckseite 21, aus der Fluid mit einem höheren Druck und/oder einer höheren Geschwindigkeit wieder aus der Pumpe 20 hinaus gedrückt wird.
-
Das Ventil 1 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Ventilraum 3 mit einem Einlass 6 und einem Auslass 7, wobei der Einlass 6 des Ventilraums 3 mit der Hochdruckseite 21 der Pumpe 20 und der Auslass 7 des Ventilraums mit der Saugseite 22 der Pumpe 20 verbunden ist. Der Ventilraum 3 weist einen ersten Teilabschnitt 8 mit einer ersten Querschnittfläche und einen zweiten Teilabschnitt 9 mit einer zweiten Querschnittfläche, die unterschiedlich zur ersten Querschnittfläche ist. Die Verbindung des ersten Teilabschnitts 8 mit dem zweiten Teilabschnitt 9 bildet eine Kante 16. Der Ventilraum 3 ist im Ausführungsbeispiel eine zylindrische Ausnehmung in dem Pumpengehäuse 23, mit zwei unterschiedlichen Durchmessern und einem Ende 24, das durch das Pumpengehäuse 23 gebildet wird und einem Ende 25, das durch einen Stopfen 18 verschließbar ist. Der Stopfen 18 kann beispielsweise in den Ventilraum 3 eingeschraubt werden. Eine Dichtung 19 dichtet den Ventilraum 3 im Bereich des Stopfens 18 ab.
-
Das Ventil weist weiterhin einen Ventilkörper 2 auf, der in dem Ventilraum 3 beweglich gelagert ist. Der Ventilkörper 2 hat ein erstes Ende 10 und ein zweites Ende 11. Das erste Ende 10 bzw. dessen Stirnseite 17 bildet gemeinsam mit einem Endbereich am Ende 24 des Ventilraums 3 einen Druckbeaufschlagungsraum 26. Das zweite Ende 11 des Ventilkörpers 2 hat eine Rückseite 13, die einer Rückseite 12 des ersten Endes 10 gegenüberliegt und die so gebildet ist, dass sie im in der 3 gezeigten Ruhezustand des Ventilkörpers 2 den ersten Teilabschnitt 8 des Ventilraums 3 gegen den zweiten Teilabschnitt 9 des Ventilraums 3 abdichtet, so dass kein Fluid vom Einlass 6 zum Auslass 7 fließen kann.
-
Zwischen der Rückseite 12 des ersten Endes 10 und der Rückseite 13 des zweiten Endes 11 hat der Ventilkörper 2 einen Abschnitt 14, der die beiden Enden 11, 12 verbindet. Dieser Abschnitt 14 weist eine Form auf, so dass eine Druckkraft, die durch den Einlass 6 in den Ventilraum 3 einfließt den Ventilkörper 2 mit gleicher Druckkraft in Richtung in die Ruheposition und in die Öffnungsrichtung beaufschlagt. Mit anderen Worten, der Ventilkörper 2 wird durch das in den Ventilraum 5 durch den Einlass 6 zwischen die beiden Enden 11, 12 einströmende Fluid weder in die Öffnungsrichtung R1 noch in die Ruheposition gedrückt.
-
Der Ventilkörper 2 des Ausführungsbeispiels in der 3 ist durch ein Federelement 4, hier eine als Druckfeder wirkende Spiralfeder, in die Ruheposition vorgespannt, bzw. wird von dem Federelement 4 in die Ruheposition gedrückt. Das Federelement 4 stützt sich dabei an dem Stopfen 18 ab und umgibt teilweise das zweite Ende 11 des Ventilkörpers. Dringt jetzt Fluid durch die Verbindungsnut 5 in den Druckbeaufschlagungsraum 26 ein und übersteigt der sich im Druckbeaufschlagungsraum 26 bildende Druck die elastische Kraft des Federelements 4, so bewegt sich der Ventilkörper 2 in die Öffnungsrichtung R1 und Fluid kann durch das Ventil 1 vom Einlass 6 zum Auslass 7, bzw. von der Hochdruckseite 21 zur Saugseite 22 der Pumpe 20 fließen. Fällt der Druck im Druckbeaufschlagungsraum 26 unter den Wert der elastischen Kraft des Federelements 4, kann Fluid aus dem Druckbeaufschlagungsraum 26 zurück in den Ventilraum 3 fließen und der Ventilkörper 2 wird entgegen der Öffnungsrichtung R1 in seine Ruheposition bewegt.
-
Zum Öffnen bzw. Schließen des Ventils 1 weist das zweite Ende 11 des Ventilkörpers 2 eine Form auf, die den Ventilraum 3 dort abdichtet, wo der erste Teilabschnitts 8 des Ventilraums 3 und der zweite Teilabschnitt 9 des Ventilraums 3 an der Kante 16 aneinanderstoßen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rückseite 13 des zweiten Endes 11 kegelförmig gebildet. Die Kegelspitze weist in Richtung der Rückseite 12 des ersten Endes 10. Diese Geometrie ermöglicht, dass sich der wirksame Querschnittdurchmesser der Öffnung im Bereich der Kante kontinuierlich erweitert, wenn der Ventilkörper 2 in die Öffnungsrichtung R1 bewegt wird. Das bedeutet, dass das Volumen an Fluid, das von der Druckseite 21 zur Saugseite 22 der Pumpe 20 durch das geöffnete Ventil 1 fließt, zunimmt, je weiter der Ventilkörper 2 in die Öffnungsrichtung R1 gedrückt wird.
-
Die 4 zeigt ein Ventil 1 mit einem Ventilkörper 2 mit zwei entlang der Längsachse des Ventilkörpers 2 hintereinander angeordneten zylinderförmigen Abschnitten gleichen Durchmessers, die beide bei der Bewegung des Ventilkörpers an der Ventilrauminnenwand 15 geführt werden. Das Ventil 1 ist in einer Verschlussposition an der Öffnungskante, so dass das Druckfluid gerade nicht vom Einlass 6 zum Auslass 7 fließen kann, das heißt, am Übergang von der Verschlussposition zur Öffnungsposition. Wenn das Druckfluid durch die Verbindungsnut 5 in dem Druckbeaufschlagungsraum 26 einen Druck aufgebaut hat, der größer ist als die Federkraft des Federelements 4, wird der Ventilkörper 2 entgegen der Wirkrichtung des Federelements 4 gedrückt und die Verbindung vom Einlass 6 zum Auslass 7 öffnet sich sukzessiv.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ventil
- 2
- Ventilkörper
- 3
- Ventilraum
- 4
- Federelement
- 5
- Verbindungsnut, Verbindung
- 5a
- Verbindungsbohrung
- 6
- Einlass
- 7
- Auslass
- 8
- erster Teilabschnitt
- 9
- zweiter Teilabschnitt
- 10
- erstes Ende
- 11
- zweites Ende
- 12
- Rückseite
- 13
- Rückseite
- 14
- Abschnitt
- 15
- Ventilrauminnenwand
- 16
- Kante
- 17
- Stirnseite
- 18
- Stopfen
- 19
- Dichtung
- 20
- Pumpe
- 21
- Druckseite
- 22
- Saugseite
- 23
- Pumpengehäuse
- 24
- Ende Ventilraum
- 25
- Ende Ventilraum
- 26
- Druckbeaufschlagungsraum
- R1
- Öffnungsrichtung
