DE102014212329A1 - Ventileinrichtung - Google Patents

Ventileinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102014212329A1
DE102014212329A1 DE102014212329.1A DE102014212329A DE102014212329A1 DE 102014212329 A1 DE102014212329 A1 DE 102014212329A1 DE 102014212329 A DE102014212329 A DE 102014212329A DE 102014212329 A1 DE102014212329 A1 DE 102014212329A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
valve device
pressure port
pressure
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014212329.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Greiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014212329.1A priority Critical patent/DE102014212329A1/de
Priority to PCT/EP2015/063319 priority patent/WO2015197406A1/de
Publication of DE102014212329A1 publication Critical patent/DE102014212329A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/36Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
    • F16K31/40Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
    • F16K31/406Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston
    • F16K31/408Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston the discharge being effected through the piston and being blockable by an electrically-actuated member making contact with the piston

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung (1) mit zwei Druckanschlüssen (11, 12), die in einem ersten Betriebszustand (Pumpenbetrieb) der Ventileinrichtung (1) in einer ersten Strömungsrichtung von einem ersten Druckanschluss (11) zu einem zweiten Druckanschluss (12) durchströmt werden, und die in einem zweiten Betriebszustand (Motorbetrieb) der Ventileinrichtung (1) in einer zweiten Strömungsrichtung von dem zweiten Druckanschluss (12) zu dem ersten Druckanschluss (11) durchströmt werden. Um eine Ventileinrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, umfasst die Ventileinrichtung eine direkt geschaltete Vorstufe, die im zweiten Betriebszustand die Durchströmung von dem zweiten Druckanschluss (12) zu dem ersten Druckanschluss (11) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit zwei Druckanschlüssen, die in einem ersten Betriebszustand der Ventileinrichtung in einer ersten Strömungsrichtung von einem ersten Druckanschluss zu einem zweiten Druckanschluss durchströmt werden, und die in einem zweiten Betriebszustand der Ventileinrichtung in einer zweiten Strömungsrichtung von dem zweiten Druckanschluss zu dem ersten Druckanschluss durchströmt werden.
  • Stand der Technik
  • Bei der Ventileinrichtung handelt es sich zum Beispiel um ein Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. In dem Hydraulikhybridantriebsstrang ist wenigstens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen. Die Hydraulikmaschine kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten, in einem Sonderfall auch über eine weitere vergleichbare Ventileinrichtung, an den ersten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. An den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Der hydraulische Druckspeicher kann direkt oder über weitere hier nicht angeführte Hydraulikkomponenten an den zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung angeschlossen sein. Normalerweise ist der Druck in dem hydraulischen Druckspeicher, also am zweiten Druckanschluss, größer als an einem Ausgang der Hydraulikmaschine, also dem ersten Druckanschluss, der umgekehrte Fall ist jedoch genauso möglich, entsprechend der gewählten Betriebsstrategie des Hydraulikhybridantriebsstrangs. Durch Bestromen der Magneteinrichtung wird das Hauptventil über das Vorsteuerventil geöffnet, wobei ein Dichtelement aus seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegt wird. Wenn die Magneteinrichtung nicht bestromt wird, dann ist das Dichtelement, zum Beispiel durch eine Schließfeder, in seine Schließstellung vorgespannt. Der umgekehrte Fall ist ebenfalls möglich.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
  • Die Aufgabe ist bei einer Ventileinrichtung mit zwei Druckanschlüssen, die in einem ersten Betriebszustand der Ventileinrichtung in einer ersten Strömungsrichtung von einem ersten Druckanschluss zu einem zweiten Druckanschluss durchströmt werden, und die in einem zweiten Betriebszustand der Ventileinrichtung in einer zweiten Strömungsrichtung von dem zweiten Druckanschluss zu dem ersten Druckanschluss durchströmt werden, dadurch gelöst, dass die Ventileinrichtung eine direkt geschaltete Vorstufe umfasst, die im zweiten Betriebszustand die Durchströmung von dem zweiten Druckanschluss zu dem ersten Druckanschluss ermöglicht. Bei der Ventileinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein Hauptstromventil