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Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, insbesondere für ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Ein Schieberventil nach dem Stand der Technik weist einen Ventilschieber auf, der in einem Schieberkanal verschiebbar ist. Des Weiteren ist bekannt, dass Anschlusskanäle in einen Schieberkanal münden bzw. mit ihm verbunden sind.
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Aus der
DE 10 2010 041 124 A1 ist ein Schieberventil bekannt, bei dem sich eine Anschlussbohrung über einen Schieberkanal hinaus erstreckt. Ein eine Steuerkante aufweisender erster Führungsabschnitt ist der Anschlussbohrung zugeordnet und weist mindestens eine Ringnut in seiner Mantelaußenfläche auf.
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Die
DE 10 2011 087 546 A1 betrifft ein Schieberventil mit einem durch einen Aktor beaufschlagbaren Ventilschieber. Der Ventilschieber weist zwei sich axial erstreckende radial umlaufende und neben Steuerabschnitten angeordnete Ausnehmungen auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Schieberventil gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Dadurch, dass ein Ventilschieber in einer geöffneten Schieberstellung eine Fluidverbindung zwischen zwei benachbarten Anschlusskanälen herstellt und der Ventilschieber in der geöffneten Schieberstellung einen Bereich eines Schieberkanals zwischen den benachbarten Anschlusskanälen geführt ist, lassen sich sowohl die mechanische Reibung wie auch die Viskosereibung reduzieren. Darüber hinaus können damit auch Schieberventile mit kleineren Ausmaßen realisiert werden. Insbesondere wird durch die Führung des Ventilschiebers in dem Bereich des Schieberkanals zwischen den benachbarten Anschlusskanälen vorteilhaft erreicht, dass weitere Führungsbereich weggelassen werden können. Insgesamt sind eine Verkleinerung des Durchmessers des Ventilschiebers und eine Verkleinerung der Länge des Ventilschiebers möglich. Des Weiteren kann das Schieberventil vorteilhaft ohne zusätzliche Hülse realisiert werden. Auch ergeben sich geringe Toleranzen bezüglich der Position von Bohrungen. Auch Hinterstiche in dem Gehäuse können vermieden werden. Auch eine Verringerung der Fertigungsschritte ist möglich.
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Vorteilhaft weist ein Öffnungsabschnitt des Ventilschiebers für die geöffnete Schieberstellung einen Querschnittsrücksprung zur Fluidverbindung in dem Bereich des Schieberkanals zwischen den benachbarten Anschlusskanälen auf. Über den Querschnittsrücksprung kann Fluid zwischen benachbarten Anschlusskanälen ausgetauscht werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Öffnungsabschnitt des Ventilschiebers für die geöffnete Schieberstellung ein Führungsabschnitt zur Führung des Ventilschiebers in dem Schieberkanal auf. Der Führungsabschnitt geht im Wesentlichen stetig in eine Führungsaußenfläche eines benachbarten Schließabschnitts des Ventilschiebers über. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Führung im Bereich von Steuerkanten oder Bohrungen im Wesentlichen nicht unterbrochen wird. Insbesondere wird dadurch ein Verkanten des Ventilschiebers verhindert und die Lebensdauer des Schieberventils erhöht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung sind benachbarte Querschnittsrücksprünge gleich weit voneinander beabstandet und/oder benachbarte Führungsabschnitte gleich weit voneinander beabstandet.
