DE102018212854A1

DE102018212854A1 - Hochdruckschutzsystem

Info

Publication number: DE102018212854A1
Application number: DE102018212854.5A
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Thoms
Original assignee: Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Current assignee: Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: DE102018212854B4

Abstract

Druckbegrenzungsvorrichtung einer hydraulischen Verstellpumpe aufweisend eine Steuereinheit, ein Servodruck-Übersteuerventil und eine Servoeinheit zum Einstellen des Verdrängungsvolumens der hydraulischen Verstellpumpe. Das Servodruck-Übersteuerventil weist einen mit der Steuereinheit verbundenen ersten Einlass, einen mit der Servoeinheit verbundenen ersten Auslasss, einen mit einer Servodruck-Übersteuerleitung, die mit einer der Arbeitsleitungen verbunden ist, verbundenen zweiten Einlass und einen Servodruck-Übersteuerventilschieber auf, der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verschoben werden kann. In der ersten Stellung des Servodruck-Übersteuerventils wird eine Fluidverbindung zwischen der Steuereinheit und der Servoeinheit ermöglicht, um das Verdrängungsvolumen der Hydraulikpumpe über die Steuereinheit zu steuern. In der zweiten Stellung des Servodruck-Übersteuerventils wird die Fluidverbindung zwischen der Steuereinheit und der Servoeinheit verhindert und ein Servoübersteuer-Hydraulikflüssigkeitsstrom von der Servodruck-Übersteuerleitung zur Servoeinheit ermöglicht, um einen Servodifferenzdruck in der Servoeinheit zu übersteuern und das Verdrängungsvolumen der Hydraulikpumpe einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft hydraulische Verstellpumpen, welche in geschlossenen Hydraulikkreisen einsetzbar sind. Insbesondere betrifft die Erfindung solche hydraulischen Verstellpumpen, welche eine Kombination einer Hochdruckentlastungsfunktion mit einer Druckbegrenzungsfunktion kombiniert und so das maximal zulässige Druckniveau überwacht. Während Hochdruckentlastungsventile nur eine Drucküberlastung des Hydraulikkreises und seiner Elemente vermeidet, dient eine Überdruckfunktion zum Vermeiden von Schäden an der hydraulischen Einheit selbst. Insbesondere betrifft die Erfindung Überdruckfunktionen, die den Servodruck einer Hydraulikpumpe direkt übersteuern und die Verdrängung der Pumpe durch Übersteuerung von Signalen der Steuereinheit der Hydraulikpumpe reduzieren.
Die Implementierung von Hochdruckentlastungsventilen in Hydraulikkreisen ist eine bekannte Technik zum Schutz von hydraulisch angetriebenen Vorrichtungen wie Maschinen, Fahrzeugen oder ähnliches. Hochdruckentlastungsventile (HPRV) sind gesetzlich vorgeschrieben und sinnvoll zum Vermeiden von Verletzungen des Bedieners, der Hydraulikvorrichtung, von Schäden an der Vorrichtung selbst oder zum Vermeiden der Kontamination der Umwelt, wenn eine Hydraulikleitung platzt. Hochdruckentlastungsventile schützen den Hydraulikkreis gegen Drucküberlast mittels Kurzschluss, das bedeutet, dass Hochdruckentlastungsventile bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drucks eine Leitung von einem Hochdruckbereich zu einem Niederdruckbereich öffnen, wobei die Hochdruckeinstellungen aufrechterhalten bleiben, jedoch ein Hydraulikflüssigkeitsstrom vom Hochdruckbereich zum Niederdruckbereich entspannt wird, wobei hydromechanische Leistung in Wärme umgewandelt wird.
Unter normalen Betriebsbedingungen, d. h. wenn der Systemdruck niedriger ist als ein maximal zulässiges Druckniveau, leitet eine Steuereinheit einer Hydraulikpumpe Hydraulikflüssigkeitsströme unter Steuerdruck als Servodifferenzdruck an eine Servoeinheit der Hydraulikpumpe, um die Verdrängung der hydraulischen Verstellpumpe zu steuern. Solange der maximal zulässige Hochdruck nicht überschritten wird, verändert die Steuereinheit die Verdrängung der Pumpe gemäß den Steuereingangssignalen, beispielsweise die von einem Bediener. Im Fall einer aktiven Hochdruckentlastungsfunktion ist es Stand der Technik, den Servodifferenzdruck durch Zuführen von Hydraulikfluid unter Übersteuerdruck von der Hochdruckarbeitsleitung über ein Überdruckventil oder ein Vorsteuerventil in eine der Verbindungsleitungen zwischen der Servoeinheit und der Steuereinheit zuzuführen, während beide, die Steuereinheit und die Servoeinheit, belastet werden. Dabei wird die Verdrängung der Hydraulikpumpe auf ein erforderliches Minimum reduziert, um den Hochdruck auf seinem maximalen Niveau zu halten.
Im Allgemeinen gibt es mehrere Möglichkeiten, eine vorgeschriebene Hochdruckentlastungsfunktion mit einer Überdruckfunktion in eine hydraulische Verstellpumpe zu integrieren: Verwendung von separaten und unabhängigen Ventilen für die Überdruckfunktion und die Hochdruckentlastungsfunktion oder Integrieren beider Funktionen in ein Ventil oder in ein Hochdruckschutzsystem, welches beide Funktionen bereitstellt. Separate Ventile ermöglichen die Verwendung von direkt arbeitenden Ventilen für beide, die Hochdruckentlastungsfunktion und die Überdruckfunktion.
Die integrierte Version verwendet oftmals einen Vorsteuerstrom, weil ein Vorsteuerstrom vorteilhafterweise für die Bereitstellung eines Zusammenwirkens zwischen der Hochdruckentlastungsfunktion und der Überdruckfunktion verwendet werden kann. Normalerweise wird der zur Verfügung gestellte Fluidstrom unter Vorsteuerdruck aus der Hochdruckarbeitsleitung entnommen oder von dieser zugeführt und an beide, das Hochdruckentlastungsventil und an eine der beiden Servoverbindungsleitungen geleitet, wenn das Hochdruckniveau in der Hochdruckarbeitsleitung ein maximal zulässiges Druckniveau überschreitet. Das Überdruckventil gemäß dem Stand der Technik leitet Fluidstrom unter Druck als rückschwenkenden Fluidstrom an eine zwischen der Servoeinheit und der Steuereinheit angeordneten Servodruckleitung, um den Servodifferenzdruck gegen die Signale der Steuereinheit zu übersteuern.
Unabhängig vom verwendeten Stand der Technik leitet das Überdruckventil oder das Vorsteuerventil einen rückschwenkenden Flüssigkeitsstrom von der Hochdruckarbeitsleitung zur Servoeinheit, um den Servokolben zurückzuschieben und dabei die Verdrängung der Hydraulikpumpe zu reduzieren. Dieser unter Druck stehende, rückschwenkende Flüssigkeitsstrom, der durch das Überdruckventil oder das Vorsteuerventil bewirkt wird, steht mit dem hydraulischen Signal der Pumpensteuereinheit in Wechselwirkung. Die Steuereinheit versucht durch unter Druck setzen derjenigen Servokolbenseite, die gegenüber derjenigen Servokolbenseite ist, welche mit dem rückschwenkendem Fluidstrom vom Überdruckventil beaufschlagt wird, die Balance zwischen dem Steuereingangssignal und der Pumpenverdrängung aufrecht zu erhalten.
Selbstredend arbeitet die Überdruckfunktion im Motorbetrieb der Pumpe anders herum. Das Überdruckventil liefert dann einen Überdruckflüssigkeitsstrom zu den Verbindungsleitungen zwischen der Steuereinheit und der Servoeinheit, um die Pumpe ausgeschwenkt zu halten und dadurch einen Hochdruckanstieg zu vermeiden, welcher sich normalerweise bei jeder Zurücknahme der Pumpenverdrängung in einem solchen belasteten Betrieb ergibt.
Um eine Übersteuerung des Servodifferenzdruckes zu erreichen, muss das Überdruckventil bzw. das Vorsteuerventil in der Lage sein, einen ausreichenden Überdruckflüssigkeitsdruck auf den Servokolben zu erzeugen, um das Signal der Steuereinheit auf den Servokolben zu übersteuern. Die Blenden in den Servoverbindungsleitungen, welche die Steuereinheit mit der Servoeinheit verbinden und welche hauptsächlich dazu dienen, die Pumpenreaktionszeit zu steuern, dienen hier, in den bekannten Systemen des Standes der Technik, in einer Doppelfunktion, als Steuerblenden für die Antwort auf die Signale der Steuereinheit und als Staudruckblenden für die Überdruckfunktion. Das erzeugte Staudruckniveau hängt nicht nur von der Größe dieser Blenden ab, sondern zusätzlich von der Größe der Überdruckströmung durch das Überdruckventil. Sind die Blenden für eine schnelle Antwort auf die Signale der Steuereinheit groß, wird nur eine schwache Überdruckfunktion erreicht, da der Staudruck gering sein wird. Weiterhin werden große Teile der rückschwenkenden Flüssigkeitsströmung durch diese Blenden über die Steuereinheit zu einem Niederdruckbereich fließen. Eine schwache Überdruckfunktion bedeutet, dass diese langsam ist und die Pumpenverdrängung nicht ausreichend reduziert wird. Zusätzlich sollte der Überdruckflüssigkeitsstrom hoch sein, um den Hydraulikflüssigkeitsstrom, der dabei über die Steuereinheit abgeleitet wird, zu kompensieren.
Im Fall, dass die Staudruckblenden klein sind, wird der Staudruck aggressiv ansteigen und die Servokammer mit unnötig hohem Hochdruck von der Hochdruckarbeitsleitung belastet, was die Servoeinheit eventuell beschädigt. Zusätzlich verlangsamen kleine Staudruckblenden die Antwort der hydraulischen Verstellpumpe auf Betriebs-/Steuersignale von der Steuereinheit, da die Durchflussrate an Hydraulikflüssigkeit unter Steuerdruck durch kleine Blenden ebenfalls reduziert ist.
Folglich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Hochdruckschutzsystem mit einer schnellen Überdruckfunktion bereitzustellen, welche sich nicht auf funktionelle Blenden in den Servoverbindungsleitungen verlässt, welche die Servoeinheit nicht mit zu hohen Drücken gefährdet und welche gleichzeitig den Arbeitsfluidverbrauch in Form von großen Überdruckfluidströmen reduziert. Zur selben Zeit soll die Überdruckfunktion einfach aufgebaut, kostengünstig, einfach zu produzieren und verlässlich im Betrieb sein. Weiter soll ein Zusammenwirken zwischen der Hochdruckentlastungsfunktion und der Überdruckfunktion bereitgestellt werden, in welcher die Überdruckfunktion gegenüber der Hochdruckentlastungsfunktion immer priorisiert ist. Zusätzlich soll in einem stationären Betrieb der hydraulischen Verstellpumpe nur die Überdruckfunktion aktiv sein. Jedoch soll die Hochdruckentlastungsfunktion nicht nur bei dynamischen Lasten aktivierbar sein, sondern auch wenn die Überdruckfunktion den Hochdruck nicht ausreichend verringert.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, dass die Hochdruckentlastungsfunktion des Hochdruckschutzsystems eine Speisefunktion zum Befüllen des hydraulischen Kreises bereitstellt, wobei alle drei Funktionen über Druckfunktion, Hochdruckentlastungsfunktion und Speisefunktion, aus einer minimalen Anzahl an Teilen bestehen. Bevorzugt sollen bereits existierende hydraulische Verstellpumpen mit dem erfindungsgemäßen Hochdruckschutzsystem nachrüstbar sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfüllt durch eine hydraulische Verstellpumpe mit einer Steuereinheit zum Steuern der Auslenkung eines Servokolbens in einer Servoeinheit, wobei das variable Verdrängungsvolumen der hydraulischen Pumpe eingestellt wird. Die Verstellpumpe gemäß der Erfindung weist ein Hochdruckschutzsystem auf, das zumindest ein Servodruck-Übersteuerventil zeigt. Das zumindest eine Servodruck-Übersteuerventil ist in einer Servodruckleitung angeordnet, die die Steuereinheit mit der Servoeinheit verbindet und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Steuereinheit und der Servoeinheit zulässt, wenn sich ein Servodruck-Übersteuerventilschieber des Servodruck-Übersteuerventils in einer ersten, anfänglichen Stellung befindet.
Der Servodruck-Übersteuerventilschieber kann mittels eines Vorsteuerdrucks in eine zweite Stellung verschoben werden, in welcher der Servodruck-Übersteuerventilschieber durch Unterbrechen der Servoverbindungsleitung die Steuereinheit und alle Blenden, die in der Servodruckleitung angeordnet sind, von der Servoeinheit trennt. Dabei ist das Vorsteuerdruckniveau direkt vom Druckniveau in der Arbeitsleitung abhängig, welches zu einer öffnenden Stirnfläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers mittels einer Vorsteuerleitung weitergeleitet wird. Folglich bewegt sich der Servodruck-Übersteuerventilschieber in die zweite Stellung, wenn der Hochdruck in der verbundenen Arbeitsleitung einen zulässigen Maximaldruck, d.h. einen maximalen Grenzwert für den Hochdruck, überschreitet. Weiter verbindet der Servodruck-Übersteuerventilschieber in seiner zweiten Stellung eine Servodruck-Übersteuerleitung mit dem verbleibenden Teil der Servodruckleitung, welche Hydraulikfluid unter Servoübersteuerdruck zur Servoeinheit leitet und ein Zurückschwenken des Servokolbens ermöglicht, wenn die Hydraulikpumpe im Pumpenbetrieb läuft und ein Halten der Ausschwenkung des Servokolbens ermöglicht, wenn die Hydraulikpumpe im Motorbetrieb ist. Zu diesem Zweck wird ein zweiter Einlass des zumindest einen Servodruck-Übersteuerventils fluidisch mit einer Übersteuerdruckquelle oder einer Übersteuerdruckleitung verbunden, welche Hydraulikfluid unter Druck führt, der hoch genug ist, um die Summe der Kräfte, die auf den Servokolben wirken, zu übersteuern.
