DE10247669B4 - Ventilanordnung - Google Patents

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Abstract

Ventilanordnung für eine hydraulische Fördereinrichtung (1) mit einem Stromregelventil (4), das einen Ventilkolben (22) umfasst, der gegen die Vorspannkraft einer Ventilfeder (24) verschiebbar ist, die in einem ein- oder mehrteiligen Ventilgehäuse (12) zwischen dem Ventilkolben (22) und einem Stellkolben (26) angeordnet ist und deren Vorspannung über den Stellkolben (26) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf der der Ventilfeder (24) abgewandten Seite des Stellkolbens (26) über eine Ventileinrichtung einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere für eine Lenkhilfpumpe, mit einem Stromregelventil, das einen Ventilkolben umfasst, der gegen die Vorspannkraft einer Ventilfeder verschiebbar ist, die in einem ein- oder mehrteiligen Ventilgehäuse zwischen dem Ventilkolben und einem Stellkolben angeordnet ist und deren Vorspannung über den Stellkolben veränderbar ist.
  • Derartige Ventilanordnungen werden beispielsweise bei mechanisch mit der Drehzahl einer Brennkraftmaschine angetriebenen Lenkhilfpumpen verwendet. Das Stromregelventil dient dazu, dem Verbraucher einen vorgegebenen Fluidstrom zuzuordnen. Beispielsweise werden Lenkhilfpumpen so eingestellt, dass dem Lenkgetriebe ein Fluidstrom von 10 l/min zugeführt wird. Bei einer Autobahnfahrt fördert die Lenkhilfpumpe zum Beispiel 60 l/min. Der überschüssige Fluidstrom von 50 l/min wird durch das Stromregelventil abgeregelt.
  • Das Stromregelventil dient also dazu, den von der hydraulischen Fördereinrichtung gelieferten Förderstrom zu regeln, um den Verbraucher mit einem bestimmten Volumenstrom zu versorgen. Zu diesem Zweck weist das Stromregelventil den mit dem Förderdruck der hydraulischen Fördereinrichtung beaufschlagten Ventilkolben auf, der mit einer dem Förderdruck entgegenwirkenden Vorspannkraft und einem gegenüber dem Förderdruck reduzierten Druck beaufschlagt wird und eine mit einer Abströmbohrung zusammenwirkende Steuerkante aufweist.
  • Aus der DE 37 33 642 A1 ist ein Mengenregelventil bekannt, dessen Abregeldruck bei nicht arbeitendem Verbraucher niedrig liegt und mit steigendem Arbeitsdruck erhöht werden kann. Bei dem bekannten Mengenregelventil wird die Ventilfedervorspannung bei ansteigendem Arbeitsdruck über einen mit der Ventilfederkraft beaufschlagten Verstärkerkolben erhöht. Das aus der DE 37 33 642 A1 bekannte Mengenregelventil hat den Nachteil, dass über den Verstärkerkolben keine kontinuierliche Verstellung der Vorspannung der Ventilfeder möglich ist.
  • Aus der DE 197 10 707 A1 ist eine Hilfskraftlenkanlage mit einem Stromregelventil bekannt, das einen Ventilkolben umfasst, der gegen die Vorspannkraft einer Ventilfeder verschiebbar ist, deren Vorspannung über einen Stellkolben veränderbar ist. Der Stellkolben ist direkt mit einem Elektromagneten gekoppelt, über den die Vorspannung der Ventilfeder verstellt werden kann. Die bekannte Hilfskraftlenkanlage hat den Nachteil, dass sie neben dem Stellkolben noch einen zusätzlichen Elektromagneten umfasst, der relativ viel Bauraum benötigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung für eine hydraulische Fördereinrichtung zu schaffen, die eine definierte Verstellung der Vorspannung der Ventilfeder ermöglicht und wenig Bauraum benötigt. Außerdem soll die erfindungsgemäße Ventilanordnung einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
  • Die Aufgabe ist bei einer Ventilanordnung für eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere für eine Lenkhilfpumpe, mit einem Stromregelventil, das einen Ventilkolben umfasst, der gegen die Vorspannkraft einer Ventilfeder verschiebbar ist, die in einem ein- oder mehrteiligen Ventilgehäuse zwischen dem Ventilkolben und einem Stellkolben angeordnet ist und deren Vorspannung über den Stellkolben veränderbar ist, dadurch gelöst, dass der Druck auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Stellkolbens über eine Ventileinrichtung einstellbar ist. Über den Druck kann die Position des Stellkolbens relativ zur Ventilfeder und somit die Vorspannung der Ventilfeder, gegebenenfalls stufenlos, eingestellt werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung ein 2/2-Wegeventil umfasst, in dessen erster Stellung die der Ventilfeder abgewandte Seite des Stellkolbens mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung in Verbindung steht, und in dessen zweiter Stellung die Verbindung zu der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung unterbrochen ist. Dadurch ist ein schneller Druckabbau auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Stellkolbens möglich.