in einem Hydraulikantrieb, insbesondere in einem Hydraulikhybridantrieb. Der Hydraulikantrieb umfasst mindestens eine Hydraulikmaschine, zum Beispiel eine Axialkolbenmaschine, die als Motor und als Pumpe betrieben werden kann. Besonders bevorzugt umfasst der Hydraulikhybridantrieb zwei Hydraulikmaschinen, von denen eine vorzugsweise als Pumpe betrieben wird, während die andere vorzugsweise als Motor betrieben wird. Der erste Betriebszustand der Ventileinrichtung wird daher auch als Pumpenbetrieb bezeichnet. Der zweite Betriebszustand der Ventileinrichtung wird auch als Motorbetrieb bezeichnet. Durch die Ventileinrichtung mit der direkt geschalteten Vorstufe können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Durchflussanforderungen für den Motorbetrieb und den Pumpenbetrieb einer primären Hydraulikmaschine erfüllt werden, die auch als Primärhydrostat bezeichnet wird.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die direkt geschaltete Vorstufe der Ventileinrichtung einen Schaltmagneten umfasst. Der Schaltmagnet wird zum Beispiel durch eine elektromagnetische Spule dargestellt, die mit einem Anker zusammenwirkt, der begrenzt hin und her bewegbar geführt ist, um die Vorstufe bedarfsabhängig zu öffnen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die direkt geschaltete Vorstufe der Ventileinrichtung einen Abflusskanal umfasst, der durch einen Schließkörper der Vorstufe verschließbar ist und über einen Verbindungskanal mit dem ersten Druckanschluss verbunden ist. Der Schließkörper stellt mit einer Abflussöffnung des Abflusskanals einen Ventilsitz dar, der normalerweise geschlossen ist, wenn der Schaltmagnet nicht bestromt wird. Wenn der Schaltmagnet bestromt wird, dann führt eine Bewegung des Ankers dazu, dass der Schließkörper von der Abflussöffnung abhebt und den Abflusskanal freigibt. Der Verbindungskanal zum ersten Druckanschluss ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ohne Rückschlagventil ausgeführt. Dadurch wird der konstruktive Aufwand bei der Herstellung der Ventileinrichtung weiter reduziert.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abflusskanal der Vorstufe über einen Ringkanal mit dem Verbindungskanal verbunden ist. Der Abflusskanal ist zum Beispiel in einem Ventilstück ausgespart und kann über mindestens einen Querkanal mit dem Ringkanal verbunden sein.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abflusskanal der Vorstufe eine Abflussöffnung mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweist. Der Durchmesser der Abflussöffnung ist vorzugsweise so klein, dass die Vorstufe mit einem preiswerten herkömmlichen Schaltmagneten direkt geschaltet werden kann.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung einen Rückschlagventilkolben umfasst, der im ersten Betriebszustand die Durchströmung von dem ersten Druckanschluss zu dem zweiten Druckanschluss ermöglicht. Der Rückschlagventilkolben ist zum Beispiel durch eine Ventilfeder in seine Schließstellung vorgespannt. Die Vorspannkraft der Ventilfeder ist vorteilhaft so mit einer druckbeaufschlagten Fläche des Ventilkolbens abgestimmt, dass eine relativ kleine Druckdifferenz ausreicht, um einen relativ großen Strömungsquerschnitt freizugegeben.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlagventilkolben im Bereich des zweiten Druckanschlusses ein Durchgangsloch aufweist, das den zweiten Druckanschluss mit einem Hohlraum in dem Rückschlagventilkolben verbindet. Das Durchgangsloch kann relativ groß ausgeführt sein. Eine Zulaufdrossel in dem Rückschlagventilkolben kann entfallen. Dadurch wird der konstruktive Aufwand bei der Herstellung der Ventileinrichtung weiter reduziert.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum in dem Rückschlagventilkolben mit einem Vorsteuerraum der Vorstufe in Verbindung steht. Zur Darstellung der Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem Vorsteuerraum dient zum Beispiel ein Verbindungskanal, der in dem Ventilstück ausgespart ist.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung als Hauptstromventil in einem Hydraulikantrieb, insbesondere in einem Hydraulikhybridantrieb, ausgeführt ist. Der Hydraulikantrieb, insbesondere Hydraulikhybridantrieb, umfasst mindestens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird. Vorteilhaft umfasst der Hydraulikhybridantrieb zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden. An einen Ausgang der Hydraulikmaschine beziehungsweise der Hydraulikmaschinen ist ein hydraulischer Druckspeicher angeschlossen. Zwischen den Ausgang des beziehungsweise der Hydrostaten und den hydraulischen Druckspeicher ist die erfindungsgemäße Ventileinrichtung geschaltet.
  • Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Hydraulikhybridantriebsstrang mit einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Ventileinrichtung als Hauptstromventil in einem Hydraulikantrieb, insbesondere in einem Hydraulikhybridantrieb.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren gegebenenfalls eine Vorstufe, ein Ventilgehäuse, ein Ventilstück und /oder einen Rückschlagventilkolben für eine vorab beschriebene Ventileinrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Es zeigen:
  • 1 einen Hydraulikschaltplan einer Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil;
  • 2 ein Ausführungsbeispiel einer Ventileinrichtung mit einer direkt geschalteten Vorstufe und
  • 3 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in 2 ohne Mitnehmermechanismus.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In den 1 bis 3 ist eine Ventileinrichtung 1; 21; 81 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Ventileinrichtung 1; 21; 81 umfasst ein Hauptventil 2; 22; das je nach Ausführung auch als Rückschlagventil funktioniert, und ein Vorsteuerventil 3; 23.
  • Das Hauptventil 2 umfasst, wie man in 1 sieht, ein in einem Gehäuse 4; 25 in axialer Richtung hin und her bewegbar geführtes Dichtelement 6. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 7 der Ventileinrichtung 1. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 7. Das Dichtelement 6 ist durch eine Schließfeder 8 in seine in 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt.
  • In seiner Schließstellung unterbricht das Dichtelement 6 eine hydraulische Verbindung zwischen einem ersten Druckanschluss 11 und einem zweiten Druckanschluss 12. Der erste Druckanschluss 11 der Ventileinrichtung 1 ist über eine erste Drosselverbindung 15 an das Vorsteuerventil 3 angeschlossen. Dabei ist das Vorsteuerventil 3 zwischen die erste Drosselverbindung 15 und einen Steuerraum 10 der Ventileinrichtung 1 geschaltet. Der zweite Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1 ist über eine zweite Drosselverbindung 16 mit dem Steuerraum 10 verbunden.
  • Die Ventileinrichtung 1 mit den beiden Anschlüssen 11 und 12 ist als Hauptstromventil in einem Hydraulikhybridantriebsstrang (nicht dargestellt) ausgeführt. Der nicht dargestellte Hydraulikhybridantriebsstrang umfasst einen verbrennungsmotorischen Antrieb und einen hydraulischen Antrieb. Der verbrennungsmotorische Antrieb ist zum Beispiel als Brennkraftmaschine ausgeführt und wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet. Der hydraulische Antrieb umfasst zum Beispiel zwei Hydraulikmaschinen, die auch als Hydrostaten bezeichnet werden.
  • Die beiden Hydrostaten oder Hydraulikmaschinen können vorteilhaft sowohl als hydraulische Pumpe als auch als hydraulischer Motor betrieben werden. Dabei können die beiden Hydraulikmaschinen zum Beispiel als hydraulische Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein. Die beiden Hydraulikmaschinen sind über ein Hydrauliksystem hydraulisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden. Das Hydrauliksystem umfasst mindestens ein Hauptstromventil, das durch die Ventileinrichtung 1; 21; 81 dargestellt wird.