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Eine andere Weiterbildung betrifft eine Punktsymmetrie oder eine Achssymmetrie im Querschnitt des Ventilschiebers. Durch diese Weiterbildungen wird jeweils erreicht, dass die radial an dem Ventilschieber angreifenden Kräfte möglichst geringe Auswirkungen auf den Verschleiß und die Funktion des Ventilschiebers insbesondere des gesamten Schieberventils haben. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schieberventils weist einer der Anschlusskanäle quer zu einer Längsachse des Schieberkanals, insbesondere in einem Bereich, in dem der Ventilschieber angeordnet ist, einen größeren Durchmesser auf als ein Querdurchmesser eines benachbarten Abschnitts des Schieberkanals. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Ventilschieber im Bereich des größeren Durchmessers des Anschlusskanals derart mit Druck aus dem Anschlusskanal beaufschlagt wird, dass sich die angreifenden Kräfte im Wesentlichen aufheben. Dadurch ergeben sich Vorteile bezüglich der Führung des Ventilschiebers in dem Schieberkanal, da der Ventilschieber in Querrichtung nicht einseitig kraftbeaufschlagt wird. Weitergehend hat diese Dimensionierung des Anschlusskanals den Vorteil, dass insbesondere bei tiefen Temperaturen und damit erhöhter Viskosität des Fluids der Anschlusskanal keine wesentliche Drosselwirkung hat, womit sich das Schieberventil kleiner dimensionieren lässt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Ventilschieber einen Durchlass auf, der in einer Druckaufbaustellung des Ventilschiebers eine Fluidverbindung zwischen einem Arbeitsdruck-Anschlusskanal und einem Druckraum herstellt. Eine einem Aktor für den Ventilschieber abgewandte Stirnfläche des Ventilschiebers ist über den Druckraum mit Druck beaufschlagbar. Hierdurch kann vorteilhaft ein Gegendruck in Richtung des Aktors erzeugt werden und gleichzeitig kann der Bauraum des Schieberventils verringert werden. Dadurch, dass die Stirnfläche mit einem Druck aus dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal beaufschlagt werden kann, ist es möglich, einen geschlossenen Regelkreis zu erzeugen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schieberventils weist ein Öffnungsabschnitt des Ventilschiebers für die geöffnete Schieberstellung in Längsrichtung des Ventilschiebers eine Durchmesseränderung auf. Die Durchmesseränderung ist in Längsrichtung des Ventilschiebers beabstandet von einer Steuerkante des Öffnungsabschnitts angeordnet. Hierdurch kann vorteilhaft der Durchmesser des Ventilschiebers verändert werden, ohne dass die Durchmesseränderung die Funktion einer Steuerkante übernimmt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schieberventils weist ein Gehäuse des Schieberventils einen Durchlass auf, der eine Fluidverbindung zwischen einem Arbeitsdruck-Anschlusskanal und einem Druckraum herstellt. Eine einem Aktor für den Ventilschieber abgewandte Stirnfläche des Ventilschiebers ist über den Druckraum mit Druck beaufschlagbar. Hierdurch kann vorteilhaft eine dem Aktor entgegenwirkende Kraft bereitgestellt werden. Dadurch, dass die Stirnfläche mit einem Druck aus dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal beaufschlagt werden kann, ist es möglich, einen geschlossenen Regelkreis zu erzeugen.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht eines Schieberventils in einer Druckaufbaustellung;
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2 eine schematische Schnittansicht des Schieberventils aus 1 in einer geschlossenen Stellung;
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3 eine schematische Schnittansicht des Schieberventils aus 1 in einer Druckabbaustellung;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Ventilschiebers;
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5 eine schematische Querschnittansicht des Schieberventils aus 1;
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6 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Schieberventils;
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7 eine schematische Querschnittansicht des zweiten Schieberventils aus 6;
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8 eine schematische Schnittansicht eines dritten Schieberventils;
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9 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines weiteren Ventilschiebers; und
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10 eine schematische Schnittansicht eines vierten Schieberventils.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Schieberventils 2 in einer Druckaufbaustellung. Das Schieberventil 2 ist insbesondere für ein Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge vorgesehen. Das Schieberventil 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das im Schnitt schraffiert dargestellt ist. In dem Gehäuse 4 des ersten Schieberventils 2 ist ein Schieberkanal 6 ausgebildet, der sich zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in zylindrischer Form entlang einer Längsachse 8 erstreckt. In dem Schieberkanal 6 ist verschiebbar ein Ventilschieber 10 angeordnet, der vorliegend in einer Seitenansicht dargestellt ist.