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil durch eine Feder in die zweite Stellung vorgespannt ist. Dadurch wird eine unkritische Nullstellung des 2/2-Wegeventils sichergestellt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil durch einen Elektromagneten betätigbar ist. Der zur Betätigung des 2/2-Wegeventils verwendete Elektromagnet hat viel kleinere Kräfte zu überwinden als ein zur direkten Betätigung des Stellkolbens verwendeter Elektromagnet. Dadurch reduziert sich der Bauraum der Ventilanordnung erheblich.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil als Proportionalventil ausgebildet ist. Das liefert den Vorteil, dass beliebige Drücke und somit Stellungen des Stellkolbens realisiert werden können.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stellkolben ein Bund ausgebildet ist, der an einer umlaufenden Kante zur Anlage kommen kann, die in dem Ventilgehäuse ausgebildet ist und einen Anschlag für den Bund des Stellkolbens bildet. Durch den Anschlag wird die maximale Vorspannung der Ventilfeder begrenzt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Kante an einem Steg ausgebildet ist, der innen an dem Ventilgehäuse vorgesehen ist. Dadurch wird der für die Ventilanordnung erforderliche Bauraum reduziert.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der der Ventilfeder zugewandten Seite des Bundes und der den zugehörigen Anschlag bildenden Umlaufkante mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung in Verbindung steht. Dadurch wird verhindert, dass in diesem Raum bei einer axialen Verschiebung des Stellkolbens in dem Ventilgehäuse ein Luftpolster oder ein Vakuum oder ein Überdruck entsteht, wodurch die Einstellgenauigkeit beeinträchtigt werden könnte.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder zugewandte und die der Ventilfeder abgewandte Seite des Stellkolbens über einen Verbindungskanal, in dem eine Drosselstelle angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen. Über den Verbindungskanal wird die der Ventilfeder abgewandte Stirnseite des Stellkolbens mit Druck beaufschlagt. Die Drosselstelle bewirkt einen Druckabfall in Strömungsrichtung.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder abgewandte Stirnfläche des Stellkolbens etwas größer als die der Ventilfeder zugewandte Stirnfläche des Stellkolbens ausgebildet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stellkolben nach einem Druckausgleich über den Verbindungskanal mit der Drosselstelle mit dem Bund gegen die den Anschlag bildende Umlaufkante bewegt wird.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Stellkolbens eine Rückstellfeder angeordnet ist, durch die der Stellkolben zu der Ventilfeder hin vorgespannt ist. Die Rückstellfeder kann konisch ausgebildet sein und sorgt für eine schnelle und sichere Rückstellung des Stellkolbens im Betrieb. Dadurch wird ein stabiler Betrieb der Ventilanordnung sichergestellt.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder abgewandte Seite des Stellkolbens über ein Rückschlagventil mit der Druckseite der hydraulischen Fördereinheit in Verbindung steht. Das Rückschlagventil ist so angeordnet, dass es dann öffnet, wenn der Druck auf der Druckseite größer als der Druck auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Stellkolbens und die Federvorspannkraft des Rückschlagventils ist. Das Rückschlagventil ermöglicht ein schnelles Auffüllen des Ventilgehäuses auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Stellkolbens.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder zugewandte Seite des Stellkolbens über ein Druckbegrenzungsventil mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinheit in Verbindung steht. Das Druckbegrenzungsventil dient zur Absicherung des gesamten Lenksystems gegen einen zu hohen Überdruck.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
  • 1 ein Hydraulikschaltbild einer ersten Ausführungsform der Ventilanordnung;
  • 2 ein Hydraulikschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Ventilanordnung mit einem Stellkolben, der kleiner ist als bei der in 1 dargestellten Ausführungsform;
  • 3 ein Hydraulikschaltbild einer dritten Ausführungsform der Ventilanordnung mit einer zusätzlichen Rückstellfeder;
  • 4 ein Hydraulikschaltbild einer vierten Ausführungsform der Ventilanordnung mit einem Proportionalventil;
  • 5 ein Hydraulikschaltbild einer fünften Ausführungsform der Ventilanordnung mit einem zusätzlichen Rückschlagventil und
  • 6 ein Hydraulikschaltbild einer sechsten Ausführungsform der Ventilanordnung, in der einige Merkmale der in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsformen miteinander kombiniert sind.