Abhängig von der Betriebsart, Pumpenbetrieb oder Motorbetrieb, sind diese Kräfte auf den Servokolben unterschiedliche Kombinationen von Kräften auf die verschiedenen Seiten des Servokolbens. Hier sind die Servodruckkraft, die Kraft der Servofedern und die Betriebskräfte des Triebkwerks der hydraulischen Verstellpumpe, welche auf die Servoeinheit über das Verstellelement der hydraulischen Verstellpumpe weitergeleitet werden, als grundlegende Servokraftkomponenten des so genannten Servodifferenzdrucks zu nennen. Folglich werden diese Kraftkombinationen, welche auf den Servokolben in der Servoeinheit wirken, im Folgenden als Servodifferenzdruck bezeichnet. Für einen einschlägigen Fachmann ist es naheliegend, dass, wenn der maximale zulässige Hochdruck überschritten ist, der Servodifferenzdruck im Pumpenbetrieb übersteuert werden muss, um die Pumpenverdrängung in Pumpenbetrieb zurück zu schwenken und die Ausschwenkung zumindest beizubehalten, wenn die Pumpe im Motorbetrieb ist. Einem einschlägigen Fachmann ist bekannt, dass der Servodifferenzdruck im Pumpenbetrieb geringer ist als der Servodifferenzdruck im Motorbetrieb, um die Pumpe zumindest ausgeschwenkt zu halten oder die Pumpenverdrängung sogar zu erhöhen. Dies resultiert unter anderem daraus, dass die Servofedern immer in Richtung der Rückschwenkung wirken und so im Falle, dass die Pumpe zurückgeschwenkt werden soll, unterstützen, jedoch, im Fall des Aufrechterhaltens der Pumpenverdrängung oder wenn diese sogar erhöht werden soll, entgegenwirken. Wenn beispielsweise eine Überwachungseinheit die Steuereinheit auffordert, die Pumpe in Neutral oder in Rückwärtsstellung zu schwenken, tritt im Motorbetrieb weiter auf, dass die andere, vormals Niederdruckseite des Servokolbens nun mit hohem Servodruck, der von der Steuereinheit zur Servoeinheit geleitet wird, beaufschlagt wird.
Während im Pumpenbetrieb der Speisedruck üblicherweise ausreicht, die Verdrängung der hydraulischen Verstellpumpe zurückzuschwenken, muss der Druck im Motorbetrieb zum Aufrechterhalten der Pumpenausschwenkung aufgrund von internen Kräften in der Servoeinheit, wie oben erläutert, höher sein. Folglich wird ein einschlägiger Fachmann ein Druckniveau in der Übersteuerdruckleitung zum Weiterleiten an die Servoeinheit zumindest so hoch wählen, dass alle Kräfte, die die Pumpe im Motorbetrieb zurückschwenken können, übersteuerbar bzw. überwunden werden können. Das Druckniveau in der Übersteuerdruckleitung wird daher bevorzugt höher gewählt als das Speisedruckniveau, aber signifikant geringer als das Hochdruckniveau - um die Servoeinheit nicht mit zu hohem Servoübersteuerdruck zu gefährden.
Um das Servodruck-Übersteuerventil zu schalten, ist die Vorsteuerdruckleitung direkt oder indirekt mit einer der beiden Arbeitsleitungen der hydraulischen Verstellpumpe verbunden, um einen hochdruckabhängigen Vorsteuerstrom unter Vorsteuerdruck über eine Vorsteuerleitung zur öffnenden Stirnfläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers bereitzustellen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorsteuerdruckleitung auch mit dem zweiten Einlass des Servodruck-Übersteuerventils verbunden und dient in diesem Fall für beides, Bereitstellen eines Vorsteuerdrucks, welcher auf die öffnenden Stirnfläche des Vorsteuer-Übersteuerventilschiebers wirkt und Bereitstellen eines Servoübersteuerflüssigkeitsstroms zum Übersteuern des Servodifferenzdrucks.
Das bedeutet weiter, dass in einem Pumpenbetrieb, wenn ein Hochdruck, der das maximal zulässige Hochdruckniveau überschreitet, das Hochdruckschutzsystem aktiviert, das System einen Vorsteuerstrom erzeugt und resultierend aus diesem Vorsteuerstrom das Servodruck-Übersteuerventil auf der Niederdruckseite der Servoeinheit in eine zweite Stellung schaltet, wobei ein Servoübersteuer-Flüssigkeitsstrom aus jeder geeigneten Quelle auf die Niederdruckseite der Servoeinheit wirkt, jedoch nicht auf die Steuereinheit. Das bedeutet weiter, dass der Servokolben gegen den Servodruck, der von der Steuereinheit auf die gegenüberliegende Seite des Servokolbens geleitet wird, mit höherem Druck bewegt wird, bis die Ausschwenkung der Hydraulikpumpe ausreichend gering ist und das Hochdruckniveau bis etwa auf das Niveau des maximal zulässigen Grenzwerts gesunken ist. Zum Beispiel können das Speisesystem, die Arbeitsleitungen oder auch eine Vorsteuerdruckleitung eine Quelle für den Übersteuerflüssigkeitsstrom sein. Der resultierende Druck, der auf derjenigen Servoeinheitseite wirkt, welche von der Steuereinheit abgetrennt ist, hängt von der Staudruckblendengröße ab, welche unter Umständen in die Leitungen zwischen dem zweiten Einlass und dem ersten sowie dem zweiten Auslass des Servodruck-Übersteuerventils hinein-geschaltet ist. Auch eine gehemmte „Blende“ zählt in diesem Sinn als Blende. Für einen Durchschnittsfachmann ist es naheliegend, dass im Motorbetrieb die Servoleitung, welche in demjenigen Moment die Hochdruckseite der Servoeinheit war als das maximale Druckniveau im von der Arbeitsleitung zurückgeleiteten Hydraulikfluid überschritten wurde, durch Schalten des Servodruckübersteuerventils in die zweite Stellung unterbrochen wird. Übersteuerdruck wird dann auf dieselbe Servokolbenseite geleitet, auf der zuvor der hohe Servodruck gewirkt hat und die Pumpe wird folglich ausgeschwenkt gehalten, oder die Verdrängung der Pumpe wird sogar erhöht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Servodruck-Übersteuerventil ein Wegeventil, beispielsweise ein 2/4-Wegeventil, welches in der ersten, anfänglichen Stellung durch eine Servordruck-Übersteuerventilfeder gehalten wird, die an der schließenden Stirnfläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers angeordnet ist, und welches in die zweite Stellung schaltet, wenn die Vorsteuerdruckkraft, welche durch den Vorsteuerdruck auf die öffnende Stirnfläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers wirkt, diese Federkraft überschreitet. In der ersten Stellung, wenn der Hochdruck in einer Arbeitsleitung geringer ist als ein maximal zulässiges Druckniveau, verbindet ein erster Einlass und ein erster Auslass des Servodruck-Übersteuerventils die Steuereinheit mit der Servoeinheit. In der selben oder in einer anderen Ausführungsform dient die Vorsteuerdruckleitung auch als Übersteuerdruckflüssigkeitsquelle, d.h. die Vorsteuerdruckleitung ist auch mit dem zweiten Einlass des Servodruck-Übersteuerventils verbunden und Flüssigkeitsstrom unter Vorsteuerdruck wird über das Servodruck-Übersteuerventil als Übersteuerflüssigkeitsstrom zum Servokolben weitergeleitet. Jedoch, nur wenn der Druck in der zugehörigen Arbeitsleitung das maximal zulässige Druckniveau überschreitet, schaltet der Vorsteuerdruck, welcher auf die öffnende Stirnfläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers wirkt, den Servodruck-Übersteuerventilschieber in seine zweite Stellung. Zum Leiten eines Flüssigkeitsstroms unter Vorsteuerdruck von der entsprechenden Arbeitsleitung direkt zum Servodruck-Übersteuerventil kann ein Vorsteuerventil, ein Überdruckventil und/oder eine Vorsteuerblende in der Vorsteuerdruckleitung angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist an der schließenden Fläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers eine Servordruck-Übersteuerventilfeder vorgespannt angeordnet, um den Servodruck-Übersteuerventilschieber so lang in der ersten Stellung zu halten, so lange der Druckmaximalwert wird nicht erreicht ist und so lange der Vorsteuerdruck, der auf die öffnende Fläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebes wirkt, nicht hoch genug ist, um die Kraft der Servodruck-Übersteuerventilfeder zu überwinden. Folglich bestimmt die Servodruck-Übersteuerventilfeder das Niveau des Vorsteuerdrucks zum Verschieben des Servodruck-Übersteuerventilschiebers und kann folglich dazu verwendet werden, um das maximale zulässige Hochdruckniveau zu definieren/einzustellen. Eine stärkere Feder erfordert einen höheren Vorsteuerdruck und folglich kann das maximale Hochdruckniveau entsprechend eingestellt werden. Analoges gilt für die Verwendung einer schwächeren Servodruck-Übersteuerventilfeder. Ein Fachmann erkennt leicht die Möglichkeit, die Federkraft der Servodruck-Übersteuerfeder einstellbar zu machen, z.B. um das maximal zulässige Hochdruckniveau zu kalibrieren, wenn die Pumpe in Betrieb genommen wird.
Da hydraulische Verstellpumpen sowohl im Pumpenbetrieb als auch im Motorbetrieb betrieben werden können und/oder zusätzlich in zwei Förderrichtungen, werden im Allgemeinen zweiseitige Steuereinheiten als auch zweiseitige Servoeinheiten verwendet. Das bedeutet, dass üblicherweise zwei Servodruckleitungen verwendet werden, wovon jede eine Steuerseite mit einer Servoseite verbindet. In diesem Fall weist jede Servodruckleitung erfindungsgemäß ein Servodruck-Übersteuerventil auf, wobei jedes Servodruck-Übersteuerventil mit einer der beiden Arbeitsleitungen der hydraulischen Verstellpumpe über eine Vorsteuerleitung verbunden ist. Dabei stellt die Vorsteuerdruckleitung einen Vorsteuerdruck für die Betätigung auf der entsprechenden öffnenden Stirnfläche des Schiebers des Servodruck-Übersteuerventils bereit und stellt in einer beispielhaften Ausführungsform auch den Servoübersteuer-Fluidstrom zum Übersteuern des Differenzdrucks der Servoeinheit bereit, falls notwendig. Wie oben bereits erwähnt, dient jede Druckquelle, welche Hydraulikflüssigkeit unter Druck bereitstellt, der in der Lage ist, den Servodifferenzdruck zu übersteuern, eine Übersteuer-IFüssigkeitsquelle dar. Das kann unter Druck stehender Flüssigkeitsstrom sein, der von der Hochdruckleitung entnommen wird oder jede andere Druckquelle mit einem erhöhten Druckniveau.
Erfindungsgemäß und gemäß einer einwandfreien Funktion der Überdruckfunktion bewegt sich der Servodruck-Übersteuerventilschieber des Servodruck-Übersteuerventils in eine zweite Stellung und unterbricht die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Steuereinheit und der Niederdruckseite der Servoeinheit, wenn die hydraulische Verstellpumpe beispielsweise im Pumpenbetrieb ist und gleichzeitig das Druckniveau in der Hochdruckarbeitsleitung das zulässige maximale Druckniveau überschreitet. Folglich ist es für einen Fachmann naheliegend, dass im Motorbetrieb der hydraulischen Verstellpumpe die unterbrochene Servodruckleitung die entsprechend andere ist, d.h. die Hochdruckseite der Servoeinheit, auf welcher die Servofeder(n) zusammengedrückt sind.
Wenn eine der Servoverbindungsleitungen unterbrochen wird, ist die Steuerblende, welche in dieser Servodruckleitung angeordnet ist, außer Funktion, d.h. heraus-geschaltet. Folglich, abweichend vom Stand der Technik, braucht mit dem verbindungsgemäßen Heraus-schalten der Steuerblende beim Zurückschwenken der Hydraulikpumpe, die Steuerblende ihre Funktion nur dann zu erfüllen, wenn Hydraulikflüssigkeit unter Steuerdruck von der Steuereinheit zur Servoeinheit geleitet wird. Folglich kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung die Größe der Steuerblende optimiert werden, wobei nur die Antwortzeit der Hydraulikpumpe auf Steuersignale berücksichtigt werden, da die Staudruckfunktion - welche im Stand der Technik notwendig ist - durch Unterbrechen der Servodruckleitung heraus-geschaltet ist. Weiter wird mittels der erfindungsgemäßen Unterbrechung der Servodruckleitung die Überdruckfunktion von Einflüssen von und zur Steuereinheit unabhängig gemacht. Konsequenterweise kann das Übersteuerdruckniveau und der Übersteuer-Fluidstrom, der über das Servodruck-Übersteuerventil an die Servoeinheit geleitet wird, unabhängig von der Größe der Steuerblende gewählt werden, da diese heraus-geschaltet ist. Dies stellt die Möglichkeit bereit, den Übersteuerdruck und die Menge an Übersteuer-Fluidstrom über das Servodruck-Übersteuerventil zu optimieren, um eine optimale Überdruckfunktion zu erhalten. Weiterhin ermöglicht das Verschieben des Servodruck-Übersteuerventilschiebers in die zweite Stellung ein Hinein-schalten von Staudruckblenden. Vorteilhafterweise können die Größe dieser separat hinein-geschalteten Staudruckblenden optimal für das Erreichen einer schnellen Übersteuerfunktion, d.h. einer schnellen Überdruckfunktion, gewählt werden.
Wie oben erläutert, erlaubt ein Servodruck-Übersteuerventil in einer erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe die Auswahl der Steuerblenden in den Servoleitungen zwischen der Steuereinheit und der Servodruck-Übersteuerventile unter rein funktionalen Aspekten der Steuereinheit, beispielsweise der Pumpenreaktionszeit. Auch ist es möglich, diese wegzulassen, falls notwendig. Diese Steuerblenden beeinflussen nicht die Überdruckfunktion, so wie diese es gemäß dem Stand der Technik machen; da die Überdruckfunktion, im Fall dass der Hochdruck ein zulässiges maximales Druckniveau überschreitet, unabhängig vom Steuersystem der Verstellpumpe ist. Jedoch, um eine solche Überdruckfunktion und ein Zurückschwenken/Halten der Ausschwenkung des Servokolbens zum Einstellen der Verdrängung der hydraulischen Verstellpumpe auf einem Druckniveau, in dem sich die Arbeitsleitungen gerade am zulässigen maximalen Druckniveau befinden, werden Staudruckblenden bevorzugt an anderen Stellen im System verwendet, beispielsweise in der Übersteuerdruckleitung zum Servodruck-Übersteuerventil. Sie können aber auch Teil des Servodruck-Übersteuerventils selbst sein. In jedem Fall muss eine Staudruckblende in einer Verbindungsleitung zwischen der Vorsteuerdruckleitung und einem Bereich mit niedrigerem Druck als der Vorsteuerdruck sein.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzepts, das einen Vorsteuerdruck zum Aktivieren der Überdruckfunktion bereitstellt, wird dadurch erreicht, dass dieses keine Hochdruckspitzen in der Arbeitsleitung an die Servoeinheit noch an das Steuersystem weiterleitet, da das Servodruck-Übersteuerventil schaltet und die Verbindung zur Steuereinheit unterbricht, wenn eine bestimmte Druckgrenze erreicht ist.