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Das erste Schieberventil 2 weist einen Tank-Anschlusskanal 12, einen Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und einen Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 auf, die jeweils in den Schieberkanal 6 münden. Über den Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 wird das Schieberventil 2 mit einem unter Druck stehenden Fluid versorgt. Durch eine Verschiebung des Ventilschiebers 10 entlang der Längsachse 8 kann der Ventilschieber 10 in die gezeigte Druckaufbaustellung gebracht werden, in der Fluid aus dem Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 in den Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 gemäß Pfeilen 18 fließt. Der Tank-Anschlusskanal 12, der Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und der Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 werden allgemein auch als Anschlusskanal bezeichnet.
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Der Ventilschieber 10 weist in Längsrichtung einen Öffnungsabschnitt 20 auf, der zu beiden Seiten von einem Schließabschnitt 22 und einem Schließabschnitt 24 begrenzt ist. Die Schließabschnitte 22 und 24 weisen eine Außenfläche auf, die derart an einer Innenfläche des Schieberkanals 6 anliegt, dass die Schließabschnitte 22 und 24 den Schieberkanal 6 jeweils im Wesentlichen fluiddicht verschließen. Der Öffnungsabschnitt 20 des Ventilschiebers 2 weist näher in 4 und 5 erläuterte Querschnitts-Rücksprünge 26 und 28 sowie Führungsabschnitte 30 und 32 auf.
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Der Schieberkanal 6 und der Ventilschieber 10 sind damit derart ausgebildet, dass der Ventilschieber 10 in der geöffneten Schieberstellung eine Fluidverbindung gemäß den Pfeilen 18 zwischen den zwei benachbarten Anschlusskanälen, dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und dem Druckversorgungs-Anschlusskanal 16, herstellt und der Ventilschieber 10 zusätzlich in der geöffneten Schieberstellung in einem Bereich 34 des Schieberkanals 6 zwischen den benachbarten Anschlusskanälen 14 und 16 geführt ist.
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Die Querschnitts-Rücksprünge 26 und 28 sorgen dafür, dass sich eine Öffnung in den Bereich 34 zwischen dem Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 und dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 ergibt. Die Führungsabschnitte 30 und 32 liegen im Bereich 34 derart an Innenflächen des Schieberkanals 6 an, dass eine Führung des Ventilschiebers 10 entlang der Längsachse 8 gewährleistet ist.
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Der Tank-Anschlusskanal 12 mündet über eine Bohrung 36 in den Schieberkanal 6. Die Bohrung 36 weist im Bereich des Ventilschiebers im Wesentlichen eine Form eines Zylinders auf, wobei die Längsachse des Zylinders im Wesentlichen mit der Längsachse 8 des Schieberkanals 6 übereinstimmt. Die Anschlusskanäle 14 und 16 sind mit ihrer jeweiligen Längsachse 38 und 40 derart angeordnet, dass die jeweilige Längsachse 38, 40 im Wesentlichen quer zur Längsachse 8 des Schieberkanals 6 verläuft. Die Bohrung 36 ist dem Tank-Anschlusskanal 12 zugeordnet und weist einen Durchmesser 42 auf. Der Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 weist einen Durchmesser 44 auf. Der Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 weist einen Durchmesser 46 auf. Der Schieberkanal 6 weist einen Querdurchmesser 50 auf. Die Anschlusskanäle 12 bis 16 weisen damit quer zur Längsachse 8 des Schieberkanals 6 einen größeren Durchmesser 42, 44, 46 auf als der Querdurchmesser 50 des Schieberkanals. Beispielsweise weisen die Anschlusskanäle 14 und 16 einen größeren Durchmesser 44 und 46 quer zur Längsachse 8 des Schieberkanals auf, der größer ist als der Querdurchmesser 50 im Bereich des Abschnitts 34, der benachbart zu den Anschlusskanälen 14 und 16 angeordnet ist. Beispielsweise können die Durchmesser 44 und 46 auf ca. 2,5 mm bestimmt werden und der Querdurchmesser 50 auf ca. 1,5 mm. Selbstverständlich kann die zur Längsachse 8 axial ausgeführte Bohrung 36 auch im Bereich der Anschlusskanäle 14 und 16 ausgebildet sein. Selbstverständlich kann auch der Anschlusskanal 12 wie die Anschlusskanäle 14 und 16 quer zur Längsachse 8 ausgeführt sein.