  • In 1 sieht man eine Pumpe 1, bei der es sich zum Beispiel um eine Flügelzellenpumpe handeln kann. Die Druckseite der Pumpe 1 steht über eine Leitung 2 mit einem Stromregelventil 4 in Verbindung. Ein Teil des von der Pumpe 1 geförderten Volumenstroms gelangt durch das Stromregelventil 4 in eine Leitung 5, die zu einem (nicht dargestellten) Verbraucher führt. Bei dem Verbraucher handelt es sich zum Beispiel um ein Lenkgetriebe. Ein Teil des von der Pumpe 1 geförderten Volumenstroms wird über das Stromregelventil 4 in eine Leitung 6 abgeregelt. Der abgeregelte Volumenstrom gelangt über die Leitung 6 in eine Leitung 7, die auf der Saugseite der Pumpe 1 angeordnet ist.
  • Über die Leitung 7 wird der durch das Stromregelventil 4 abgeregelte Volumenstrom in Form eines Treibstrahls einem Injektor 8 zugeführt. Der Injektor 8 funktioniert wie eine Strahlpumpe. Der über die Leitung 7 zugeführte Treibstrahl besitzt eine hohe kinetische Strömungsenergie, die dazu genutzt wird, den Treibstrahl umgebende ruhende Fluidpartikel mitzureißen, um den aus dem Injektor austretenden Volumenstrom zu vergrößern. Der Treibstrahl wird dem Injektor 8 über die Leitung 7 zugeführt und entspricht dem abgeregelten Volumenstrom des Stromregelventils 4. Die ruhenden Flüssigkeitspartikel werden über eine Leitung 9, beispielsweise aus einem Tank oder der Rücklaufleitung des Lenkgetriebes, zugeführt beziehungsweise angesaugt. Der aus dem Injektor 8 austretende Volumenstrom wird über eine Leitung 10 der Pumpe 1 zugeführt und gelangt nach Druckerhöhung durch die Pumpe wieder über die Leitung 2 in das Stromregelventil 4.
  • Das Stromregelventil 4 umfasst ein Ventilgehäuse 12 mit einem sich axial erstreckenden Innenraum 14. An der Stirnseite 16 des Ventilgehäuses 12 ist der Innenraum 14 durch einen eine Durchgangsbohrung 18 aufweisenden Stopfen 20 verschlossen. An die Durchgangsbohrung 18 ist die Leitung 5 angeschlossen, die zu dem (nicht dargestellten) Verbraucher, beispielsweise einer Lenkung, führt. Innerhalb des Innenraums 14 ist ein Ventilkolben 22 gegen die Kraft einer Ventilfeder 24 axial verschiebbar gelagert. Die Ventilfeder 24 stützt sich dabei an dem Ventilkolben 22 und einem Stellkolben 26 ab.
  • Der Ventilkolben 22 besitzt weiterhin Dichtflächen 30, mit denen er an der Wandung 32 des Innenraums 14 dichtend anliegt. Der Stopfen 20 besitzt einen durchmesserkleineren Bereich 34, dessen Stirnseite 36 eine Öffnung 37 aufweist. Die Öffnung 37 stellt eine Verbindung mit einem Ringraum 42 innerhalb des Innenraums 14 her, der mit der von der Pumpe 1 ausgehenden Leitung 2 in Verbindung steht.
  • Der Ventilkolben 22 weist eine in die Durchgangsbohrung 18 hineinreichende, die Öffnung 37 durchgreifende Verlängerung 46 auf. An dem freien Ende der Verlängerung 46 ist eine Drosselöffnung vorgesehen. Über die Drosselöffnung und durch die Verlängerung 46 gelangt mit Druck beaufschlagtes Fluid aus der Durchgangsbohrung 18 in das Innere des Ventilkolbens 22. Eine der in 1 dargestellten ähnliche Ventilanordnung ist in der EP 0 626 304 B1 dargestellt.