  • Das Hauptstromventil 1; 21; 81 ist in dem Hydraulikhybridantriebsstrang zwischen einen Ausgang einer der Hydraulikmaschinen und einen hydraulischen Druckspeicher geschaltet. Vorteilhaft ist jeweils ein Hauptstromventil zwischen die Ausgänge der Hydraulikmaschinen und den hydraulischen Druckspeicher geschaltet. Dabei ist der Ausgang der Hydraulikmaschinen beziehungsweise des Hydrostaten an den ersten Druckanschluss 11 der Ventileinrichtung 1; 21; 81 angeschlossen. An den zweiten Druckanschluss 12 der Ventileinrichtung 1; 21; 81 ist der hydraulische Druckspeicher angeschlossen, der vorzugsweise als Hochdruckspeicher ausgeführt ist.
  • Normalerweise ist der Druck, der in dem hydraulischen Druckspeicher herrscht, größer als der Druck am Ausgang des Hydrostaten, der auch als hydraulische Maschine bezeichnet wird. Durch Öffnen der Ventileinrichtung 1; 21; 81 wird der hydraulische Druckspeicher mit dem Eingang oder Ausgang der an die Ventileinrichtung 1; 21; 81 angeschlossenen hydraulischen Maschine verbunden, und umgekehrt. Bei geöffneter Ventileinrichtung kann die an die Ventileinrichtung 1; 21; 81 angeschlossene Hydraulikmaschine aus dem Druckspeicher hydraulisch angetrieben werden. Des Weiteren kann der Druckspeicher bei geöffneter Ventileinrichtung 1; 21; 81 hydraulisch durch die an die Ventileinrichtung 1; 21; 81 angeschlossene hydraulische Maschine aufgeladen werden.
  • Das Hauptventil 2; 22 wird auch als Hauptstromventil bezeichnet. Das Vorsteuerventil 3; 23 wird auch Pilotventil bezeichnet. Das Hauptventil 2 mit dem Hauptkolben oder Dichtelement 6 kann bei großem Hauptventilhub große Volumenströme nahezu verlustfrei schalten. Normalerweise ist der Druck am zweiten Druckanschluss 12, der über die zweite Drosselverbindung 16 auch in dem Steuerraum 10 herrscht, größer als der Druck am ersten Druckanschluss 11.
  • Über das Vorsteuerventil 3 kann der Druck im Steuerraum 10 auf ein Druckniveau abgesenkt werden, das zwischen dem Druck am zweiten Druckanschluss 12 und dem Druck am ersten Druckanschluss 11 liegt. Die Kräftebilanz der auf das Dichtelement 6 wirkenden hydraulischen Kräfte ist so ausgelegt, dass das Hauptventil 2 bei der Absenkung des Drucks im Steuerraum 10 durch das Vorsteuerventil 3 eine öffnende Kraft auf das Dichtelement 6 erzeugt.
  • In 2 ist eine Ventileinrichtung 21 mit einem Hauptventil 22 und einem Vorsteuerventil 23 im Längsschnitt dargestellt. Das Vorsteuerventil 23 ist gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung als direkt geschalte Vorstufe für das Hauptventil 22 ausgeführt. Die Ventileinrichtung 21 umfasst ein Ventilgehäuse 25 mit einem ersten Druckanschluss 11 und einem zweiten Druckanschluss 12, wie bei der in 1 dargestellten Ventileinrichtung 1.
  • Das Ventilgehäuse 25 umfasst einen Gehäusekörper 26, einen Gehäusekörper 27 und ein Ventilstück 40. Die beiden Gehäusekörper 26, 27 sind druckdicht verbaut. Zwischen den beiden Gehäusekörpern 26, 27 ist unter Zwischenschaltung des Ventilstücks 40 eine Einstellscheibe 28 eingespannt. Der Gehäusekörper 27 ist mit einem Polrohr kombiniert.