Vorzugsweise erzeugt ein Überdruckventil, ein Vorsteuerventil und/oder eine Vorsteuerblende den Vorsteuerdruck, um das Servodruck-Übersteuerventil zu betätigen, wobei jedes, das Überdruckventil, das Vorsteuerventil und/oder die Vorsteuerblende mit einer der Arbeitsleitungen der hydraulischen Verstellpumpe verbunden ist/sind. Im Fall einer Vorsteuerblende variiert der Vorsteuerdruck in der Vorsteuerdruckleitung mit Veränderung des Drucks in der Arbeitsleitung. Im Fall der Verwendung eines Überdruckventils oder eines Vorsteuerventils bleibt der Vorsteuerdruck in der Vorsteuerleitung konstant, beispielsweise auf Speisedruckniveau, so lange der Druck in der Arbeitsleitung, die mit dem Überdruckventil oder dem Vorsteuerventil verbunden ist, das maximal zulässige Druckniveau nicht überschreitet. Wenn der Druck in der Arbeitsleitung einen Grenzwert für den maximal zulässigen Hochdruck überschreitet, öffnet/schaltet das Überdruckventil bzw. das Vorsteuerventil und leitet einen Vorsteuerstrom über die Vorsteuerdruckleitung zum Servodruck-Übersteuerventil. In diesem Fall schaltet der Vorsteuerdruck das Servodruck-Übersteuerventil in seine zweite Stellung und leitet einen Druck über das Servodruck-Übersteuerventil zur zugehörigen Seite der Servoeinheit. Dieser Übersteuerdruck kann beispielsweise der Vorsteuerdruck selbst sein, reduzierter Hochdruck oder jeder andere Druck, der in der Lage ist, den Servodifferenzdruck zu übersteuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspannt das Servodruck-Übersteuerventil in einer ersten Stellung die Vorsteuerdruckleitung zu irgendeinem Druck, so lange der Grenzwert für den Hochdruck unterhalb des zulässigen maximalen Hochdrucks liegt. Das bedeutet, dass das Servodruck-Übersteuerventil mittels der Servodruck-Übersteuerventilfeder, die an der schließenden Fläche angeordnet ist, in der ersten Stellung gehalten wird, womit die Steuereinheit mit der Servoeinheit verbunden wird und jedwelche Leckage in die Vorsteuerdruckleitung verhindert wird, was ein ungewolltes eventuelles Schalten des Servodruck-Übersteuerventils bewirken könnte. Speisedruck kann beispielsweise für das Entlasten der Vorsteuerdruckleitung dienen, insbesondere in Ausführungsformen, in welchen Überdruckventile oder Vorsteuerventile für die Überdruckfunktion verwendet werden. Wenn der Hochdruck in der zugehörigen Arbeitsleitung das maximal zulässige Druckniveau überschreitet, werden diese Ventile geöffnete/geschaltet und ein Hydraulikflüssigkeitsstrom unter Übersteuerdruck wird an die Servoeinheit weitergeleitet. Folglich, wenn die hydraulische Verstellpumpe nach Überschreiten des maximalen Druckniveaus in seiner Verdrängung geändert wurde und das Druckniveau in der zugehörigen Arbeitsleitung auf ein Druckniveau gesunken ist, das kleiner oder gleich dem maximalen zulässigen Druckniveau entspricht, muss der Druck in der Vorsteuerdruckleitung gleichsam zu einem niedrigerem Druckniveau entspannt werden, um der Servodruck-Übersteuerventilfeder zu ermöglichen, das Servosteuer-Übersteuerventil zu schließen/in seine erste, anfängliche Stellung zu schalten, in welcher die Übersteuerdruckleitung von der Servodruckleitung getrennt ist und die hydraulische Verstellpumpe wieder von der Steuereinheit gesteuert werden kann.
Wenn der Hochdruck seine Grenze übersteigt, schaltet das Überdruckventil oder das Vorsteuerventil in eine zweite Betriebsstellung und unterbricht die Entlastung der Vorsteuerdruckleitung zu irgendeinem Druck, wie bspw. dem Speisedruck, und stellt stattdessen zumindest eine Verbindung von der Arbeitsleitung zur öffnenden Fläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers bereit. Eine bestimmte Menge an Hydraulikfluid unter Vorsteuerdruck bewirkt das Schalten des Servodruck-Übersteuerventils in seine zweite Stellung, in welche es die Steuereinheit von der Niedrigseite der Servoeinheit trennt und Fluid unter Servoübersteuerdruck von jeder geeigneten Quelle zum Servokolben leitet, womit die hydraulische Verstellpumpe in ihrer Verdrängung angepasst wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung kann, wenn die Druckgrenze das maximale erlaubte Druckniveau überschreitet, der Vorsteuerstrom, welcher durch ein Vorsteuerventil erzeugt wird, zusätzlich das Hochdruckentlastungsventil betätigen, welches im Hochdruckbereich des Hydraulikkreises für den Schutz des Hydrauliksystems vorgesehen ist, z. B. die Arbeitsleitung vor Überdruck. Parallel reduziert die Überdruckfunktion der hydraulischen Verstellpumpe die Pumpenverdrängung, um die Umwandlung von zu viel hydraulischer Energie, welche sich durch den Strom und den Druck ergibt, in Wärme zu reduzieren. Gleichzeitig schneidet das mit Vorsteuerstrom betätigte Hochdruckentlastungsventil Druckspitzen ab, da Ströme vom Hochdruckbereich durch die Hochdruckentlastungsfunktion zu einem Niedrigdruckbereich entspannt/abgeleitet werden, womit der Hydraulikkreis und seine Element gegen jede Drucküberlast geschützt werden, welche möglicherweise z. B. auftreten, wenn die Überdruckfunktion nicht schnell genug ist.
In diesem oder anderen bevorzugten Ausführungsformen wird ein einzelnes Vorsteuerventil verwendet, um ein Servodruck-Übersteuerventil und ein Hochdruckentlastungsventil, die dem gleichen Druckbereich eines geschlossenen Hydraulikkreislaufs zugehörig sind, verwendet. Dabei kann das Servodruck-Übersteuerventil und das Hochdruckentlastungsventil mittels eines gemeinsamen Vorsteuerventils, das einen einzelnen Vorsteuerstrom oder zwei individuelle Vorsteuerströme bereitstellt, betätigt werden; einer für die Überdruckfunktion und der andere für die Druckentlastungsfunktion. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Vorsteuerventil integral mit dem Hochdruckentlastungsventil ausgebildet, wobei damit ein kompaktes Multifunktionsventil ausgebildet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Multifunktionsventils ist das Vorsteuerventil zum Erzeugen von zumindest einem Vorsteuerstrom integral mit dem Hochdruckentlastungsventil derart ausgebildet, dass eine Speisefunktion für das Speisen des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs ebenfalls mittels des erfindungsgemäßen Multifunktionsventils ausgeführt werden kann. Im bekannten Stand der Technik ist eine solche Speisefunktion zum Speisen des hydraulischen Kreislaufes durch ein separates Rückschlagventil umgesetzt, welches ein separates Bauteil (Schieber) eines Multifunktionsventils ist.
Es ist eine inhärente Eigenschaft des erfindungsgemäßen Hochdruckschutzsystems, das es beabsichtigter Weise das Hochdruckentlastungsventil an einem geringfügig höheren Hochdruckniveau in der entsprechenden Arbeitsleitung betätigt, als das erfindungsgemäße Servodruck-Übersteuerventil, um dem Überdruckventil Vorrang gegenüber der Druckentlastungsfunktion zu geben. Dies vermeidet die Erzeugung von zu viel Wärme durch das Entspannen von Hydraulikfluid von einem Hochdruckbereich zu einem Niederdruckbereich und erlaubt dadurch die Verwendung von kleineren Hydraulikfluidströmungen durch die Hochdruckentlastungsventile und/oder die Verwendung von kleineren Hydraulikfluidkühlern, da weniger hydraulische Energie in Wärme umgewandelt werden muss. Gleichzeitig erleidet die Qualität des verwendeten Hydraulikfluids in geschlossenen Kreisläufen weniger Überhitzung, da die Druckbelastung und Scherung des Fluids durch die Hochdruckentlastungsventile reduziert ist.
Durch die Anordnung und Kombination gemäß der Erfindung eines Vorsteuerdruck-betätigten Servodruck-Übersteuerventils zum Ausüben einer Überdruckfunktion mit einem dazugehörigen Hochdruckentlastungsventil, das durch dasselbe Vorsteuerventil betätigt wird, wird eine zuverlässige und schnell reagierende Überdruckfunktion, die nicht durch die funktionellen Blenden im Servosystem beeinflusst wird, gleichzeitig mit einer zuverlässigen Hochdruckentlastungsfunktion erreicht. Dies macht jeden Kompromiss zwischen Reaktionsgeschwindigkeit der Pumpe einerseits und Reaktionszeit der Überdruckfunktion auf der anderen Seite überflüssig und stellt gleichzeitig einen Komponentenschutz gegen jede Drucküberlast der Steuereinheit, der Servoeinheit oder anderen Komponenten des hydraulischen Kreislaufs bereit. Die erfindungsgemä-ße Ventilanordnung gefährdet das Servosystem und/oder die Steuereinheit der hydraulischen Pumpe nicht, da das Servodruck-Übersteuerventil die Fluidverbindung zwischen der Steuereinheit und der Servoeinheit in dem Fall unterbricht/abschaltet, wenn der Arbeitsdruck ein maximales zulässiges Druckniveau überschreitet. Die Ventilanordnung stellt eine stabile und berechenbare Ventilbetätigung für eine Servodruck-Übersteuerung bereit, wobei gleichzeitig übermäßige Leckagen oder unzweckmäßige Staudruckblenden vermieden werden.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorsteuerdruck-betätigten Hochdruckentlastungsventile wird eine zuverlässige Hochdruckentlastungsfunktion ebenfalls erreicht, die die Verwendung von einfacheren Hochdruckentlastungsventilen mit einer integrierten Speisefunktion zum Befüllen von hydraulischen Flüssigkeitskreisläufen erlaubt, da die Bereitstellung für eine separate Speisefunktion nicht länger notwendig ist. Dies wird durch Leiten des Vorsteuerdrucks auf diejenige schließende Stirnfläche des Hochdruckentlastungsventilschiebers erreicht, auf die eine Hochdruckentlastungsventilfeder ebenfalls in Schließrichtung wirkt. Folglich werden die Hochdruckentlastungsventilschließkräfte durch den Druck, der durch die Vorsteuerventilkomponente im Multifunktionsventil bereitgestellt wird und durch die Hochdruckentlastungsventilfeder Kraft bereitgestellt. In der ersten Stellung des Vorsteuerventils bzw. des Vorsteuerventilschiebers im Vorsteuerventil wird der Druck in der zugehörigen Arbeitsleitung direkt oder proportional auf die schließende Fläche des Schiebers im Hochdruckentlastungsventil geleitet. Folglich ist die schließende Kraft bzw. die notwendige Betätigungskraft zum Verschieben des Hochdruckentlastungsventilschiebers auf der Hochdruckseite des hydraulischen Kreislaufs verschieden von der Betätigungskraft auf der Niederdruckseite des Kreislaufs. Folglich wird, wenn die Summe der Kräfte des Niederdrucks, welche auf die schließende Fläche des Hochdruckentlastungsventils drücken, und der entsprechenden Federkraft geringer ist als die Druckkraft des Speisedrucks, welche auf eine öffnende Fläche des Hochdruckentlastungsventilschiebers wirkt, der Schieber in eine geöffene Stellung verschoben, womit der hydraulische Kreislauf mit Hydraulikfluid auf der Niederdruckseite des hydraulischen Kreislaufs gefüllt werden kann. Abweichend vom Stand der Technik ist ein separates Rückschlagventil für das Speisen des hydraulischen Kreislaufs nicht länger notwendig. Konsequenterweise wird in der weiteren Beschreibung das Hochdruckentlastungsventil gemäß der Erfindung als Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil bezeichnet, da dieses auf der Hochdruckseite der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe eine Hochdruckentlastungsfunktion bereitstellt, und, wenn die Betriebsart oder die Förderrichtung sich ändert, stellt dasselbe Ventil eine Rückschlagfunktion zum Befüllen des hydraulischen Kreislaufs bereit, da die zugehörige Arbeitsleitung nun Hydraulikfluid unter Niederdruck führt.
Zusammenfassend wird mit dem erfindungsgemäßen Multifunktionsventil, welches ein Vorsteuerventil zum Bereitstellen zumindest eines Vorsteuerstroms zum Betätigen des Servodruck-Übersteuerventils aufweist und dem gleichzeitig das Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil zugehörig ist, nicht nur eine zuverlässige Überdruckfunktion und eine zuverlässige Hochdruckentlastungsfunktion auf der Hochdruckseite des hydraulischen Kreislaufs bereitstellt, sondern auch eine einfache und daher zuverlässige Speisefunktion auf der Niederdruckseite des hydraulischen Kreislaufs. Separate Rückschlagventile, die im bekannten Stand der Technik verwendet werden, sind überflüssig, wenn erfindungsgemäße Multifunktionsventile in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt das bekannte Vorsteuerventil für die Überdruckfunktion und für die Hochdruckentlastungsfunktion zwei unterschiedliche Vorsteuerströme in jeder Vorsteuerventilschieberstellung innerhalb des Vorsteuerventils bereit, d.h. einen ersten Vorsteuerstrom für das Servodruck-Übersteuerventil und einen zweiten Vorsteuerstrom für das Hochdruckentlastungsventil. In der ersten, anfänglichen Stellung des Vorsteuerventilschiebers, d.h. wenn der Druck in der korrespondierenden Arbeitsleitung unterhalb des zulässigen Maximaldruckniveaus ist, generiert der erste Vorsteuerstrom, der über eine Vorsteuerdruckleitung zum Servodruck-Übersteuerventilschieber geleitet wird, eine Druckkraft auf den Servodruck-Übersteuerventilschieber, welcher nicht ausreichend ist, um den Servodruck-Übersteuerventilschieber zu verschieben. Bevorzugt wird gleichzeitig die Vorsteuerdruckleitung über den Vorsteuerventilschieber in der ersten Stellung zu einem Bereich mit niedrigem Druck entspannt, beispielsweise auf Speisedruck. In derselben ersten, anfänglichen Stellung des Vorsteuerventilschiebers bekommt eine schließende Fläche des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers über den Vorsteuerventilschieber einen zweiten Vorsteuerstrom unter einem Druck, der direkt von dem Arbeitsleitungsdruck abhängig ist, d.h. abhängig vom Hoch- oder vom Niederdruckniveau in der zugehörigen Arbeitsleitung, abhängig davon zu welcher Systemdruckseite das Multifunktionsventil zugeordnet ist. Wenn der Hochdruck in einer Arbeitsleitung das maximal zulässige Hochdrucklevel überschreitet, bewegt sich der Vorsteuerventilschieber in seine zweite Stellung, in welcher der Vorsteuerventilschieber einen Vorsteuerdruck über einen ersten Vorsteuerdruckauslass zur öffnenden Fläche des Servodruck-Übersteuerventilschiebers leitet, der die Überdruckfunktion, wie oben im Einzelnen beschrieben, aktiviert. Gleichzeitig, in derselben zweiten Stellung des Vorsteuerventilschiebers wird ein zweiter Vorsteuerdruckstrom, der niedriger ist als der zweite Vorsteuerdruck, der in der ersten Stellung des Vorsteuerventilschiebers erzeugt wird, über den zweiten Vorsteuerauslass zur schließenden Oberfläche der Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers geleitet, wodurch die gesamten schließenden Kräfte auf den Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber reduziert werden und so die Hochdruckentlastungsfunktion aktiviert wird, da derselbe überhöhte Hochdruck ebenfalls auf die öffnende Fläche des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers wirkt. Dabei wird Hydraulikflüssigkeit unter übermäßigen Hochdruck von der Hochdruckarbeitsleitung zu einem Bereich mit niedrigerem Druck unter Abgabe von Wärme abgeleitet.