  • Ein Teil des von der Pumpe 1 durch die Leitung 2 in den Ringraum 42 des Stromregelventils 4 geförderten Volumenstroms gelangt durch die Öffnung 37 und die Durchgangsbohrung 18 in dem Stopfen 20 in die Leitung 5 zu dem (nicht dargestellten) Verbraucher. Der übrige Teil des von der Pumpe 1 geförderten Volumenstroms wird über eine Abströmöffnung 48 abgeregelt, die in dem Ventilgehäuse 12 ausgespart ist. Es wird dann ein Teilstrom des von der Pumpe 1 geförderten Volumenstroms abgeregelt, wenn eine an dem Ventilkolben 22 ausgebildete Steuerkante 50 gegen die Vorspannkraft der Ventilfeder 24 von ihrem zugehörigen Ventilsitz in dem Ventilgehäuse 12 abhebt und die Öffnung 48 in öffnende Richtung überfährt.
  • Das Abheben der Steuerkante 50 von ihrem zugehörigen Ventilsitz hängt unter anderem von der Vorspannung der Ventilfeder 24 ab, die zwischen dem Ventilkolben 24 und dem Stellkolben 26 in einem Ventilfederraum 52 angeordnet ist. Die Vorspannkraft der Ventilfeder 24 kann eingestellt werden, indem der Abstand zwischen dem Ventilkolben 22 und dem Stellkolben 26 variiert wird.
  • Der Ventilfederraum 52 steht über die innen hohle, an dem Ventilkolben 22 ausgebildete Verlängerung 46 mit einer ersten Drossel 47 mit der Durchgangsbohrung 18 in Verbindung. Außerdem steht der Ventilfederraum 52 über eine zweite Drossel 54 und eine Bohrung 55, die zentral in dem Stellkolben 26 ausgebildet sind, mit einem Stellzylinderraum 56 in Verbindung, der an dem dem Stopfen 20 abgewandten, geschlossenen Ende des Ventilgehäuses 12 ausgebildet ist. Der Stellzylinderraum 56 ist durch eine umlaufende Stufe 57 begrenzt, an der ein Bund 58 anliegt, der an dem Stellkolben 26 ausgebildet ist. Im Anlagebereich zwischen dem Bund 58 und der Stufe 57 ist in dem Ventilgehäuse 12 eine Öffnung ausgebildet, von der eine Leitung 59 über eine Leitung 60 zur Saugseite der Pumpe 1 führt.
  • Der Stellzylinderraum 56 steht über eine Leitung 62 mit einem 2/2-Wegeventil 64 in Verbindung. Das 2/2-Wegeventil 64 wird durch eine Feder in die in der 1 dargestellte Nullstellung vorgespannt und ist durch einen Magneten betätigbar. In der in 1 dargestellten Schaltstellung des 2/2-Wegeventils 64 ist die Leitung 62 geschlossen. Wenn das 2/2-Wegeventil 64 in seine zweite, in 1 nicht dargestellte Schaltstellung geschaltet wird, wird eine Verbindung zwischen der Leitung 62 zu der Leitung 60 freigegeben, die auf der Saugseite der Pumpe 1 angeordnet ist.
  • Der Ventilfederraum 52 steht über eine Leitung 66, in der ein Druckbegrenzungsventil 67 angeordnet ist, ebenfalls mit der Leitung 60 in Verbindung. Über das Druckbegrenzungsventil 67 kann ein kritischer Überdruck in dem Ventilfederraum 52 verhindert werden.
  • Der Stellkolben 26 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylinders, an dessen einer Stirnseite der Bund 58 ausgebildet ist. An der dem Bund 58 abgewandten Stirnseite des Stellkolbens 26 ist ein Vorsprung 68 ausgebildet, der von der ersten Windung der als Schraubenfeder ausgebildeten Ventilfeder 24 umgriffen wird. Die Bohrung 55 verläuft in axialer Richtung in dem Stellkolben 26. Durch den Bund 58 ist die der Ventilfeder 24 abgewandte Stirnfläche des Stellkolbens 26 etwas größer als die der Ventilfeder 24 zugewandte Stirnfläche des Stellkolbens 26.
  • In 1 befindet sich der Stellkolben 26 mit dem Bund 58 in Anlage an der Stufe 57. Außerdem befindet sich die an dem Ventilkolben 22 ausgebildete Steuerkante 50 in Anlage an ihrem zugehörigen Sitz. Weil der Stellkolben 26 mit seinem Bund 58 an der Stufe 57 anliegt, kann der Abstand zwischen dem Stellkolben 26 und dem Ventilkolben 22 nicht weiter verringert werden. Somit ist die Vorspannkraft der Ventilfeder 24 in dem in 1 dargestellten Zustand des Stromregelventils 4 maximal.