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Gemäß einem Pfeil 52 wird dem Ventilschieber 10 eine Kraft zugeführt, die von einem Aktor ausgeht, der entgegen der Richtung des Pfeils 52 in nicht gezeigter Form angeordnet ist. Bei dem Aktor kann es sich beispielsweise um einen Elektromagneten oder aber um einen Hydraulikantrieb handeln.
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Auf der dem Pfeil 52 gegenüber liegenden Stirnseite 54 des Ventilschiebers 10 befindet sich ein Druckraum 56, der im Wesentlichen durch die Stirnseite 54 und den Schieberkanal 6 des Gehäuses 4 gebildet wird. Zwei Bohrungen 58 und 59 durch das Gehäuse 4 verbinden den Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 mit dem Druckraum 56. Damit wird ein geregelter Druck in dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 in den Druckraum 56 geleitet, womit dieser geregelte Druck auf die Stirnseite 54 und insbesondere auf die gesamte Querschnittsfläche des Schiebers wirken kann. Der geregelte Druck wirkt damit der Kraft gemäß dem Pfeil 52 entgegen. Damit weist das Gehäuse 4 des Schieberventils 2 einen Durchlass gemäß der Bohrungen 58 und 59 auf, wobei der Durchlass eine Fluidverbindung zwischen den Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und einem Druckraum 56 herstellt. Damit ist eine dem Aktor für den Ventilschieber 10 abgewandte Stirnfläche bzw. Stirnseite 54 des Ventilschiebers 10 über den Druckraum 56 mit Druck beaufschlagbar.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht das erste Schieberventil 2 aus 1 in einer geschlossenen Stellung. Der Ventilschieber 10 befindet sich mit dem Schließabschnitt 24 gemäß einer Dichtlänge 62 in dem Abschnitt 34 des Schieberkanals 6 und verschließt damit den Abschnitt 34. Der Dichtabschnitt 22 befindet sich gemäß einer Dichtlänge 64 in einem Abschnitt 66 des Schieberkanals 6 zwischen dem Tank-Anschlusskanal 12 und dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und verschließt damit den Abschnitt 66. Selbstverständlich kann das Schieberventil 2 alternativ auch derart ausgestaltet sein, dass sich entweder durch die Ausgestaltung des Schieberkanals 6 oder des Ventilschiebers 10 keine zwei Dichtlängen 64 oder 62 ergeben und damit immer eine Verbindung von dem Anschlusskanal 16 zu dem Anschlusskanal 14 oder von dem Anschlusskanal 14 zu dem Anschlusskanal 12 vorhanden ist.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht des ersten Schieberventils 2 in einer Druckabbaustellung. In der Druckabbaustellung des Ventilschiebers 10 kann gemäß Pfeilen 68 Fluid aus dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 in den Tank-Anschlusskanal 12 fließen. Die Druckabbaustellung entspricht wie die Druckaufbaustellung einer geöffneten Schieberstellung. In der gezeigten Druckabbaustellung stellt der Ventilschieber 10 eine Fluidverbindung zwischen den zwei benachbarten Anschlusskanälen 12 und 14 her und der Ventilschieber 10 ist gleichzeitig in dem Abschnitt 66 des Schieberkanals 6 geführt.
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4 zeigt den Ventilschieber 10 aus den 1 bis 3 in einer schematischen perspektivischen Ansicht. Es ist die Längsachse 8 des Schieberkanals 6 eingezeichnet, die gleichzeitig die Längsachse des Ventilschiebers 10 darstellt. Die Schließabschnitte 22 und 24 weisen jeweilige Führungsaußenflächen 68 und 70 auf, die im Wesentlichen zur Führung in dem Schieberkanal 6 und zur Verschließung des Schieberkanals 6 ausgebildet sind. Selbstverständlich können die Führungsaußenflächen 68 und 70 beispielsweise durch Druckentlastungsrillen unterbrochen werden, soweit die vorgenannte Führungs- und Verschließfunktion im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird.