  • Das Hauptventil 22 umfasst einen Rückschlagventilkolben 30, der an seinem unteren Ende 31 eine Dichtfläche oder Dichtkante aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes 32 des Hauptventils 22 an einer Dichtkante oder Dichtfläche des Gehäusekörpers 26 dichtend anliegt. In 2 ist der Ventilsitz 32 geschlossen dargestellt.
  • Wenn der Rückschlagventilkolben 30 mit seiner Dichtfläche von der Dichtkante des Gehäusekörpers 26 abhebt, wird der Ventilsitz 32 geöffnet. Bei geöffnetem Ventilsitz 32 (nicht dargestellt) wird eine direkte Verbindung zwischen den beiden Druckanschlüssen 11 und 12 freigegeben. Diese Verbindung ist bei geschlossenem Ventilsitz 32 unterbrochen.
  • Der Rückschlagventilkolben 30 ist zur Darstellung der Öffnungsbewegung und der Schließbewegung in axialer Richtung, das heißt in 2 nach oben und nach unten, bewegbar. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 33 der Ventileinrichtung 21. Der Rückschlagventilkolben 30 wird verkürzt auch als Ventilkolben 30 bezeichnet.
  • Der Ventilkolben 30 ist durch eine Ventilfeder 36 in seine in 2 dargestellte Schließstellung vorgespannt. Die Ventilfeder 36 ist in einem Ventilfederraum 37 angeordnet, der einen Hohlraum im Ventilkolben 30 umfasst. Der Hohlraum 37 steht über ein Durchgangsloch 38 mit dem Druckanschluss 12 in Verbindung. Daher herrscht in dem Hohlraum 37 der gleiche Druck wie am Druckanschluss 12.
  • Der Ventilkolbenhub des Hauptventils 22 ist von einem Ankerhub des Vorsteuerventils 23 entkoppelt. Ein Ventilstück 40 trennt einen Aufnahmeraum für den Ventilkolben 30 des Hauptventils 22 von dem Vorsteuerventil 23. Das Ventilstück 40 ist in einem zentralen Durchgangsloch des Ventilgehäuses 25 angeordnet. Zwischen dem Ventilstück 40 und dem Gehäusekörper 26 ist eine Dichteinrichtung 39 angeordnet. Die Dichteinrichtung 39 umfasst einen O-Ring.
  • Das Ventilstück 40 umfasst einen Verbindungskanal 41 und einen Verbindungskanal 42. Der Verbindungskanal 41 geht von einem Vorsteuerraum 43 aus und ist in den 2 und 3 von einem Schließkörper 44 des Vorsteuerventils 23 verschlossen. Wenn der Schließkörper 44 von dem Verbindungskanal 41 abhebt, dann kann der Druck in dem Vorsteuerraum 43 zum Druckanschluss 11 hin abgebaut werden.
  • Der Verbindungskanal 42 erstreckt sich durch das Ventilstück 40 und verbindet den Vorsteuerraum 43 mit dem Ventilfederraum oder Hohlraum 37 des Hauptventils 42. Durch den Verbindungskanal 42 wird ein Druckausgleich zwischen dem Ventilfederraum 37 oder Hohlraum des Hauptventils 22 und dem Vorsteuerraum 43 des Vorsteuerventils beziehungsweise der Vorstufe 23 erreicht.
  • Der Schließkörper 44 ist über eine Mitnehmerhülse 45 und eine Mitnehmerfeder 46 und unter Zwischenschaltung eines Ankerteils 48 mit einem Anker 50 gekoppelt. Der Anker 50 ist gegen die Vorspannkraft einer Ankerfeder 52 in dem Polrohr in axialer Richtung hin und her bewegbar. Eine Öffnungsbewegung des Ankers 50, also eine Bewegung des Ankers 50 in 2 nach oben, wird durch Bestromen einer elektromagnetischen Spule bewirkt, die einen Schaltmagneten 51 darstellt.