Das erfindungsgemäße Konzept ist ebenfalls vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße hydraulische Verstellpumpe als Motor arbeitet, d.h. im Schiebebetrieb, da in diesem Betriebszustand die Hochdruckseite bezüglich der Pumpenbetriebsart vertauscht ist, jedoch die Förderrichtung während jeder Verzögerung beigehalten wird. Im Schiebebetrieb zum Verzögern beispielsweise eines hydraulisch angetriebenen Fahrzeugs, in welchem die Pumpe als Motor dient, der den Antriebsmotor antreibt, führt die Pumpe Energie zum Antriebsmotor zurück. Hier ist es bevorzugt, dass ein maximaler Hydraulikfluidstrom in der Arbeitsleitung das rotierende Triebwerk einer hydraulischen Verstellpumpe durchströmt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels des Verzögerungsdrehmoments der Antriebsmaschine zu verzögern, anstatt Energie im hydraulischen Kreislauf mittels eines Hochdruckentlastungsventils in Wärme zu konvertieren. Daher, wenn der Hochdruck das maximale zulässige Drucklevel während des Schiebebetriebs überschreitet, trennt das Servodruck-Übersteuerventil gleichsam die Steuereinheit von der Servoeinheit und leitet den Druck über das Servodruck-Übersteuerventil zur Servoeinheit, jedoch nun auf diejenige Seite der Servoeinheit, die den höheren Druck zeigt. Folglich wird die hydraulische Verstellpumpe zumindest auf ihrer momentanen Verdrängung gehalten (wenn der Übersteuerdruck gleich dem vorherigen Servodifferenzdruck ist) oder erhöht die Verdrängung (wenn der Übersteuerdruck höher ist als der Servodifferenzdruck). So lange die hydraulische Pumpe und/oder der Antriebsmotor derselbigen nicht das Drehzahllimit erreichen, kann das Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil in der geschlossenen Stellung verbleiben und wandelt daher keine hydraulische Energie in Wärme um. Damit bewirkt der Vorsteuerstrom, der durch ein Vorsteuerventil oder eine Vorsteuerblende zu einem erfindungsgemäßen Servodruck-Übersteuerventil und zu einem Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil bereitgestellt wird, die Betätigung des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventils nur, wenn die Auslenkung der hydraulischen Pumpe im Schiebebetrieb sein physikalisches Limit erreicht. Ausnahmsweise und zeitweise kann dies ebenfalls in einer hoch dynamischen Wechselwirkung zwischen der Überdruckfunktion und der Hochdruckentlastungsfunktion, wie oben beschrieben, auftreten.
Für einen einschlägigen Fachmann liegt es nahe, dass das erfindungsgemäße Konzept für alle hydraulischen Pumpen verwendet werden kann, beispielsweise für Axialkolbenpumpen, Radialkolbenpumpen, unabhängig davon, ob dies einseitig- oder zweiseitig verschwenkende Pumpen sind, d.h. ob diese die Förderrichtung ändern können.
Die nachfolgenden Beschreibungen erklären verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe in weiteren Einzelheiten anhand der 1 bis 6, wobei diese gezeigten Ausführungsformen den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Alle beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen können in jeder gewünschten Konstellation untereinander innerhalb des Erfindungsgedankens miteinander kombiniert werden. Es zeigen:

1 eine Verstellpumpe mit einer Überdruckfunktion gemäß dem Stand der Technik;
2 eine erste Ausführungsform einer hydraulischen Verstellpumpe gemäß der Erfindung in einem schematischen Schaltbild;
3 eine zweite Ausführungsform einer hydraulischen Verstellpumpe gemäß der Erfindung in einem schematischen Schaltbild;
4 eine dritte Ausführungsform einer hydraulischen Verstellpumpe gemäß der Erfindung in einem schematischen Schaltbild;
5 ein Detail des Schaltbildes von 4;
6 eine beispielhafte Ausführungsform eines Multifunktionsventils, welches beispielsweise in der Ausführungsform der hydraulischen Verstellpumpe gemäß 4 verwendbar ist.

1 zeigt in einem schematischen Schaltbild eine hydraulische Verstellpumpe 1 des Standes der Technik, welche eine konventionelle Konfiguration eines Hochdruckentlastungsventils und eine herkömmliche Überdruckfunktion aufweist. Die hydraulische Verstellpumpe 1 weist eine Steuereinheit 2 zum Steuern des Verdrängungsvolumens der Verstellpumpe 1 auf.
Servodruckleitungen 7 und 8 verbinden die Steuereinheit 2 mit beiden Seiten eines zweiseitigen Servokolbens 6 in einer Servoeinheit 5. Jede Bewegung eines Steuerschiebers in der Steuereinheit 2 leitet unter Druck stehendes Hydraulikfluid über Servodruckleitungen 7 oder 8 auf eine Seite des Servokolbens 6 der Servoeinheit 5. Die Druckbeaufschlagung beider Seiten des Servokolbens 6 mit unterschiedlichen Druckniveaus verschiebt den Servokolben 6 in der Servoeinheit 5 und bewegt das Verstellelement 9 der hydraulischen Verstellpumpe 1 zum Verändern des Verdrängungsvolumens der Verstellpumpe 1. Von weiteren Details hinsichtlich der generellen Funktionsweise einer Verstellpumpe wird abgesehen, da dies dem Fachmann bekannt ist.
Die hydraulische Verstellpumpe 1 weist weiter zwei Überdruckventile 16 und 17 auf, dessen entsprechenden Einlässe in Verbindung mit den Arbeitsleitungen 10, 12 stehen. Die Auslässe der beiden Überdruckventile 16 und 17 sind mit den beiden Servodruckleitungen 7 und 8 über die Vorsteuerdruckleitung 21 und 31 in Fluidverbindung. Wenn der Druck am Einlass des entsprechenden Überdruckventils 16 oder 17 ein zulässiges maximales Hochdruckniveau in einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 überschreitet, öffnet das zugehörige Überdruckventil 16 oder 17. Wenn das Überdruckventil 16 oder 17 öffnet, leitet dieses Hydraulikfluid von der Hochdruckleitung 11 oder 12 lediglich zu einer der verbundenen Servodruckleitungen 7 oder 8.
Normalerweise wird zu diesem Zweck Druck am Einlass des Überdruckventils 16 oder 17 intern zu einer öffnenden Stirnfläche eines Überdruckventilschiebers geleitet. Dies erzeugt eine öffnende Kraft gegen eine Überdruckventilfeder, die auf der gegenüberliegenden, schließenden Stirnfläche des Überdruckventilschiebers angeordnet ist. Diese Feder erzeugt eine schließende Kraft auf das Überdruckventil gegen den öffnenden Druck am Einlassanschluss. Für einen Fachmann liegt es nahe, dass in einer solchen Anordnung die Überdruckventilfedern zumindest die Höhe der öffnenden Kraft für das Überdruckventil definieren. Folglich definiert die Überdruckventilfeder indirekt das maximal zulässige Hochdruckniveau in der Arbeitsleitung 11 oder 12. Ein Überdruckventil gemäß dem Stand der Technik ist üblicherweise ähnlich einem Hochdruckentlastungsventil ausgebildet.
Wenn z.B. im Pumpenbetrieb der hydraulischen Pumpe das Überdruckventil 16 öffnet, weil der Druck in der Arbeitsleitung 11 ein erlaubtes maximales Druckniveau überschreitet, ermöglicht dies eine Fluidverbindung zwischen der Arbeitsleitung 11 und Servoleitung 7. Dabei fließt ein Vorsteuerstrom vom Überdruckventil 16 zur Servodruckleitung 7 über die Vorsteuerdruckleitung 21, wobei der Druck des Vorsteuerstroms höher ist als der Druck, welcher durch die Steuereinheit 2 über die Servoleitung 8 der Servoeinheit 5 zugeführt wird. Da normalerweise Speisedruck von der Speisepumpe als Quelle für die Servodruckerzeugung dient, ist der maximale Steuer-/ Servodruck gleich dem Speisedruck.
In dem gewählten Beispiel, d.h. in dem Beispiel, welches in 1 gezeigt ist, und lediglich zum Zweck der Beschreibung der gezeigten Ausführungen arbeitet die hydraulische Verstellpumpe 1 im Pumpenbetrieb und die Arbeitsleitung 11 wird als Hochdruckleitung angenommen, wobei die Steuereinheit 2 über die Servodruckleitung 8 den Servokolben 6 auf der oberen Seite mit Speisedruck beaufschlagt. Daher verschiebt der Servodruck den Servokolben 6 in Richtung des unteren Teils der 1 und stellt das Verdrängungsvolumen der hydraulischen Verstellpumpe 1 derart ein, dass die Arbeitsleitung 11 die Hochdruckarbeitsleitung darstellt.
Konsequenterweise verbindet die Steuereinheit 2 die Servodruckleitung 7 zu einem Druckbereich mit niedrigerem Druck als der Speisedruck, üblicherweise zu einem Tank 200. Gemäß dem obigen Beispiel leitet das Überdruckventil 16 einen Vorsteuerstrom zur Servodruckleitung 7, wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 11 ein zulässiges Hochdruckniveau überschreitet. Dieser Vorsteuerstrom übersteuert den Servodruck in der Servoleitung 7 und zeigt ein ausreichendes Druckniveau, das sogar höher ist als der Servodruck in der Servodruckleitung 8. Daher ist dieser in der Lage, die Kräfte des Servodrucks in der Servoleitung, die auf der angegebenen oberen Seite des Servokolbens wirken, zu überwinden und schiebt den Servokolben in Richtung auf seine neutrale Stellung zurück, d.h. in Richtung des oberen Teils der 1. Gleichzeitig bewegt dieser das Verstellelement 9 in Richtung seiner Mittelstellung zum Verringern des Verdrängungsvolumens der hydraulischen Verstellpumpe 1.
Eine Steuerblende 3, die in der Servodruckleitung 7 zwischen der Steuereinheit 2 und dem Verbindungspunkt der Vorsteuerdruckleitung 21 mit der Servodruckleitung 7 angeordnet ist, ermöglicht einen ausreichenden Servoübersteuerdruck bzw. Staudruck zum Zurückführen des Servokolbens 6. Ein Fachmann kann nachvollziehen, dass eine schnell reagierende und effektive Überdruckfunktion möglich ist, wenn die Steuerblende 3 klein ist und so einen hohen Servoübersteuerdruck ermöglicht. Solch ein hoher Übersteuerdruck kann jedoch Komponenten der Servoeinheit 5 gefährden. Gegenteilig, wenn die Steuerblende 3 große Vorsteuerströme in Richtung der Steuereinheit 2 erlaubt, ist der Servoübersteuerdruck gering und bewirkt eine langsame Überdruckfunktion, d.h. es wird eine langsame Zurückschwenkfunktion erreicht. Darüber hinaus, wenn die Steuerblende 3 einen großen Durchlass zum Tank 200 bereitstellt, bewirkt dies einen Verlust einer großen Menge an Vorsteuerstrom über die Steuereinheit 2 zum Tank 200. Eine notwendige Kompensation dieser Verluste aus dem geschlossenen Arbeitskreislauf erfordert die Verwendung von einer entsprechend großen Speisepumpe, mit, selbstverständlich, entsprechend großem Energieverbrauch.
Die Konsequenz des erläuterten Hochdruckschutzsytems gemäß dem Stand der Technik, das eine Überdruckfunktion aufweist, ist der, dass die gewählte Größe der Steuerblenden 3, 4 einen Kompromiss zur Erfüllung einer Doppelfunktion darstellen. Große Blenden machen die Pumpensteuerantwort zum Verstellen des Verdrängungsvolumens schnell, aber die Überdruckfunktion langsam oder auch schwach, im Gegensatz dazu machen kleine Blenden die Pumpensteuerantwort langsam, aber die Überdruckfunktion aggressiv. Die Anforderung hinsichtlich der Pumpensteuerantwort und der Überdruckantwort sind nicht kompatibel. In jedem Fall gibt es mehr oder weniger Verlust an Vorsteuerstrom durch die Steuerblenden 3, 4 zur Steuereinheit 2 und weiter zum Tank 200.
In einer anderen Konsequenz erfordern die Einstellungen der Hochdruckentlastungsventile und der Überdruckventile, die als separate Ventile eingebunden sind, eine separate Einstellung mit einem definierten Unterschied der Druckeinstellung, was ein fehlerbehafteter Prozess ist.