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Im Öffnungsabschnitt 20 ist der Führungsabschnitt 30 gezeigt, der im Wesentlichen eine Führungsaußenfläche umfasst, die im Wesentlichen nicht unterbrochen ist. Die Führungsaußenfläche des Führungsabschnitts 30 kann jedoch beispielsweise durch eine Druckentlastungsrille unterbrochen sein, soweit deren Führungsfunktion insbesondere in den Abschnitten 34 und 66 des Schieberkanals 6 nicht beeinträchtigt ist. Der Ventilschieber 10 weist den Führungsabschnitt 30 im Öffnungsabschnitt 20 auf, wobei der Führungsabschnitt 30 im Wesentlichen stetig in die jeweiligen Führungsaußenflächen 68 und 70 der Schließabschnitte 22 und 24 übergeht.
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Die Querschnitts-Rücksprünge 26 und 28 schließen sich im Querschnitt an den Führungsabschnitt 30 an und sind im Wesentlichen ebenflächig ausgebildet. Selbstverständlich kann anstatt der ebenflächigen Ausbildung auch eine konvexe oder konkave Form der Querschnitts-Rücksprünge 26 und 28 gewählt werden.
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Durch die Querschnitts-Rücksprünge 26 und 28 sind zwischen dem Öffnungsabschnitt 20 und dem Schließabschnitt 24 Steuerkanten 72 und 74 ausgebildet. Zwischen dem Öffnungsabschnitt 20 und dem Schließabschnitt 22 sind Steuerkanten 76 und 78 ausgebildet. Die Steuerkanten 72 bis 78 weisen im Wesentlichen eine Kreissegmentlinienform auf, wobei eine entsprechende Kreisfläche im Wesentlichen quer zur Längsachse 8 ausgerichtet ist. Eine Stirnseite 84 ist in Richtung des Pfeils 52 und damit in Richtung des Aktors ausgerichtet. Zwischen der Stirnseite 84 und dem Schließabschnitt 22 weist der Ventilschieber 10 eine konisch geformte, hin zur Stirnfläche 84 zulaufende Fläche 86 auf.
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5 zeigt eine abschnittsweise Querschnittansicht des ersten Schieberventils 2 gemäß einer Querfläche durch die Längsachse 8 und durch die Längsachse 38 des Arbeitsdruck-Anschlusskanals 14 nach 1, insbesondere aus einer Richtung gemäß dem Pfeil 52. Mit einem Querschnitts-Rücksprung 88 und einem weiteren Führungsabschnitt 90 weist der Ventilschieber 10 im Bereich des Öffnungsabschnitts 20 im Wesentlichen eine Dreiecksform im Querschnitt auf. Die Führungsabschnitte 30, 32 und 90 sind gemäß der hierzu jeweils korrespondierenden Innenfläche des Schieberkanals 6 ausgebildet. Zwischen den Führungsabschnitten 30, 32 und 90 erstrecken sich die Querschnitts-Rücksprünge 28, 88 und 26 entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Öffnungsabschnitt 20 des Ventilschiebers 10 weist im Querschnitt eine Axialsymmetrie zur Achse 38 auf. Des Weiteren weist der Öffnungsabschnitt 20 des Ventilschiebers 10 im Querschnitt eine Drehsymmetrie auf, bei der sich ein Kreissegment von 120° im Gradmaß durch eine Drehung um einen Querschnittskreismittelpunkt, der sich auf der Längsachse 8 befindet, auf ein weiteres Kreissegment von 120° im Gradmaß abbilden lässt.
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Der Querschnitts-Rücksprung 88 ist im Querschnitt des Ventilschiebers 10 zu dem Querschnitts-Rücksprung 28 in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleich weit beabstandet wie zu dem Querschnitts-Rücksprung 26. Ebenso ist ein Führungsabschnitt 30 in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleich weit von dem Führungsabschnitt 90 beabstandet wie von dem Führungsabschnitt 32. Die Querschnitts-Rücksprünge 26, 28 und 88 dienen jeweils dazu, um in der geöffneten Schieberstellung eine Fluidverbindung in einen der Abschnitte 34 und/oder 66 des Schieberkanals 6 zwischen benachbarten Anschlusskanälen 12 und 14 oder 14 und 16 herzustellen.