  • Solange die elektromagnetische Spule nicht bestromt wird, bleibt der Schließkörper 44 in seiner in 2 dargestellten Schließstellung, in welcher der Schließkörper 44 den Verbindungskanal 41 in dem Ventilstück 40 verschließt. Der Schließkörper 44 stellt zusammen mit dem in 2 oberen Ende des Verbindungskanals 41 einen Ventilsitz 53 der durch den Schaltmagneten 51 direkt geschalteten Vorstufe 23 dar.
  • Der Verbindungskanal 41 steht über mindestens einen Querkanal 55 in dem Ventilstück 40 mit einem Ringkanal 54 in Verbindung, der radial außen von dem Gehäusekörper 26 begrenzt wird. Von dem Ringkanal 54 erstreckt sich ein Verbindungskanal 61 zu dem ersten Druckanschluss 11.
  • Die Ventileinrichtung 21 ist vorzugsweise als Hauptstromventil in einem Hybridantriebsstrang, insbesondere einem Hydraulikhybridantriebsstrang, einer Hydraulikmaschine zugeordnet, die zum Beispiel als Axialkolbenmaschine ausgeführt ist und auch als Hydrostat bezeichnet wird. Für den Fall, dass neben der Hydraulikmaschine noch eine weitere Hydraulikmaschine vorgesehen ist, wird die erstgenannte Hydraulikmaschine auch als primäre Hydraulikmaschine oder Primärhydrostat bezeichnet.
  • In einem ersten Betriebszustand wird die Hydraulikmaschine, insbesondere der Primärhydrostat, als Pumpe betrieben. Daher wird der erste Betriebszustand auch als Pumpenbetrieb bezeichnet. In einem zweiten Betriebszustand wird die Hydraulikmaschine, insbesondere der Primärhydrostat, als Motor betrieben. Daher wird der zweite Betriebszustand auch als Motorbetrieb bezeichnet. Mit der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 21; 81 können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Durchflussanforderungen für den Motorbetrieb und den Pumpenbetrieb der Hydraulikmaschine, insbesondere des Primärhydrostaten, erfüllt werden.
  • Im Pumpenbetrieb ist der Druck am ersten Druckanschluss 11 größer als am zweiten Druckanschluss 12. Durch den größeren Druck am ersten Druckanschluss 11 öffnet der Rückschlagventilkolben 30 entgegen der Vorspannkraft der Ventilfeder 36. Dabei gibt der Rückschlagventilkolben 30 eine direkte Verbindung zwischen dem Druckanschluss 11 und dem Druckanschluss 12 in dem Gehäusekörper 26 des Ventilgehäuses 25 der Ventileinrichtung 21; 81 frei.
  • Im Motorbetrieb der Hydraulikmaschine, insbesondere des Primärhydrostaten, ist der Druck am zweiten Druckanschluss 12 größer als der Druck am ersten Druckanschluss 11. In diesem Fall bleibt der Rückschlagventilkolben 30 in seiner in den 2 und 3 dargestellten Schließstellung.
  • Im Motorbetrieb wird der Schaltmagnet 51 bestromt, so dass der Anker 50 mit dem Schließkörper 44 von dem Ventilstück 40 weg, das heißt in den 2 und 3 nach oben, bewegt wird. Dabei wird der Abflusskanal 41 von dem Schließkörper 44 freigegeben. Dadurch wird Hydraulikmedium vom zweiten Druckanschluss 12 durch das Durchgangsloch 38, den Hohlraum 37, den Verbindungskanal 42, den Vorsteuerraum 43, den Abflusskanal 41, den Querkanal 55, den Ringkanal 54 und den Verbindungskanal 61 zum ersten Druckanschluss 12 hin entlastet.
  • Die Abflussöffnung des Abflusskanals 41 hat zum Beispiel einen Durchmesser von 1,3 bis 1,7 Millimeter. Dieser relativ kleine Durchmesser kann mit einem herkömmlichen Schaltmagneten 51 direkt geschaltet werden. Über den vorab geschalteten Strömungsweg kann ein maximaler Durchfluss von zum Beispiel zehn Liter pro Minute für den Motorbetrieb vom zweiten Druckanschluss 12 zum ersten Druckanschluss 11 dargestellt werden.