In einer anderen Ausgestaltung eines Hochdruckschutzsystems, welches ebenfalls Stand der Technik ist, betätigt ein herkömmliches Vorsteuerventil gleichzeitig beide, das Hochdruckentlastungsventil und das zugehörige Überdruckventil. Solch eine Ausgestaltung zeigt alle Nachteile, die oben bereits beschrieben wurden, zeigt jedoch einen zusätzlichen Nachteil. Der herkömmlich verwendete Vorsteuerstrom, der durch die Größe der Steuerblenden 3, 4 beeinträchtig ist, erfordert entweder die Bevorzugung der Hochdruckentlastungsfunktion oder der Überdruckfunktion. Im Falle, dass die Überdruckfunktion optimal ist und schnell arbeitet, kommt es vor, dass die Hochdruckentlastungsfunktion spät reagiert, d.h. an einem wesentlich höheren Druck als die Überdruckfunktion. Umgekehrt, wenn die Druckentlastungsfunktion optimal arbeitet, kommt es vor, dass die Überdruckfunktion unzureichend ist und den Schwenkwinkel der Pumpe unzureichend reduziert. Solch eine Ausgestaltung eines Hochdruckschutzsystems mit einem herkömmlichen Vorsteuerdruckventil erschwert den Kompromiss der Auswahl der Steuerblenden 3, 4 zusätzlich.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1 in einem schematischen Schaltbild. Dabei werden diejenigen Bauteile mit denselben Bezugszeichen benannt, die dieselbe Funktion aufweisen, wie die Bauteile der Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, der in 1 gezeigt ist. Als einen Unterschied zu der Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik weist die Ausführungsform gemäß der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1 zwei Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 auf, die in den Servodruckleitungen 7, 8 angeordnet sind. Diese beiden beispielhaft verwendeten 2-/4-Wegeventile sind mit Überdruckventilen 16 und 17 auf jeder Servoseite der Servoeinheit 5 verbunden, welche ihrerseits mit einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 verbunden sind.
Rein zum Zweck der Klarheit der 2 bis 4 sind die Hauptkomponenten nur eines Servodruck-Übersteuerventils 20 mit Bezugszeichen versehen, da die zwei Servodruck-Übersteuerventile 20 und 30 bevorzugt den gleichen Aufbau zeigen, was sie jedoch nicht haben müssen. Ein einschlägiger Fachmann ist in der Lage, die Bezugszeichen vom Servodruck-Übersteuerventil 20 auf das andere Servodruck-Übersteuerventil 30 einfach zu übertragen und überträgt analog die Erläuterungen, die bezüglich der zugehörigen Arbeitsleitung 11 der hydraulischen Verstellpumpe 1 gemacht werden, auf die Arbeitsleitung 12. Folglich werden im Folgenden die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung und das Zusammenspiel einer Überdruckfunktion und einer Hochdruckentlastungsfunktion anhand nur einer Hydraulikpumpeseite beschrieben, diejenige, auf welcher die Arbeitsleitung 11 angeordnet ist. Weiter wird lediglich zur Vereinfachung beispielhaft angenommen, dass die Arbeitsleitung 11 die Hochdruckarbeitsleitung im Pumpenbetrieb der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1 darstellt.
In seiner anfänglichen bzw. ersten Stellung ermöglicht der Servodruck-Übersteuerventilschieber 23 einen Hydraulikflüssigkeitsstrom von der Steuereinheit 2 zur Servoeinheit 5 und umgekehrt. Dies gilt so lange der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 11 das zulässige maximale Hochdruckniveau nicht überschreitet, d.h. so lange die erfindungsgemäße hydraulische Verstellpumpe 1 in normalen Zustand arbeitet. Wenn der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 11 das zulässige maximale Druckniveau überschreitet, öffnet das Überdruckventil 16 und leitet einen Vorsteuerstrom zum Servodruck-Übersteuerventil 20. In der Ausführungsform der 2 ist die Vorsteuerdruckleitung 21, die diesen Vorsteuerdruckstrom weiterleitet mit einem zweiten Einlass 26 des Servodruck-Übersteuerventils 20 verbunden. Eine interne Druckleitung leitet diesen Vorsteuerdruck ebenfalls zu einer öffnenden Stirnfläche 34 des Servodruck-Übersteuerventilschiebers 23 und schiebt den Servodruck-Übersteuerventilschieber in eine zweite Stellung. Auf diese Weise trennt der Servodruck-Übersteuerventilschieber 23 die Steuereinheit 2 von der Servoeinheit 5 durch Unterbrechen der entsprechenden Servodruckleitung 7, d.h. er schließt den ersten Einlass 25. In dieser zweiten Stellung ermöglicht der Servodruck-Übersteuerventilschieber 23 ebenfalls einen Servodruck-Übersteuerflüssigkeitsstrom zur zugehörigen Servokolbenseite, hier die untere Servokolbenseite der 2, durch Ermöglichen einer Fluidverbindung in dieser zweiten Stellung zwischen dem zweiten Einlass 26 des Servodruck-Übersteuerventils 2 über den ersten Auslass 27 zur Servoeinheit 5. Folglich schwenkt der Fluidstrom von der Servodruck-Übersteuerleitung 22 den Servokolben 6 in Richtung seiner neutralen Stellung zurück, wodurch das Verstellelement 9 in Richtung seiner Mittelstellung bewegt und das Verdrängungsvolumen der hydraulischen Verstellpumpe 1 zurückschwenkt wird, wenn diese im Pumpenbetrieb ist, wie oben angenommen.
Der erforderliche Flüssigkeitsstrom unter Servo-Übersteuerdruck zum Verändern der Verdrängung der hydraulischen Verstellpumpe ergibt sich in der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, aus dem Zusammenspiel zwischen der Vorsteuerdruckleitung 21, dem Speisedruck in Vorsteuerdruckentlastungsleitung 29 und der Staudruckblendenkombination 37, die in dem Servodruck-Übersteuerventil 20 angeordnet ist. Für jeden Fachmann ist es naheliegend, dass jede andere Druckquelle mit dem zweiten Einlass des Servodruck-Übersteuerventils 2 verbunden werden kann, dessen Druckniveau hoch genug ist, um den Servodifferenzdruck, der auf den Servokolben 6 wirkt, zu übersteuern. In diesem Fall ist die Vorsteuerdruckleitung 21 bevorzugt direkt mit der öffnenden Stirnfläche 34 des Servodruck-Übersteuerventilschiebers 23 verbunden. In einem solchen Ausführungsbeispiel arbeitet der Vorsteuerdruck, der durch das Überdruckventil 16 erzeugt wird, nur als öffnender Druck für das Servodruck-Übersteuerventil 20. Mit einer anderen separaten Servodruck-Übersteuerleitung 22, welche mit dem zweiten Einlass 26 des Servodruck-Übersteuerventils 20 verbunden ist, kann ein Servodruck-Übersteuerfluidstrom bereitgestellt werden, um die Überdruckfunktion zu erfüllen. Dabei kann die Servodruck-Übersteuerleitung 22 durch jede Druckquelle gespeist werden, die Hydraulikfluid unter einem Druck bereitstellt, der hoch genug ist, den Servodifferenzdruck am Servokolben 6 zu übersteuern.
Um das Servodruck-Übersteuerventil 20 zuverlässig in der ersten geschlossenen Stellung mittels einer Servodruck-Übersteuerventilfeder 24 zu halten, ist eine Druckzuführung auf die schließende Stirnfläche 35 des Servodruck-Übersteuerventilschiebers 23 bevorzugt. Dabei werden allgemeine Federcharakteristiken der Servodruck-Übersteuerventilfeder erreicht, welche einfach gehandhabt werden können. Für diesen Zweck wird in der Ausführungsform der 2 vorgeschlagen, Speisedruck zu verwenden, jedoch kann jeder andere Druck, der zur schließenden Stirnfläche 35 geleitet wird, alternativ verwendet werden. Es ist weiter für einen einschlägigen Fachmann naheliegend, dass der Vorsteuerstrom in der Lage sein muss, den Servodruck-Übersteuerventilschieber 23 gegen die Kräfte der Feder 24 und der Druckkraft auf die schließende Stirnfläche 35 zu bewegen. Jedoch ist es nicht notwendigerweise erforderlich, die Vorsteuerdruckleitung 21 mit dem zweiten Einlass 26 des Servodruck-Übersteuerventils 20 zu verbinden. Auch wenn diese Doppelfunktionsversion bevorzugt ist, kann jede andere Druckquelle, welche ein Druckniveau bereitstellt, das in der Lage ist, den Servodifferenzdruck zu übersteuern, verwendet werden, um in der erfindungsgemäßen Art und Weise zur Servoeinheit 5 geleitet zu werden.
Weiter kann, auch wenn es bevorzugt ist, dass eine Staudruckblendekommunikation 37 in das Servodruck-Übersteuerventil integriert ist, eine einzelne Staudruckblende 37 alternativ an einer anderen Stelle der Leitungen installiert werden, die mit dem zweiten Einlass 26 oder dem zweiten Auslass 28 des Servodruck-Übersteuerventils verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Anwendung von Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30, die in jeder der Servodruckleitung 7, 8 angeordnet sind, verwirklich eine effektive Überdruckfunktion. Diese verbrauchen nur eine kleine Menge an Hydraulikfluid, welches aus der Arbeitsleitung entnommen wird, da eine Leckage von Vorsteuerdruckstrom über die Servoleitungen 7, 8 und die Steuereinheit 2 zum Tank 200 nicht vorhanden ist. Dies wird erreicht, da eines der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 die Flüssigkeitsverbindung der Steuereinheit 2 zum zugehörigen Überdruckventil 16, 17 und folglich auch zur zugehörigen Seite der Servoeinheit 5 unterbricht. Folglich sind die Steuerblenden 3, 4 mit einer Staudruckfunktion in den Servodruckleitungen 7, 8 nicht länger notwendig, da dort keine Fluidströmung unter Vorsteuerdruck von den Vorsteuerdruckleitungen 21, 31 in Richtung der Steuereinheit 2 auftritt. Stattdessen gibt es nur einen kleinen Vorsteuerfluidstrom von der Vorsteuerleitung 21, 31 zur Servoeinheit 5, um ein Zurückschwenken/Aufrechthalten der Ausschwenkung des Servokolbens 6 in der Servoeinheit 5 zu bewirken.
In der Ausführungsform der 2, durch Verwendung der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 in den Servodruckleitungen 7, 8, hängt kein Vorsteuerdruck - hier bildet der Vorsteuerdruck auch den Servo-Übersteuerdruck - von den Betriebsbedingungen der hydraulischen Pumpe ab. Der Vorsteuerdruck hängt hauptsächlich von den Kräften der Federn 24, 34 an den Servodruck-Übersteuerventilschiebern 23 ab, und der Bezugs-/ Entlastungsdruck in der Vorsteuerdruckentlastungsleitung 29 bevorzugt vom Speisedruck.
Die hydraulische Verstellpumpe 1, die in 2 in einem schematischen Schaltbild gezeigt ist, weist weiter zwei separate Hochdruckentlastungsventile 75, 85 auf, um einen überhöhten Hochdruck durch Entspannen von Hochdruckölstrom zu einem niedrigen Druck, beispielsweise zu Speisedruckniveau, zu vermeiden, wodurch hydraulische Energie in Wärme umgewandelt wird. Da die Hochdruckentlastungsventile 75, 85 hydraulische Energie in Wärme umwandeln, besteht das Risiko eines Qualitätsverlustes des hydraulischen Fluids, wobei Wärme auch die hydraulischen Bauteile, wie die Pumpe oder den verbundenen Motor beschädigen kann.
Wie man aus 2 erkennt, arbeiten in dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben, die beiden Hochdruckentlastungsventile 75, 85 unabhängig von der Überdruckfunktion. Um Leistungsverluste zu vermeiden und eine gute Überdruckfunktion zu gewährleisten, dürfen die Hochdruckentlastungsventile 60, 70 nicht an einem Druckniveau im Arbeitssystem aktiv werden, das kleiner oder gleich dem Aktivierungsniveau der Überdruckfunktion ist.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1 mit einer Überdruckfunktion, die Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 verwendet. Hierbei ist die Verwendung der Bezeichnungen und Bezugszeichen für ähnliche Komponenten analog zu denen der Ausführungsform der 2.
Der Hauptunterschied der Ausführungsform der 2 zur Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, liegt darin, dass die Vorsteuerleitungen 21 und 31 bzw. die Servodruck-Übersteuerleitungen 22 und 32, zum Leiten des Vorsteuerdrucks und des Servodruck-Übersteuerdrucks zu den Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30, direkt mit einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 verbunden sind. Folglich führen diese Leitungen 21, 31, 22 und 32 Hydraulikflüssigkeit unter (veränderlichen) Systemdruck zu den Servodruck-Übersteuerventilen, 20, 30. In dieser Ausführungsform werden die Überdruckventile 16 und 17 der Ausführungsform gemäß 2 vermieden.
In der Ausführungsform der 3 variiert der Druck in der Vorsteuerdruckleitung 21 mit dem Druck in der Arbeitsleitung 11. Wiederum definiert die Servodruck-Übersteuerventilfeder 24, die auf der schließenden Stirnfläche 35 des Servodruck-Übersteuerventilschiebers 23 angeordnet ist, die Öffnungsdruckkraft für das Servodruck-Übersteuerventil 20, welche nun die Druckkraft ist, die durch den Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 11 erzeugt wird. Das bedeutet konsequenterweise, dass die Servodruck-Übersteuerventilfeder 24 das maximal zulässige Hochdruckniveau in der Arbeitsleitung 11 definiert. Daher ist es bevorzugt, dass die Servodruck-Übersteuerventilfeder 24 zu diesem Zweck einstellbar ist.
In dieser vereinfachten Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass in jeder Vorsteuerdruckleitung 21, 31 / in jeder Servodruck-Übersteuerleitung 22, 32 Vorsteuerblenden 18, 19 vorgesehen sind, um dem Druck und die Menge an hydraulischer Flüssigkeitsströmung zu den Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30 zu reduzieren. Diese Vorsteuerblenden 18, 19 sind weiter bevorzugt auf die Systemparameter des geschlossenen Hydraulikkreislaufs einstellbar.
Das generelle Arbeitsprinzip der Überdruckfunktion und der Hochdruckentlastungsfunktion ist die gleiche, wie mit der Ausführungsform der 2 beschrieben.
Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der 2 und der 3 zeigt die Ausführungsform der 4 weiter zwei erfindungsgemäße Multifunktionsventile 100 und 120, eines für jede Seite des Arbeitskreislaufs der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1. In dieser Ausführungsform sind die Vorsteuerventile 40, 50 und die Hochdruckentlastungsventile 60, 70 integral mit den jeweiligen Multifunktionsventilen 100, 120 ausgestaltet.
Zum Zweck der Klarheit und Übersichtlichkeit der 4 und seiner Beschreibung zeigt 4 nur das Multifunktionsventil 100, das mit der Arbeitsleitung 11 verbunden ist, Bezugszeichen zur Benennung der Hauptkomponenten. Da die Merkmale und Funktionen des zweiten Multifunktionsventils 120, welches mit der Arbeitsleitung 12 verbunden ist, bevorzugt die gleichen sind, - jedoch nicht sein müssen - wird auf eine detaillierte Beschreibung dieses insoweit wie Wiederholungen vermieden werden können, verzichtet. Die Merkmale der erfindungsgemäßen Multifunktionsventile 100, 120 werden im Folgenden in Einzelheiten beschrieben, wobei die Funktionsweise anhand des oben bereits vorgeschlagenen Beispiels erklärt wird, in welcher die Arbeitsleitung 11 die Hochdruckleitung in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf darstellt, und in welchem die hydraulische Verstellpumpe im Pumpenbetrieb arbeitet. Aus der nachfolgenden Beschreibung ist es für einen einschlägigen Fachmann nachvollziehbar, dass die Funktionsweise der Multifunktionsventile 100, 120 für eine hydraulische Verstellpumpe 1 die gleiche ist, welche im Pumpenbetrieb oder im Schiebebetrieb betrieben wird. Ebenso verbleibt die Funktionsweise der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 die gleiche. Jedoch wird die Arbeitsleitung 11 zur Arbeitsleitung 12 wechseln, wenn die erfindungsgemäße hydraulische Verstellpumpe 1 im Motorbetrieb betrieben wird, und folglich der Übersteuerdruck die Pumpe in einem solchen Motorbetrieb ausgeschwenkt hält, anstatt diese zurückzuschwenken.