  • Wenn das 2/2-Wegeventil 64 umschaltet, wird der Druck in dem Stellzylinderraum 56 über die Leitung 62 und die Leitung 60 abgebaut. Wenn der Druck in dem Stellzylinderraum 56 einen von der Größe der Stirnflächen des Stellkolbens 26 und der Federkraft der Feder 24 abhängigen Grenzwert unterschreitet, bewegt sich der Stellkolben 26 von dem Ventilkolben 22 weg, und die Kraft der Ventilfeder 24 verringert sich dementsprechend. In Folge der geringeren Kraft der Ventilfeder 24 wird ein größerer Volumenstrom über die Abströmöffnung 48 und die Leitung 6 abgeregelt.
  • Die in den 2 bis 6 dargestellten Ausführungsformen ähneln der in 1 dargestellten Ausführungsform. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsformen eingegangen.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Stellkolben 26 schlanker ausgebildet als bei der in 1 dargestellten Ausführungsform. An dem zu der Ventilfeder 24 gewandten Ende des Stellkolbens 26 ist ein Bund 69 ausgebildet, der von der Stirnfläche des Stellkolbens 26 etwas beabstandet ist und eine Anlagefläche für die erste Windung der Ventilfeder 24 bildet. An dem der Ventilfeder 24 abgewandten Ende des Stellkolbens 26 ist ein Bund 58 ausgebildet. Der Bund 58 befindet sich in Anlage an einem umlaufenden Steg 70, der an dem Innenraum 14 des Ventilgehäuses 12 vorsteht. Der Steg 70 bildet einen Anschlag für den Bund 58 des Stellkolbens 26.
  • Die in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass in dem Stellzylinderraum 56 eine konische Feder 72 angeordnet ist. Die konische Feder 72 ist zwischen der der Ventilfeder 24 abgewandten Stirnfläche des Stellkolbens 26 und dem geschlossenen Ende des Ventilgehäuses 12 eingespannt. Die konische Feder 72 dient dazu, eine Rückstellkraft auf den Stellkolben 26 aufzubringen, sobald sich dieser im Betrieb in den Stellzylinderraum 56 hinein verschiebt. Durch die Rückstellfeder 72 wird der Betrieb des Stromregelventils 4 stabilisiert und im drucklosen Zustand der Stellkolben in Abhängigkeit von den vorgegebenen Federkräften eindeutig nach ”vorne” positioniert.
  • Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist im Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform das 2/2-Wegeventil als Proportionalventil ausgebildet, wie durch die Linien 74 und 75 angedeutet ist. Die Ausbildung als Proportionalventil liefert den Vorteil, dass über das 2/2-Wegeventil 64 beliebige Stellungen des Stellkolbens 26 realisiert werden können. Dadurch kann der durch die Abströmöffnung 48 abgeregelte Volumenstrom nahezu beliebig variiert werden.
  • Die in 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass der Stellzylinderraum 56 durch eine Leitung 76 mit der zu dem Verbraucher führenden Leitung 5 in Verbindung steht. In der Leitung 76 ist ein gegen die Leitung 5 vorgespanntes Rückschlagventil 77 angeordnet. Das Rückschlagventil 77 öffnet, wenn der Druck in der Leitung 5 größer als der Druck in der Leitung 76 und ausreichend groß ist, um zusätzlich die Federvorspannkraft des Rückschlagventils 77 zu überwinden. Durch die Verbindungsleitung 76 wird zusätzlich zu der Wirkung der Rückstellfeder 72 ein schnelleres Auffüllen des Stellzylinderraums 56 nach einem Umschalten des 2/2-Wegeventils 64 sichergestellt. Dadurch wird ein schnelles und sicheres Rückstellen des Stellkolbens 26 gewährleistet.
  • In der in 6 dargestellten Ausführungsform sind die wesentlichen Merkmale der in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsformen miteinander kombiniert. Mit dieser Ausführungsform konnten in Versuchen die besten Ergebnisse erzielt werden.