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6 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eines zweiten Schieberventils 92, dass im Gegensatz zum ersten Schieberventil 2 aus den 1 bis 3 einen Ventilschieber 94 aufweist. Ein Gehäuse 96 des zweiten Schieberventils 92 weist im Gegensatz zum Gehäuse 4 des ersten Schieberventils 2 keine Verbindung zwischen den Anschlusskanälen 14 und 16 auf.
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Ein Druckraum 98 wird im Wesentlichen von dem Schieberkanal 6 und der Stirnfläche 54 des Ventilschiebers 94 begrenzt. Eine Längsbohrung 102 und eine Querbohrung 104 stellen immer eine Fluidverbindung zwischen dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 und dem Druckraum 98 her. Die dem Aktor für den Ventilschieber 94 abgewandte Stirnfläche 54 des Ventilschiebers 94 ist über den Druckraum 98 mit Druck entgegen der Richtung des Pfeils 52 und damit entgegen der Aktor-Wirkrichtung mit Druck beaufschlagbar. Die Längsbohrung 102 mündet in den Druckraum 98 und die Querbohrung 104, die mit der Längsbohrung 102 zu einer Fluidverbindung verbunden ist, mündet in der Druckaufbaustellung im Bereich des Öffnungsabschnitts 20 in den Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14. Gemäß der Pfeile 106 und 108 fließt in der gezeigten Druckaufbaustellung Fluid von dem Druckversorgungs-Anschlusskanal 16 in den Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14.
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7 zeigt analog zu 5 eine Schnittansicht gemäß einer Querfläche zur Längsachse 8 durch die Achse 38. Die Querbohrung 104 ist ohne eine Anspiegelung ausgeführt.
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8 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein drittes Schieberventil 112 in einer geschlossenen Stellung. Ein Ventilschieber 114 ist im Gegensatz zu den 1, 2, 3 und 6 in einer Schnittansicht gezeigt. In dem Öffnungsabschnitt 20 weist der Ventilschieber 114 Querschnitts-Rücksprünge 116 und 118 auf. Entlang der Längsachse 8 weist der Ventilschieber 114 einen Durchmessersprung 120 auf, der zu 9 näher erläutert als Ringkante ausgebildet ist. Ein Gehäuse 112 des dritten Schieberventils 112 weist entsprechend dem Durchmessersprung 120 einen Schieberkanal 7 auf, der in dem Abschnitt 66 einen größeren Durchmesser aufweist als in dem Abschnitt 34. Der Schieberkanal 7 und der Ventilschieber 114 sind derart ausgebildet, dass der Ventilschieber 114 in der geöffneten Schieberstellung, die in 8 nicht gezeigt ist, eine Fluidverbindung zwischen zwei benachbarten Anschlusskanälen 12 und 14 oder 14 und 16 herstellt und der Ventilschieber 114 in der geöffneten Schieberstellung in einen Abschnitt 34 und/oder einem Abschnitt 66 des Schieberkanals 7 zwischen den benachbarten Anschlusskanälen 14 und/oder 16 geführt ist.
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Ein Raum 124 wird im Wesentlichen durch den Schieberkanal 7 und eine Stirnfläche des Ventilschiebers 114, die entgegen dem nicht gezeigte Aktor ausgerichtet ist, begrenzt. Der Raum 124 ist über einen Kanal 126 in nicht gezeigter Form mit dem Fluidtank bzw. mit dem Tank-Anschlusskanal 12 verbunden. Die erforderliche Rückstellkraft entgegen dem Pfeil 52 wird mittels der Durchmesseränderung 120 hergestellt. Des Weiteren weist das Gehäuse 122 im Abschnitt 34 eine Ausnehmung 128 auf, die zu der Durchmesseränderung 120 korrespondiert. Die Ausnehmung 128 kann insbesondere als Anschlagmittel für die Durchmesseränderung 120 dienen.