Die Multifunktionsventile 100, 120 gemäß dem Stand der Technik (siehe 1) weisen jeweils Vorsteuer-betätigte Hochdruckentlastungsventile 75, 85 und separate Rückschlagventile 80, 90 auf. Die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Multifunktionsventils 100, 120 integriert jeweils ein Vorsteuerventil 40, 50, ein Hochdruckentlastungs- und Speiseventil 60, 70. Dabei wird die Speisefunktion im Wesentlichen mit denselben Komponenten, wie die der Hochdruckentlastungsfunktion ausgeführt. Jedes der Multifunktionsventile 100, 120, die in 4 gezeigt sind (aus Vereinfachungsgründen ist nur Multifunktionsventil 100 in Einzelheiten beschrieben, da das Multifunktionsventil 120 identisch aufgebaut ist), verwendet bevorzugt einen Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber 63 und eine Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilfeder 64 für die Hochdruckentlastung als auch für das Befüllen des geschlossenen Kreislaufs in einer zweiten Funktion. Auch wenn dies nur mit einer einem einzigen Schieber und einer einzigen Feder bewerkstelligt werden kann, umfasst der Erfindungsgedanke ebenso separate Schieber und Federn für die Umsetzung dieser beiden Funktionen. Das Vorsteuerventil 40 weist einen Vorsteuerventilschieber 43 und eine Vorsteuerventilfeder 44 zum Erzeugen des Vorsteuerstroms für den Überdruck auf.
Jedes der Multifunktionsventile 100, 120 weist einen Hochdruckeinlass 101 auf, der mit einer korrespondierenden Arbeitsleitung 11, 12 verbunden ist, wobei jedes weiter einen Vorsteuerdruckauslass 103 aufweist, der mit einer der Vorsteuerdruckleitungen 21 oder 31 zum Leiten von Vorsteuerdruck zu den Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30 verbunden ist. Die Multifunktionsventile 100, 120 weisen weiterhin jeweils einen Speisedruckanschluss 102 zum Verbinden der Multifunktionsventile 100, 120 mit einer der Speisedruckleitungen 14 oder 15 auf. In Verbindung mit den separaten Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30 stellen die Multifunktionsventile 100, 120 einen ersten Vorsteuerdruckstrom für die Überdruckfunktion bereit, jedoch ohne die Notwendigkeit für separate Überdruckventile in den Vorsteuerdruckleitungen 21, 31, wie beispielsweise in der Ausführungsform der 2 gezeigt. Die Multifunktionsventile 100, 120 können ebenfalls nur als Vorsteuerdruck-betätigte Hochdruckentlastungsventile 16, 17 betrieben werden, ohne Überdruckfunktion. In diesem Fall ist kein Vorsteuerdruckauslass 103 von Nöten.
Typisch für geschlossene Kreisläufe ist, dass, so lange dort ein Arbeits- (System)-Hochdruck in den Arbeitsleitungen 11 oder 12 vorhanden ist, ein Niederdruck auf Speisedruckniveau in der entsprechenden anderen Arbeitsleitung 12 oder 11 wirkt. So lange der Arbeitshochdruck das zulässige maximale Druckniveau nicht überschreitet, verbleibt das Multifunktionsventil 100 in seiner Anfangsstellung und wird in dieser Stellung durch die Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilfeder 64 gehalten, die auf der schließenden Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagschiebers 63 angeordnet ist. Während das Multifunktionsventil 100 bei einem Betriebsdruck geringer als dem maximal zulässigen Druckniveau in seiner geschlossenen Stellung verbleibt, stellt das Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil des anderen Multifunktionsventils 120 eine Verbindung von einer Speisedruckleitung - in dem angenommenen Beispiel die Speisedruckleitung 15 - über den Speisedruckanschluss 102 zur Arbeitsleitung 12 mit Niederdruck bereit. Dies wird gemäß der Erfindung durch die Verwendung eines Vorsteuerventils zum Betätigen der Hochdruckentlastungsfunktion erreicht.
Bevorzugt sind die Vorsteuerventile 40, 50 integral mit den Hochdruckentlastungs- und Speiseventilen 60, 70 ausgebildet und bilden Teile der erfindungsgemäßen Multifunktionsventile 100, 120, welche weiter bevorzugt eine Rückschlagfunktion zum Befüllen des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs bereitstellen. Dabei kann der Vorsteuerschieber 43 in den Vorsteuerventilen 40, 50 in zwei Stellungen positioniert werden, in welcher es jeweils einen Vorsteuerstrom zum zugehörigen Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil und einen anderen zum Betätigen der Überdruckfunktion bereitstellt, In seiner ersten Stellung, wenn der Arbeitsdruck in der verbundenen Arbeitsleitung 11 oder 12 niedriger ist als das maximal zugelassene Druckniveau, wird Arbeitsdruckniveau direkt auf die schließende Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers 63 geleitet. Das bedeutet für die beiden Multifunktionsventile 100, 120 auf jeder Arbeitsdruckseite der hydraulischen Verstellpumpe, dass auf der Hochdruckseite der hydraulischen Pumpe 1 die schließenden Kräfte auf der entsprechenden schließenden Fläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers 63 durch den Hochdruck in Arbeitsleitung 11 (entsprechend dem angenommenen Beispiel für die Hochdruckarbeitsleitung) und durch die Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilfeder 64, die im Multifunktionsventil 100 angeordnet ist, erzeugt werden, wobei die schließenden Kräfte auf der Niederdruckseite der hydraulischen Pumpe 1 durch den Niederdruck in der Arbeitsleitung 12 (gemäß dem angenommenen Beispiel für die Niederdruckarbeitsleitung) und durch die Hochdruckentlastungs- und Rückschlagfeder 64, die im Multifunktionsventil 120 angeordnet ist, erzeugt werden.
Der erfindungsgemäße Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber 63 ist weiter derart ausgestaltet, dass der Druck in der zugehörigen Arbeitsleitung 11 oder 12 auch auf eine zweite öffnende Stirnfläche 67 wirkt, die kleiner ist als die schließende Stirnfläche 62. Letztendlich ist der Speisedruck, der am Speisedruckeinlass 102 auf der Niederdruckseite der Hydraulikpumpe anliegt, in der Lage, das Multifunktionsventil 120 zu öffnen/zu aktivieren, wobei auf der Hochdruckseite das dortige Speisedruckniveau an dem entsprechend anderen Speisedruckanschluss 102 nicht in der Lage ist, den Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilkolben 63 des Multifunktionsventils 100 zu bewegen, da die schließende Kraft, die durch den Hochdruck in der Arbeitsleitung 11 auf die entsprechende schließende Stirnfläche 62 ausgeübt wird, sehr viel höher ist.
Wenn der Druck z.B. in der Arbeitsleitung 11 das maximal erlaubte Druckniveau überschreitet, bewegt sich der Vorsteuerventilschieber 43 in die zweite Stellung und reduziert dabei das Druckniveau im Vorsteuerstrom in Richtung auf die schließende Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers 63 im Multifunktionsventil 100. Nun ist der Hochdruck, der auf die kleinere öffnende Stirnfläche 65 wirkt, in der Lage, den Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber 63 im Multifunktionsventil 61 in seine geöffnete Stellung zu schieben, um Hydraulikfluid unter überhöhten maximalen Druck über den Speisedruckanschluss 102 durch den Speisedruckanschluss 102 über die Speisedruckleitung 14 und weiter über die Speisedruckleitung 15 zum Speisedruckanschluss 102 des anderen Multifunktionsventils 120 auf der Niederdruckseite der hydraulischen Verstellpumpe abzuleiten. Dieser abgeleitete Hochdruck schiebt den Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber 63 des Multifunktionsventils 120 in die geöffnete Position derart, dass Hydraulikflüssigkeit und überhöhter Hochdruck in die Niederdruckarbeitsleitung abgeleitet wird, in unserem Beispiel die Arbeitsleitung 12. Wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 11 unterhalb des maximal erlaubten Druckniveaus gesunken ist, wird der Vorsteuerventilschieber 43 im Vorsteuerventil 40 des Multifunktionsventils 100, welches mit der Arbeitsleitung 11 verbunden ist, in seine Anfangsstellung durch eine Vorsteuerventilfeder 44 zurückgeschoben und stellt wieder einen zweiten Vorsteuerstrom auf der schließenden Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungsventilschiebers 63 im Multifunktionsventil 100 bereit, mit einem Druckniveau, welches dem Druckniveau in der Hochdruckarbeitsleitung 11 entspricht. Folglich bewegt sich der Hochdruckentlastungsventilschieber 63 ebenfalls zurück in seine geschlossene Position und Hydraulikfluid unter Hochdruck wird nicht mehr zum Multifunktionsventil 120 abgeleitet, welches mit der Niederdruckarbeitsleitung 12 verbunden ist, bis eventuell der Hochdruck erneut über das zulässige maximale Druckniveau ansteigt.
Gemäß der Erfindung stellt weiter jedes der Vorsteuerventile 40 und 50 in den beiden Multifunktionsventilen 100 und 120 in jeder Stellung des Vorsteuerventilschiebers 43 einen ersten Vorsteuerstrom zu einem der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 bereit, die mit diesen Multifunktionsventilen 100, 120 über die Vorsteuerdruckleitungen 21, 31 verbunden sind. In der ersten Stellung des Vorsteuerventilschiebers 43 wird Vorsteuerdruck entspannt, bevorzugt zu Speisedruck. Wie oben erläutert, ist ein Vorsteuerdruck auf Speisedruckniveau nicht ausreichend, um die Überdruckfunktion zu aktivieren. Jedoch, wenn das maximal erlaubte Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 überschritten wird und der zugehörige Vorsteuerventilschieber 43 sich in die zweite Stellung bewegt, wird ein erster Vorsteuerstrom mit einem Druckniveau höher als der Speisedruck und hoch genug, um die Überdruckfunktion zu aktivieren, durch die Vorsteuerventile 40 oder 50 am Vorsteuerdruckauslass 103 bereitgestellt und dadurch über die Vorsteuerleitungen 21 oder 31 zu den Servodruck-Übersteuerventilen 20 oder 30 geleitet. Wie oben im Detail erläutert, kann der Vorsteuerstrom zum Aktivieren der Überdruckfunktion entweder lediglich eines der Servodruck-Übersteuerventile 20 oder 30 öffnen oder gleichzeitig auch als Servo-Übersteuerdruckquelle zum Betätigen des Servokolbens 6 dienen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Entlastung der Vorsteuerdruckleitungen 21 und 31 über die erfindungsgemäßen Multifunktionsventile 100, 120, wie dies im Einzelnen den 6 und 7 entnommen werden kann, die eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Multifunktionsventils 100 zeigen. Dieses Entspannen der Vorsteuerdruckleitungen 21 wird unterbrochen, wenn der Vorsteuerventilschieber 43 sich in seine zweite Stellung bewegt.
Zusammenfassend, wenn der Arbeitsniveau niedriger ist als das maximal zugelassene Druckniveau,ist die Gesamtfunktion der Multifunktionsventile 100 und 120 das Bereitstellen in einer ersten Stellung, einer Trennung der Arbeitsleitung 11 und 12 voneinander, bzw. einer Trennung der Arbeitsleitungen 11, 12 von der Speisedruckleitung 14, 15, da die Hochdruckentlastungsfunktion inaktiv ist und keine Hydraulikfluidableitung über das Hochdruckentlastungsventil möglich ist.
Die Multifunktionsventile 100, 120 stellen weiter eine Verbindung der Arbeitsleitung 11 und 12 zu den zugehörigen Speisedruckleitungen 14, 15 bereit, wenn der Arbeitsdruck in einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 geringer ist als der Speisedruck, wodurch ein Befüllen des geschlossenen Kreislaufs über die Niederdruckarbeitsleitung 12 oder 11 ermöglicht wird, wie oben beschrieben. In Verbindung mit einem Servodruck-Übersteuerventil 20, 30 stellt das Multifunktionsventil 100, 120 eine Überdruckfunktion bereit, die mittels der integrierten Vorsteuerventile 40, 50 gesteuert wird, wobei eines der beiden einen Vorsteuerstrom von der Arbeitsleitung 11 oder 12 über den Vorsteuerdruckauslass 103 zu einem der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 erzeugt, wenn das maximal zulässige Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 überschritten wird. Weiter wird mittels der Multifunktionsventile 100, 120 eine vorsteuerbetätigte Hochdruckentlastung von der Arbeitsleitung 11 zur Arbeitsleitung 12 oder umgekehrt bereitgestellt, wenn der Arbeitsdruck in einer der Arbeitsleitungen 11 oder 12 das maximal zulässige Druckniveau überschreitet, was durch die Vorsteuerdruckventile 40 oder 50 kontrolliert wird. Als eine weitere Funktion der Multifunktionsventile 100, 120 kann das Entspannen der Vorsteuerdruckleitungen 31, 21 auf Speisedruckniveau simultan integriert werden.