  • Die in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen der Ventilanordnung ermöglichen eine elektrohydraulische Verstellung der Fördermenge der Hydraulikpumpe 1. Die Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 kann durch Variation der Vorspannung der Ventilfeder 24 schnell variiert werden. Der Stellkolben 26 wird mit Drucköl beaufschlagt und durch ein Elektromagnetventil gesteuert. Durch die in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen der Ventilanordnung können deutliche Energieeinsparungen realisiert werden. Außerdem wird eine elektrische Kennlinienverstellung ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
  • 1
    Pumpe, hydraulische Fördereinrichtung
    2
    Leitung
    4
    Stromregelventil
    5
    Leitung
    6
    Leitung
    7
    Leitung
    8
    Injektor
    9
    Leitung
    10
    Leitung
    12
    Ventilgehäuse
    14
    Innenraum
    16
    Stirnseite des Ventilgehäuses 12
    18
    Durchgangsbohrung
    20
    Stopfen
    22
    Ventilkolben
    24
    Ventilfeder
    26
    Stellkolben
    30
    Dichtflächen
    32
    Wandung des Innenraums 14
    34
    Durchmesser kleinerer Bereich des Stopfens 20
    36
    Stirnseite
    37
    Öffnung
    42
    Ringraum
    46
    Verlängerung
    48
    Abströmöffnung
    50
    Steuerkante
    52
    Ventilfederraum
    54
    Drossel, Drosselstelle
    55
    Bohrung, Kanal
    56
    Stellzylinderraum
    57
    umlaufende Stufe, Umlaufkante
    58
    Bund
    59
    Leitung
    60
    Leitung
    62
    Leitung
    64
    2/2-Wegeventil
    66
    Leitung
    67
    Druckbegrenzungsventil
    68
    Vorsprung
    Fig. 2–Fig. 6
    69
    Bund
    70
    umlaufender Steg
    Fig. 3
    72
    konische Feder (Rückstellfeder)
    Fig. 1
    74
    Linie
    75
    Linie
    Fig. 5
    76
    Leitung
    77
    Rückschlagventil
    6

Claims (13)

  1. Ventilanordnung für eine hydraulische Fördereinrichtung (1) mit einem Stromregelventil (4), das einen Ventilkolben (22) umfasst, der gegen die Vorspannkraft einer Ventilfeder (24) verschiebbar ist, die in einem ein- oder mehrteiligen Ventilgehäuse (12) zwischen dem Ventilkolben (22) und einem Stellkolben (26) angeordnet ist und deren Vorspannung über den Stellkolben (26) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf der der Ventilfeder (24) abgewandten Seite des Stellkolbens (26) über eine Ventileinrichtung einstellbar ist.
  2. Ventilanordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung ein 2/2-Wegeventil (64) umfasst, in dessen erster Stellung die der Ventilfeder (24) abgewandte Seite des Stellkolbens (26) mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung (1) in Verbindung steht, und in dessen zweiter Stellung die Verbindung zu der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung (1) unterbrochen ist.
  3. Ventilanordnung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil (64) durch eine Feder in die zweite Stellung vorgespannt ist.
  4. Ventilanordnung, nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil (64) durch einen Elektromagneten betätigbar ist.
  5. Ventilanordnung, nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das 2/2-Wegeventil (64) als Proportionalventil ausgebildet ist.
  6. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stellkolben (26) ein Bund (58) ausgebildet ist, der an einer umlaufenden Kante zur Anlage kommen kann, die in dem Ventilgehäuse (12) ausgebildet ist und einen Anschlag für den Bund (58) an dem Stellkolben (26) bildet.
  7. Ventilanordnung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Kante an einem Steg (70) ausgebildet ist, der innen an dem Ventilgehäuse (12) vorgesehen ist.
  8. Ventilanordnung, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der der Ventilfeder (24) zugewandten Seite des Bundes (58) und der den zugehörigen Anschlag bildenden Umlaufkante (57) mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung in Verbindung steht.
  9. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder (24) zugewandte und die der Ventilfeder (24) abgewandte Seite des Stellkolbens (26) über einen Verbindungskanal (55), in dem eine Drosselstelle (54) angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen.
  10. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder (24) abgewandte Stirnfläche des Stellkolbens (26) etwas größer als die der Ventilfeder (24) zugewandte Stirnfläche des Stellkolbens (26) ausgebildet ist.
  11. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Ventilfeder (24) abgewandten Seite des Stellkolbens (26) eine Rückstellfeder (72) angeordnet ist, durch die der Stellkolben (26) zu der Ventilfeder (24) hin vorgespannt ist.
  12. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder (24) abgewandte Seite des Stellkolbens (26) über ein Rückschlagventil (77) mit der Druckseite der hydraulischen Fördereinheit (1) in Verbindung steht.
  13. Ventilanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ventilfeder (24) zugewandte Seite des Stellkolbens (26) über ein Druckbegrenzungsventil (67) mit der Saugseite der hydraulischen Fördereinrichtung (1) in Verbindung steht.
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