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In 9 ist eine perspektivische Ansicht des Öffnungsabschnitts 20 des Ventilschiebers 114 gezeigt. Der Öffnungsabschnitt 20 ist in einen ersten Öffnungsabschnitt 20a und einen zweiten Öffnungsabschnitt 20b aufgeteilt. Der erste Öffnungsabschnitt 20a weist mit dem sich anschließenden, der Durchmesseränderung 120 gegenüber liegenden Schließabschnitt 24 einen kleineren Durchmesser auf als der zweite Öffnungsabschnitt 20b mit dem sich anschließenden, der Durchmesseränderung 120 gegenüber liegenden Schließabschnitt 22. Im Bereich des ersten Öffnungsabschnitts 20a geht ein Führungsabschnitt 130 zur Führung des Ventilschiebers 114 in dem Abschnitt 34 stetig in den Schließabschnitt 24 über. In dem zweiten Öffnungsabschnitt 20b geht ein Führungsabschnitt 132 stetig in den Schließabschnitt 22 über.
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Im Bereich der Durchmesseränderung 120 sind vier Teilringflächen wie die Teilringfläche 134 ausgebildet, die gemäß einem Durchmessersprung im Wesentlichen quer zur Längsachse 8 des Ventilschiebers 114 ausgebildet ist. Ein Normalenvektor der Teilringfläche 134 ist im Wesentlichen entgegen der Anordnung eines Aktors für den Ventilschieber 114 ausgerichtet.
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Zu beiden Seiten des Führungsabschnitts 130 in Umfangsrichtung sowie zu beiden Seiten des Führungsabschnitts 132 in Umfangsrichtung sind der Querschnitts-Rücksprung 116 und ein Querschnitts-Rücksprung 136 angeordnet. Die Querschnitts-Rücksprünge 116 und 136 erstrecken sich in Längsrichtung über die Durchmesseränderung 120 hinweg und bilden zu beiden Enden des Öffnungsabschnitts 20 Steuerkanten 138, 140, 142 und 144 aus. Wie in den 8 und 9 gezeigt, sind die Querschnitts-Rücksprünge 116 und 136 sowie 118 ausgehend von den jeweiligen Steuerkanten 144 und 138 sowie 142 und 140 konkav, d. h. mit einer Wölbung nach innen hin zu der Längsachse 8 ausgebildet. Der Ventilschieber 114 weist im Öffnungsabschnitt 20 im Querschnitt vier Querschnitts-Rücksprünge und vier Führungsabschnitte auf. Selbstverständlich kann der Ventilschieber 114 auch mehr als vier Querschnitts-Rücksprünge insbesondere sechs, acht oder zehn oder aber mehr Querschnitts-Rücksprünge aufweisen. Selbstverständlich kann der Ventilschieber 114 auch mehr als vier Führungsabschnitte insbesondere sechs, acht oder zehn oder aber mehr Führungsabschnitte aufweisen. Diese Querschnitts-Rücksprünge und/oder Führungsabschnitte können insbesondere so angeordnet sein, dass sich im Querschnitt des Ventilschiebers im Wesentlichen eine Punktsymmetrie zu einem Querschnittsmittelpunkt des Ventilschiebers 114 ergibt, wobei der Querschnittsmittelpunkt auf der Längsachse 8 liegt.
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10 zeigt ein viertes Schieberventil 142 in der Druckabbaustellung. Gemäß den Pfeilen 146 und 148 kann über Querschnitts-Rücksprünge 150 und 152 Fluid von dem Arbeitsdruck-Anschlusskanal 14 in den Tank-Anschlusskanal 12 fließen.
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In dem Öffnungsabschnitt 20 weist ein Ventilschieber 154 eine Durchmesseränderung 121 auf, die im Gegensatz zu der Durchmesseränderung 120 gemäß der 8 und 9 abgeschrägt ist. Die Durchmesseränderung 121 gemäß der 10 ist unstetig ausgeführt. Es können aber auch stetige Ausführungen der Durchmesseränderung 121 gewählt werden. Insgesamt kann durch die Wahl des Durchmesserunterschiedes im Bereich der Durchmesseränderung 120 eine gewünschte Rückstellkraft entgegen der Aktorkraft eingestellt werden.
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Selbstverständlich weist auch der Ventilschieber 154 Führungsabschnitte analog zu den Führungsabschnitten 130 und 132 des Ventilschiebers 114 auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010041124 A1 [0003]
- DE 102011087546 A1 [0004]