5 und 6 zeigen in Detailansichten die Hauptmerkmale des Multifunktionsventils 100 und seiner Funktionsweise beispielhaft im Detail. Wie oben bereits angegeben und, lediglich beispielhaft, wird erneut angenommen, dass die Arbeitsleitung 11 die Hochdruckarbeitsleitung ist und die erfindungsgemäße hydraulische Verstellpumpe 1 im Pumpenbetrieb arbeitet. Folglich liegt Hochdruck am Hochdruckeinlass 101 des Multifunktionsventils 100 an. So lange der Hochdruck das maximal erlaubte Druckniveau nicht überschreitet, wird das Vorsteuerventil 40 des Multifunktionsventils 100 mittels einer Vorsteuerventilfeder 44 in seiner anfänglichen, ersten Stellung gegen die Druckkräfte gehalten, die über den anliegenden Hydraulikdruck am Hochdruckanschluss 101 bereitgestellt werden und auf die zweite Stirnfläche 49 des Vorsteuerventilschiebers 43 wirken. Derselbe Druck wirkt auf eine erste Stirnfläche 45 des Vorsteuerventilschiebers 43 in entgegengesetzter Richtung, welche die gleiche Richtung ist, wie für die Kraft der Vorsteuerventilfeder 44. Die Federkraft und die hydraulische Kraft auf der ersten Stirnfläche 45 werden durch eine hydraulische Kraft unterstützt, welche auf eine Ringfläche 46 des Vorsteuerventilschiebers 43 wirkt. All diese Kräfte halten den Vorsteuerventilschieber 43 in Summe in seiner ersten, anfänglichen Stellung gegen die Druckkraft, die durch den hydraulischen Druck am Einlass 101 anliegt und der auf die zweite Stirnfläche 49 wirkt. Wenn der Druck am Einlass 101 das maximal zulässige Arbeitsdruckniveau überschreitet, ist die hydraulische Kraft, die auf der zweiten Stirnfläche 49 des Vorsteuerventilschiebers 43 erzeugt wird, hoch genug, um den Vorsteuerventilschieber 43 gegen die zuvor erwähnte Summe der Kräfte auf der ersten Stirnfläche 45 und auf der Ringfläche 46 zu bewegen, wobei der Vorsteuerventilschieber 43 in seine zweite Stellung verschoben wird.
Die Vorsteuerventile 40, 50 haben eine wesentliche Funktion in dem erfindungsgemäßen Hochdruckschutzsystem. So lange der Druck in der Arbeitsleitung 11 oder 12, d.h. am Einlass 101 geringer ist als der maximal zulässige Druck, ist der Vorsteuerventilschieber 43 in seiner Anfangsstellung. In dieser Stellung stellt der Vorsteuerventilschieber 43 eine Fluidverbindung von der Speisedruckleitung 14 über den Speisedruckanschluss 102 und den Speisedruckeinlass 47 zum ersten Vorsteuerdruckauslass 41 und weiter zum Vorsteuerdruckauslass 103 in die Vorsteuerleitung 21 bereit. Folglich kann eine interne Leckage in der Vorsteuerdruckleitung 21 auf Speisedruck entspannt werden. Dies vermeidet eine unbeabsichtigte Betätigung des zugehörigen Servodruck-Übersteuerventils 20. Weiter stellt der Vorsteuerventilschieber 43 in seiner Anfangsstellung eine nicht eingeschränkte Verbindung vom Hochdruckeinlass 101 über den zweiten Vorsteuerdruckauslass 42 zur schließenden Stirnfläche 62 auf der Rückseite des Druckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 bereit. Damit wird eine schnelle Antwortmöglichkeit bereitgestellt, wenn der Hochdruck zwischen den Arbeitsleitungen 11 und 12 alterniert. In seiner Anfangsstellung erlaubt das Vorsteuerventil 40, 50 keinen Fluss von der Arbeitsleitung 11, 12 zum Vorsteuerdruckauslass 103.
Andererseits zeigt der Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 des erfindungsgemäßen Multifunktionsventils 100 eine Doppelfunktion - Speisefunktion und Hochdruckentlastungsfunktion. Wegen der Vorsteuerstrom-betätigten Hochdruckentlastungsfunktion sollte die Verbindung von dem Hochdruckanschluss 101 des erfindungsgemäßen Multifunktionsventils 100 auf die Rückseite des Druckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 eingeschränkt werden, wenn der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 11 oder 12 das maximal zulässige Hochdruckniveau überschreitet. Diese Einschränkung vermeidet den Verbrauch von zu viel Öl von den hochdruckführenden Arbeitsleitungen 11 oder 12 für die Vorsteuerfunktion und senkt die schließenden Kräfte.
Wenn der Vorsteuerventilschieber 43 sich in seine zweite Stellung bewegt, unterbricht er die Verbindung zwischen dem Speisedruckeinlass 47 und dem Vorsteuerauslass 103 und verbindet stattdessen den Hochdruckeinlass 101 zum Vorsteuerdruckauslass 103. In beiden, der ersten und zweiten Stellung des Vorsteuerventilschiebers 43 verbindet der Vorsteuerventilschieber 43 ebenfalls den Hochdruckeinlass 101 mit einem zweiten Vorsteuerdruckauslass 42 des Vorsteuerventils 40, um Druckflüssigkeit über eine zweite Vorsteuerdruckleitung 61 zur schließenden Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 des Hochdruckentlastungs- und Speiseventils 60 zu leiten. In der ersten Stellung des Vorsteuerventilschiebers 43 ist die Fluidverbindung vom Hochdruckeinlass 101 zur schließenden Stirnfläche 62 uneingeschränkt; in der zweiten Stellung des Vorsteuerventilschiebers 43, wenn der Vorsteuerventilschieber 43 in seine zweite Stellung durch ein Hochdruckniveau verschoben ist, das das maximal erlaubte Druckniveau übersteigt, schränkt dieser die Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeinlass 101 über eine Blende 56 zum zweiten Vorsteuerdruckauslass 42 und weiter auf die schließende Stirnfläche 62 auf der Rückseite des Druckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 beispielsweise durch Hinein-schalten einer Vorsteuerblende 18, ein. Durch Hineinschalten der Vorsteuerdruckblende 18 und dabei Einschränken der Fluidverbindung zur zweiten Vorsteuerdruckleitung 61 wird das schließende Hochdruckniveau auf der schließenden Stirnfläche 62 des Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 reduziert, verglichen mit einer nicht eingeschränkten Fluidverbindung, welche Hydraulikfluid unter überhöhten Hochdruck führt. Dieser volle nicht entspannte Hochdruck wirkt gleichzeitig direkt auf eine erste, öffnende Stirnfläche 65 des Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63, die jedoch kleiner ist als die schließende Stirnfläche 62. Zusätzlich wirkt Speisedruck ebenfalls gegen die schließende Hydraulikkraft aus dem zweiten (eingeschränkten) Vorsteuerstrom auf die zweite öffnende Stirnfläche 67 gegenüber der schließenden Stirnfläche 62. Folglich bewegt sich der Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 auch wenn die erste öffnende Stirnfläche 65 kleiner ist als die schließende Stirnfläche 62, da die Druckkraft auf der schließenden Stirnfläche 62 reduziert ist, aufgrund des Hinein-schaltens des Vorsteuerventils 18 und Einschränken des zweiten Vorsteuerstroms in Richtung des zweiten Vorsteuerauslasses 42 und der zweiten Vorsteuerdruckleitung 61.
Zusammenfassend erreichen die Multifunktionsventile 100 und 120 in Verbindung mit den Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30 ein kompaktes Überdruckschutzsystem für hydraulische Verstelleinheiten, insbesondere hydraulische Verstellpumpen, wobei, aufgrund der Unterbrechung der Servodruckleitungen zwischen der Steuereinheit 2 und der Servoeinheit 5 das Hochdruckschutzsystem unabhängig von Steuersignalen und Steuervorrichtungen ist, die für die Betätigung der Verdrängungssteuerung der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellpumpe 1 verwendet werden. Mit den Multifunktionsventilen 100 und 120 kann ein erster Vorsteuerdruckstrom zum Steuern der Servodruck-Übersteuerventile 20, 30 in einer einfacheren Art und Weise eingestellt werden, wobei gleichzeitig ein zweiter Vorsteuerstrom oder auch derselbe Vorsteuerstrom eine Aktivierung der Hochdruckentlastungs- und Speiseventile 60, 70 mit einem bevorzugt inhärenten und kleinen Offset im Hochdruckniveau bereitstellt.
6 beschreibt im Detail eine beispielhafte Ausführungsform eines Multifunktionsventils 100 in einer Schnittdarstellung. Bevorzugt ist die Ausgestaltung des Multifunktionsventils 100 innerhalb der externen Abmessungen von herkömmlichen Multifunktionsventilen, um diese, für eine einfache Umsetzung der erfindungsgemäßen Idee in bereits existierenden hydraulischen Verstellpumpen zu ersetzen. Dabei ist ein Ventilgehäuse 105 so ausgebildet, um in einen adäquaten Einbauraum in einer hydraulischen Verstellpumpe eingeschraubt zu werden. Innerhalb des Ventilgehäuses 105 ist ein Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 konzentrisch und beweglich entlang einer Längsachse 107 angeordnet. Entlang dieser Längsachse 107 ist ein Vorsteuerventilschieber 43 konzentrisch zum Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 positioniert und ebenfalls entlang derselben Längsachse 107 in einer ersten Längsbohrung 110 im Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 beweglich. Eine Hochdruckentlastungs- und Speiseventilfeder 64 hält den Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 in seiner Anfangsstellung, in welcher sich der Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 gegen einen Ventilsitz 104 im Einbauraum 115 der hydraulischen Verstellpumpe 1 abstützt, um den Hochdruckeinlass 101 vom Speisedruckeinlass 102 zu trennen. Über den Hochdruckeinlass 101 kann Hydraulikfluid unter jedem Druck in die Längsbohrung 110 des Druckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63 eintreten, wobei dieser auf die zweite Stirnfläche 49 des Vorsteuerventilschiebers 43 wirkt, dessen Fläche größer ist als die Fläche auf der gegenüberliegenden ersten Stirnfläche 45 des Vorsteuerventilschiebers 43. Eine weitere Längsbohrung 55 innerhalb des Vorsteuerventilschiebers 43 stellt eine Fluidverbindung zu dieser ersten Stirnfläche 45 des Vorsteuerventilschiebers 43 bereit. Die Vorsteuerventilfeder 44 wirkt ebenfalls auf diese erste Stirnfläche 45 gegen die Druckkraft auf die zweite Stirnfläche 49 und schiebt den Vorsteuerventilschieber 43 in der 6 nach links. Dabei stützt sich die Vorsteuerventilfeder 44 gegen einen Stopfen 66 ab, der in eine zweite Längsbohrung 111 des Druckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers 63 eingeschraubt ist. Dabei bildet der Stopfen 66 eine Vorsteuerventildruckkammer 108 innerhalb der Längsbohrung 111, welche auf der gegenüberliegenden Seite des Stopfens 66 durch die erste Stirnfläche 45 des Vorsteuerventilschiebers 43 verschlossen ist. Folglich ist die Vorsteuerventilfeder 44 zwischen der ersten Stirnfläche 45 und dem Stopfen 66 in der Vorsteuerventildruckkammer 108 aufgenommen. Der Stopfen 66 stellt weiter eine Fluidtrennung der Vorsteuerventildruckkammer 108 von einer Hochdruckentlastungs- und Speiseventildruckkammer 109 im Ventilgehäuse 105 bereit, gegen dessen Bodenfläche 112 sich die Hochdruckentlastungs- und Speiseventilfeder 34 abstützt und den Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 in seine erste Stellung gegen den Ventilsitz 104 drückt.
In dieser ersten Position des Vorsteuerventilschiebers 43 innerhalb des Multifunktionsventils 100 tritt Hydraulikfluid unter irgendeinem Druck in das Multifunktionsventil 100 über den Hochdruckeinlass 101 ein und wird weiter über die Längsbohrung 55 im Vorsteuerventilschieber 43 in Richtung zweier radialer Bohrungen 51 und 52 geleitet. Diese beiden radialen Bohrungen 51 und 52 stellen eine Fluidverbindung zum zweiten Vorsteuerauslass 42 bereit, der im Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 angeordnet ist. Die erste radiale Bohrung 51 stellt eine Fließeinschränkung in Form einer Vorsteuerblende 18 dar, wobei die zweite radiale Bohrung keine solche Fließeinschränkung zeigt. Am Grund der Längsbohrung 55 im Vorsteuerventilschieber 43 verbindet eine dritte radiale Bohrung 53 im Vorsteuerventilschieber 43 die Hochdruckentlastung- und Speiseventildruckkammer 109 innerhalb der Längsbohrung 111 im Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 mit dem Hochdruckeinlass 101 des Multifunktionsventils 100 über den Hochdruckeinlass 48 des Vorsteuerventilschiebers 43. Dabei wird Hydraulikfluid unter Hochdruck der ersten Stirnfläche 45 des Vorsteuerventilschiebers 43 bereitgestellt und zwingt den Vorsteuerventilschieber 43 mit Hilfe der Vorsteuerventilfeder 44 in seine Anfangsposition. Innerhalb der dritten radialen Bohrung 53 ist eine Drossel 56 zum Dämpfen der Bewegung des Vorsteuerventilschiebers 43. Der Bereich der ersten Längsbohrung 110 im Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63, der die Vorsteuerdruckkammer 108 für den Vorsteuerventilschieber 43 und die Vorsteuerventilfeder 44 aufnimmt, bildet an ihrer Außenseite mit der ersten Längsbohrung 112 im Ventilgehäuse 105 einen Ringspalt 61, welcher als zweite Vorsteuerdruckleitung 61 arbeitet. Die zweite Vorsteuerdruckleitung 61 leitet Hydraulikfluid vom Hochdruckeinlass 101 über den Vorsteuerventilschieber 43 und den beiden radialen Bohrungen 51 und 52 auf die schließende Stirnfläche 62 des Druckentlastungs- und Speiseventilschiebers 63, auf welcher ebenfalls die Hochdruckentlastungs- und Speiseventilfeder 64 in schließender Richtung des Hochdruckentlastungs- und Speiseventils 60 wirkt.
Wenn der Hochdruck am Hochdruckeinlass 101 das maximal zulässige Drucklimit überschreitet, bewegt sich der Vorsteuerventilschieber 43 in der Ebene der 6 nach rechts, da die Hochdruckkraft auf der zweiten Stirnfläche 49 größer ist als die Summe der schließenden Hydraulikkräfte auf die Ringfläche 46 und auf die erste Stirnfläche 45 plus der schließenden Kraft der Vorsteuerventilfeder 44. Die Bewegung des Vorsteuerventilschiebers 43 nach rechts gemäß der 6, d.h. einwärts der Druckkammer 109 im Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63, schließt den Speisedruckeinlass 47 und verbindet den Vorsteuerdruckauslass 103 über den ersten Vorsteuerdruckauslass mit dem Hochdruckeinlass 101 des Multifunktionsventils 100 über den Hochdruckeinlass 48 des Vorsteuerventilschiebers 43. Darüber hinaus unterbricht sie die Fluidverbindung zwischen der zweiten radialen Bohrung 52 dem zweiten Vorsteuerdruckauslass 42 und dem Hochdruckeinlass 48. Dabei verbleibt lediglich die eingeschränkte Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeinlass 48 des Vorsteuerventilschiebers 43 und dem zweiten Vorsteuerdruckauslass 42 im Vorsteuerventil 43 über die Einschränkung 56, welche bevorzugt eine Blende ist. Folglich ist eine eingeschränkte Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeinlass 101 und der Hochdruckentlastungs- und Speiseventilkammer 109 gebildet.