  • Im Pumpenbetrieb können durch das Öffnen des Ventilsitzes 32 mit dem Rückschlagventilkolben 30 ohne Betätigung des Schaltmagneten 51 allein durch die wirkenden hydraulischen Kräfte mit dem aus dem Primärhydrostaten erzeugten Druck erheblich größere Durchflüsse realisiert werden. Dabei genügt zum Öffnen des Ventilsitzes 32 mit dem Rückschlagventilkolben 30 ein relativ geringer Öffnungsdruck von zum Beispiel 0,5 bis ein bar.
  • Durch Entfall eines ansonsten benötigten Vorsteuerventils 23 nach dem Servoprinzip kann eine Zulaufdrossel in dem Rückschlagventilkolben 30 durch das Durchgangsloch 38 ersetzt werden. Das Durchgangsloch 38 kann einfach als Bohrung ausgeführt werden. Darüber hinaus kann der Verbindungskanal 61 in dem Gehäusekörper 26 ebenfalls als einfache Bohrung ausgeführt werden. Ein Rückschlagventil in dem Verbindungskanal 61 wird nicht benötigt.
  • Bei der in 3 dargestellten Ventileinrichtung 81 ist der Schließkörper 44 direkt an dem Anker 50 befestigt. Der Schließkörper 44 ist zum Beispiel als Kugel ausgeführt und kann, zum Beispiel durch Bördeln, mechanisch an einem in 3 unteren Ende 82 des Ankers 50 befestigt werden. Daher kann der relativ aufwendige Mitnehmermechanismus 45, 46, 48 der in 2 dargestellten Ventileinrichtung 21 entfallen. Der Mitnehmermechanismus 45, 46, 48 liefert bei der in 2 dargestellten Ventileinrichtung 21 den Vorteil, dass der Schaltmagnet 51 kleiner ausgeführt werden kann.

Claims (10)

  1. Ventileinrichtung (1; 21; 81) mit zwei Druckanschlüssen (11, 12), die in einem ersten Betriebszustand (Pumpenbetrieb) der Ventileinrichtung (1; 21; 81) in einer ersten Strömungsrichtung von einem ersten Druckanschluss (11) zu einem zweiten Druckanschluss (12) durchströmt werden, und die in einem zweiten Betriebszustand (Motorbetrieb) der Ventileinrichtung (1; 21; 81) in einer zweiten Strömungsrichtung von dem zweiten Druckanschluss (12) zu dem ersten Druckanschluss (11) durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (21; 81) eine direkt geschaltete Vorstufe (23) umfasst, die im zweiten Betriebszustand die Durchströmung von dem zweiten Druckanschluss (12) zu dem ersten Druckanschluss (11) ermöglicht.
  2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt geschaltete Vorstufe (23) der Ventileinrichtung (21; 81) einen Schaltmagneten (51) umfasst.
  3. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt geschaltete Vorstufe (23) der Ventileinrichtung (21; 81) einen Abflusskanal (41) umfasst, der durch einen Schließkörper (44) der Vorstufe (23) verschließbar ist und über einen Verbindungskanal (61) mit dem ersten Druckanschluss (11) verbunden ist.
  4. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abflusskanal (41) der Vorstufe (23) über einen Ringkanal (54) mit dem Verbindungskanal (61) verbunden ist.
  5. Ventileinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abflusskanal (41) der Vorstufe (23) eine Abflussöffnung (bei 59) mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweist.
  6. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (21; 81) einen Rückschlagventilkolben (30) umfasst, der im ersten Betriebszustand die Durchströmung von dem ersten Druckanschluss (11) zu dem zweiten Druckanschluss (12) ermöglicht.
  7. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlagventilkolben (30) im Bereich des zweiten Druckanschlusses (12) ein Durchgangsloch (38) aufweist, das den zweiten Druckanschluss (12) mit dem Hohlraum (37) in dem Rückschlagventilkolben (30) verbindet.