Dies erlaubt eine Reduzierung der schließenden Kräfte auf den Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 durch Reduzieren des Druckniveaus, welches auf die schließende Stirnfläche 62 wirkt. Im Ergebnis heben vorherrschende hydraulische öffnende Kräfte den Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 vom Ventilsitz 104 ab und stellen eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckeinlass 101 und dem Speisedruckanschluss 102 bereit, wodurch eine Hochdruckentlastungsfunktion zum Reduzieren von Druck unter Wärmeabgabe ermöglicht wird. In anderen Worten, wenn die Kräfte, die durch den Hochdruck verursacht werden, den Druckentlastungs- und Speiseventilschieber 63 vom Multifunktionsventilsitz 104 in einem Einbauraum des Hydraulikpumpengehäuses abheben, wird Hochdruckfluid durch einen Spalt, der zwischen dem Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber 63 und dem Ventilsitz 104 gebildet wird, gedrückt. Dies bewirkt eine Scherung des hydraulischen Fluids und eine Erwärmung des Kreislaufs durch Umwandlung hydraulischer Energie in Form von Hochdruck und Strömung in Wärme. Dies verbraucht eine geringe Menge an Hydraulikfluid vom Arbeitskreislauf; jedoch schützt das Ventilsystem den Arbeitskreislauf gegen Hochdruckschäden.
Eine Kombination des Multifunktionsventils 100 gemäß 6 mit dem Servodruck-Übersteuerventilen 20, 30, die mit den Vorsteuerdruckauslässen 103 gemäß 4 verbunden sind, reduzieren diese Wärmeerzeugung auf ein Minimum.
Die bevorzugte Ausführungsform, die oben im Detail beschrieben wurde, stellt eine effektive und robuste sowie eine wartungsarme Hochdruckschutzfunktion für hydraulische Verstellpumpen gemäß der Erfindung bereit, wobei nur ein Minimum an Komponenten für die Realisierung notwendig ist. Verglichen mit Überdruck- oder Druckentlastungsfunktionen aus dem Stand der Technik spart die erfindungsgemäße Ausführung eines Multifunktionsventils, welches ein Vorsteuerventil, ein Druckentlastungs- und Speiseventil aufweist, zusätzlich Bauraum. Jedoch limitiert das oben im Detail beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel nicht den Erfindungsgedanken, da ein einschlägiger Fachmann andere äquivalente Lösungen für die Anordnung der vier zusammenarbeitenden Ventile in einem erfindungsgemäßen Hochdruckschutzsystem findet, d.h. ein Servodruck-Übersteuerventil, ein Vorsteuerventil, ein Hochdruckentlastungsventil und ein Speiseventil.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulische Verstellpumpe
2: Steuereinheit
3: Steueröffnung
4: Steueröffnung
5: Servoeinheit
6: Servokolben
7: Servodruckleitung
8: Servodruckleitung
9: Verstellelement
10: Triebwerk
11: Arbeitsleitung
12: Arbeitsleitung
13: Speisepumpe
14: Speisedruckleitung
15: Speisedruckleitung
16: Überdruckventil
17: Überdruckventil
18: Vorsteueröffnung
19: Vorsteueröffnung
20: Servodruck-Übersteuerventil
21: Vorsteuerdruckleitung
22: Servodruck-Übersteuerleitung
23: Servodruck-Übersteuerventilschieber
24: Servodruck-Übersteuerventilfeder
25: erster Einlass (Steuerdruck)
26: zweiter Einlass (Vorsteuerdruck)
27: erster Auslass (zur Servoeinheit)
28: zweiter Auslass (zur Druckentlastung)
29: Vorsteuer-Druckentlastungsleitung
30: Servodruck-Übersteuerventil
31: Vorsteuerdruckleitung
32: Servodruck-Übersteuerdruckleitung
34: öffnende Stirnfläche
35: schließende Stirnfläche
36: Entlastungsöffnung
37: Staudruck-Blendenkombination
39: Vorsteuer-Druckentlastungsleitung
40: Vorsteuerventil
41: erster Vorsteuerdruckauslass
42: zweiter Vorsteuerdruckauslass
43: Vorsteuer-Ventilschieber
44: Vorsteuer-Ventilfeder
45: erste Stirnfläche
46: Ringfläche
47: Speisedruckeinlass
48: Hochdruckeinlass
49: zweite Stirnfläche
50: Vorsteuerventil
51: erste Radialbohrung
52: zweite Radialbohrung
53: dritte Radialbohrung
54: Vorsteuerblende
55: Längsbohrung
56: Drossel
60: Hochdruckentlastungs- und Speiseventil
61: zweite Speisedruckleitung
62: schließende Stirnfläche
63: Hochdruckentlastungs- und Speiseventilschieber
64: Hochdruckentlastungs- und Speiseventilfeder
65: erste öffnende Stirnfläche
66: Stopfen
67: zweite öffnende Stirnfläche
68: erste Vorsteuerdruckleitung
70: Hochdruckentlastungs- und Speiseventil
75: Hochdruckentlastungsventil
80: Rückschlagventil
81: Bypassleitung
85: Hochdruckentlastungsventil
90: Rückschlagventil
91: Bypassleitung
100: Multifunktionsventil
101: Hochdruckeinlass
102: Speisedruckanschluss
103: Vorsteuerdruckauslass
104: Ventilsitz
105: Ventilgehäuse
107: Längsachse
108: Ventilvorsteuer-Druckkammer
109: Hochdruckentlastungs- und Speiseventil-Druckkammer
110: erste Längsbohrung
111: zweite Längsbohrung
112: Bodenfläche
115: Einbauraum
120: Multifunktionsventil
200: Tank

Claims

Druckentlastungsvorrichtung einer hydraulischen Verstellpumpe (1) aufweisend eine Steuereinheit (2), ein Servodruck-Übersteuerventil (20, 30) und eine Servoeinheit (5) zum Einstellen des Verdrängungsvolumens der hydraulischen Verstellpumpe (1), wobei das Servodruck-Übersteuerventil aufweist: - einen mit der Steuereinheit (2) verbundenen ersten Einlass (25), - einen mit der Servoeinheit (5) verbundenen ersten Auslass (27), - einen mit einer Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32), die mit einer der Arbeitsleitungen (11, 12) der hydraulischen Verstellpumpe (1) verbunden ist, verbundenen zweiten Einlass (26) und - einen Servodruck-Übersteuerventilschieber (23, 33), der von einer ersten Stellung zu einer zweiten Stellung verschoben werden kann, wobei - in der ersten Stellung des Servodruck-Übersteuerventilschieber (23, 33) eine Fluidverbindung zwischen der Steuereinheit (2) und der Servoeinheit (5) zum Steuern der hydraulischen Verstellpumpe (1) mittels der Steuereinheit (2) freigegeben ist, und - in der zweiten Stellung des Servodruck-Übersteuerventilschiebers (23, 33) die Fluidverbindung zwischen der Steuereinheit (2) und der Servoeinheit (5) unterbrochen und ein Servoübersteuer-Hydraulikflüssigkeitsstrom von der Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32) zur Servoeinheit (25) zum Übersteuern des Servo-Differentialdrucks in der Servoeinheit (5) und zum Einstellen des Verdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe (1) freigegeben ist.
Druckentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kraft einer Servodruck-Übersteuerventilfeder (24) den Servodruck-Übersteuerventilschieber (23, 33) in die erste Stellung verbringt.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Hydraulikdruck in der Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32) zu einer ersten Stirnfläche (34) des Servodruck-Übersteuerventilschiebers (23) geleitet werden kann, um den Servodruck-Übersteuerventilschieber (23) von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu verschieben, wenn das Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen (11, 12) ein maximal zulässiges Druckniveau überschreitet.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32) über ein Überdruckventil (16, 17) und/oder eine Vorsteuerblende (18, 19) mit einer der Arbeitsleitungen (11, 12) verbunden werden kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32) mit einer Vorsteuer-Druckleitung (21, 31) verbunden werden kann, die mit der Arbeitsleitung (11, 12) über ein Vorsteuer-Ventil (40, 50) verbunden ist, welches aufweist: - einen ersten Vorsteuer- Druckauslass (41) zum Weiterleiten eines Vorsteuerstroms unter Vorsteuerdruck zur Vorsteuerleitung (21, 31), und - einen Vorsteuer-Ventilschieber (43), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verschoben werden kann, wenn das Druckniveau in der Arbeitsleitung (11, 12) ein maximal zulässiges Druckniveau übersteigt, wobei der Vorsteuerventilschieber (43): - in der ersten Stellung Hydraulikfluid unter Speisedruck von einem Speisedruckeinlass (47), der mit einer Speisedruckleitung (14) der hydraulischen Verstellpumpe (1) verbunden ist, zum ersten Vorsteuer-Druckauslass (41) leiten kann, und - in der zweiten Stellung Hydraulikfluid von einem Hochdruckeinlass (48), der mit der Arbeitsleitung (11, 12) verbunden ist, zum ersten Vorsteuerdruckauslass (41) leiten kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Hochdruckeinlass (48) des Vorsteuerventils (40, 50) in der ersten Stellung des Vorsteuer-Ventilschiebers (43) mit einem zweiten Vorsteuerdruckauslass (42) des Vorsteuerventils (40, 50) verbindbar ist, welcher mit einer schließenden Stirnfläche (62) eines Hochdruckentlastungs- und Speiseventils (60, 70) verbunden ist, und wobei in der zweiten Stellung des Vorsteuerventilschiebers (43) die Hydraulikflüssigkeitsleitung vom Hochdruckeinlass (48) zum zweiten Vorsteuerauslass (42) stärker eingeschränkt ist, als in der ersten Stellung des Vorsteuer-Ventilschiebers (43).
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil (60, 70) bei einem höheren Druck öffnet als das Druckniveau, welches den Vorsteuer-Ventilschieber (43) verschiebt.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, weiter aufweisend ein Rückschlagventil (80, 90), das im Hochdruckentlastungs- und Speiseventil (60, 70) angeordnet ist und eine Fließrichtung entgegengesetzt zur Fließrichtung der Hochdruckentlastungsfunktion aufweist.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorsteuerdruckleitung (21, 31) auch als Servodruck-Übersteuerleitung (22, 32) dient und den - Servo-Übersteuerhydraulikstrom zum zweiten Einlass (26) des Servodruck-Übersteuerventils (20, 30) leitet.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, aufweisend ein Multifunktionsventil (100) mit einem Vorsteuer-Ventil (40, 50), das integral in dem Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil (60, 70) ausgebildet ist, wobei das Multifunktionsventil (100) ein Ventilgehäuse (105) einen mit einer Arbeitsleitung (11, 12) verbundenem Hochdruckeinlass (101), Speisedruckanschluss (102), der mit einer Speisedruckleitung (14, 15) verbunden ist, und einen Vorsteuerdruckauslass (103), der mit einem ersten Vorsteuerdruckauslass (41) des Vorsteuerventils (40) verbunden ist, aufweist, wobei: - ein Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber (63) des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventils (60, 70) und der Vorsteuerventilschieber (43) des Vorsteuerventils (40) verschiebbar, konzentrisch zueinander in dem Gehäuse (105) angeordnet sind, so dass diese relativ zueinander verschoben werden können; - in der ersten Stellung des Vorsteuerschiebers (43) Hydraulikflüssigkeit vom Speisedruckanschluss (102) zum Vorsteuerdruckauslass (103) und unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit vom Hockdruckeinlass (101) über eine zweite Vorsteuerdruckleitung (61) zu einer schließenden Stirnfläche (62) des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers (63) leitbar ist; - der Vorsteuerventilschieber (43) gegen eine Kraft einer Vorsteuerventilfeder (44) relativ zum Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber (63) von einer ersten Stellung mittels des Hydraulikdrucks, welcher am Hochdruckeinlass (101) anliegt, in eine zweite Stellung verschoben werden kann, damit Hydraulikfluid vom Hochdruckeinlass (101) zum Vorsteuerdruckauslass (103) und zur schließenden Stirnfläche (62) des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschiebers (23) leitbar ist, wobei der Speisedruckanschluss (102) verschlossen ist; - der Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber (63) mittels Weiterleiten unter Druck stehender Hydraulikfluids vom Hochdruckeinlass (101) zu einer ersten öffnenden Stirnfläche (65) und Weiterleiten von Hydraulikfluid unter Speisedruck vom Speiseanschluss (102) auf eine zweite öffnende Stirnfläche (67) gegen eine elastische Kraft einer Druckentlastungs- und Rückschlagventilfeder (64) und einer hydraulischen Kraft, die durch unter Druck stehendes Hydraulikfluid, welches über die zweite Vorsteuerdruckleitung (61) auf die schließende Stirnfläche (62) des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventils geleitet wird, derart von der ersten, geschlossenen Stellung Hochdruckentlastungs- und Speiseventil (60, 70) in eine zweite, geöffnete Stellung des Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventil (60, 70) verschoben werden kann, dass das Hochdruckentlastungs- und Speiseventil (60, 70) in der Lage ist, als Hochdruckentlastungsventil zu arbeiten, wenn der Vorsteuerventilschieber (43) in seiner zweiten Stellung ist, und in der Lage ist, als Rückschlagventil zu arbeiten, wenn der Vorsteuerventilschieber (43) in seiner ersten Stellung ist und ein Speisedruck am Speisedruckanschluss (102) höher ist als der Druck am Hochdruckanschluss (101).
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Vorsteuerventilschieber (43) in die zweite Stellung verschoben werden kann, wenn das Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen (11, 12) ein maximal zulässiges Druckniveau überschreitet.
Druckentlastungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei, wenn der Vorsteuerventilschieber (43) in die zweite Stellung verschoben ist, Hydraulikfluid, das in Multifunktionsventil (100) eintritt und durch den Vorsteuerventilschieber (43) zum Vorsteuerdruckauslass (41) geleitet wird, mittels einer Vorsteuerblende (54) entlastt werden kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei, wenn der Vorsteuerventilschieber (43) in die zweite Stellung verschoben ist, Hydraulikfluid, das in Multifunktionsventil (100) eintreten kann und durch den Vorsteuerventilschieber (43) zu der zweiten Vorsteuerdruckleitung (61) geleitet wird, durch eine Drossel (56) entlastt werden kann.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Kraft der Vorsteuerventilfeder (44) einstellbar ist.
Druckentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Vorsteuerventilschieber (43) in seine zweite Stellung verschoben werden kann, wenn ein Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen (11, 12) einen ersten Grenzwert überschreitet, und der Hochdruckentlastungs- und Rückschlagventilschieber (63) in seine zweite Stellung verschoben werden kann, wenn ein Druckniveau in einer der Arbeitsleitungen (11, 12) einen zweiten Grenzwert überschreitet, wobei der zweite Grenzwert höher ist als der erste Grenzwert.