  8. Ventileinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (37) in dem Rückschlagventilkolben (30) mit einem Vorsteuerraum (43) der Vorstufe (23) in Verbindung steht.
  9. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1; 21; 81) als Hauptstromventil in einem Hydraulikantrieb, insbesondere in einem Hydraulikhybridantrieb, ausgeführt ist.
  10. Vorstufe (23), Ventilgehäuse (25), Ventilstück (40) und/oder Rückschlagventilkolben (30) für eine Ventileinrichtung (1; 21; 81) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102014212329.1A 2014-06-26 2014-06-26 Ventileinrichtung Withdrawn DE102014212329A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014212329.1A DE102014212329A1 (de) 2014-06-26 2014-06-26 Ventileinrichtung
PCT/EP2015/063319 WO2015197406A1 (de) 2014-06-26 2015-06-15 Ventileinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014212329.1A DE102014212329A1 (de) 2014-06-26 2014-06-26 Ventileinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014212329A1 true DE102014212329A1 (de) 2015-12-31

Family

ID=53404553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014212329.1A Withdrawn DE102014212329A1 (de) 2014-06-26 2014-06-26 Ventileinrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014212329A1 (de)
WO (1) WO2015197406A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161879A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Ventilvorrichtung für ein druckfluidsystem
WO2019161878A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Ventilvorrichtung für ein druckfluidsystem
WO2019161880A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Elektromagnetisches vorsteuerventil für ein druckfluidsystem
WO2019161881A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Vorsteuerventil für ein druckfluidsystem
WO2024086379A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Husco International, Inc. Valve system for a hydraulic machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6328275B1 (en) * 2000-02-04 2001-12-11 Husco International, Inc. Bidirectional pilot operated control valve
JP2004263851A (ja) * 2003-01-06 2004-09-24 Tgk Co Ltd 切換弁
US8256739B2 (en) * 2008-12-22 2012-09-04 Husco International, Inc. Poppet valve operated by an electrohydraulic poppet pilot valve

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019161879A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Ventilvorrichtung für ein druckfluidsystem
WO2019161878A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Ventilvorrichtung für ein druckfluidsystem
WO2019161880A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Elektromagnetisches vorsteuerventil für ein druckfluidsystem
WO2019161881A1 (de) 2018-02-20 2019-08-29 Pierburg Gmbh Vorsteuerventil für ein druckfluidsystem
WO2024086379A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 Husco International, Inc. Valve system for a hydraulic machine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015197406A1 (de) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014222504A1 (de) Ventileinrichtung
DE102014212329A1 (de) Ventileinrichtung
DE102013222874A1 (de) Ventileinrichtung
DE102007010213B3 (de) Elektromagnetisches Regelventil und Verfahren zu dessen Steuerung
DE102016220326A1 (de) Ventil zum Zumessen eines gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffs
EP3234429B1 (de) Ventileinrichtung
DE102013210458A1 (de) Ventileinrichtung mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil
DE102010062663A1 (de) Schieberventil, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe
DE102011002600A1 (de) Ventilanordnung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe
DE102010043697A1 (de) Druckregelventil, insbesondere zur Ansteuerung einer Kupplung in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe
WO2015197405A1 (de) Ventileinrichtung
DE102014225392A1 (de) Düsenbaugruppe für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor
DE102014216352A1 (de) Magnetventil
DE102013222875A1 (de) Ventileinrichtung
DE102013216164A1 (de) Ventileinrichtung
DE102013213882A1 (de) Ventileinrichtung
DE102015206413A1 (de) Ventileinrichtung
DE102016101632A1 (de) Fluidisches Kupplungsbetätigungssystem
DE102016218902A1 (de) Magnetventil
WO2015197409A1 (de) Ventileinrichtung
DE102015206416A1 (de) Ventileinrichtung
DE102014226059A1 (de) Ventileinrichtung
DE102013202748A1 (de) Ventileinrichtung
DE102014220463A1 (de) Ventileinrichtung
DE102011090060A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee