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EntlUftungsvorrichtung für eine hvdraulische Anlage
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für eine
hydraulische Anlage,, insbesondere Lenkanlage für Fahrzeuge, mit von einer Pumpe
speisbarem Verbraucherkreis, aufweisend eine feste Drossel, ein vom Druckabfall
an der Drossel und einer Feder belastetes Ventil, das anspricht, wenn der Druckabfall
einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat, und eine mit der festen Drossel
in Reih.e liegende variable Drossel aufweist, die in der Ruhestellung.
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ihren kleinsten Widerstand hat, wobei die Zufuhr von Druckflüssigkeit
zum Verbraucherkreis erst freigegeben wird, wenn der Pumpendruck einen bestimmten
Mindestwert erreicht hat, Bei einer bekannten Entlüftungsvorrichtung dieser Art
(DE-OS 23 19 135) ist die Reihenschaltung von fester Drossel und variabler Drossel
dauernd zwischen Pumpe und Behälter geschaltet. Das vom Druckabfall gesteuerte Ventil
weist einen Schieber auf, der beim Überschreiten des durch die Ventilfeder vorgegebenen
Grenzwertes die variable Drossel allmählich verkleinert und zwei weitere Pfade öffnet,
von denen der eine von der Pumpe zum Verbraucherkreis, nämlich einer Lenkanlage
für Kraftfahrzcuge, und der andere
vom Verbraucherkreis zum Behälter
führt. Wenn die Pumpe aus irgendeinem Grund (z.B. einer Undichtigkeit oder eines
Schlauchbruchs) nicht-nur Druckflüssigkeit, sondern auch Luft fördert, besteht die
Gefahr, daß der Verbraucherkreis nicht mehr sicher arbeitet. Dieser Lufteinschluß
ist aber gleichzeitig mit einer Absenkung des Pumpendrucks verbunden. Infolgedessen
schließen die beiden mit dem Verbraucher verbundenen Pfade und die gesamte Fördermenge
wird über die feste und die variable Drossel in den Behälter zurückgeleitet, so
daß eine automatische Entlüftung erfolgt. Allerdings fließt über die beiden Drosseln
auch im Normalbetrieb eine etwa konstante Druckflüssigkeitsmenge, so daß sich ein
entsprechender Energieverlust ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungsvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der die Energieverluste wesentlich
geringer sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemß dadurch gelöst; daß die variable
Drossel bis in die Schließstellung veränderbar ist und die feste Drossel von mindestens
einem Teil der zum Verbraucherkreis strömenden Druckflüssigkeit durchflossen wird.
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Bei dieser Konstruktion ist die variable Drossel im Normalbetrieb
der Pumpe im wesentlichen geschlossen. Es tritt daher kein Energieverlust auf. Trotzdem
tritt ein Druckabfall an der festen Drossel auf, da diese von zum Verbraucher strömender'Druckflssigkeit
durchsetzt ist.
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Der Verbraucherkreis kann insbesondere über ein federbelastetes Rückschlagventil
angeschlossen sein, das öffnet, wenn der Pumpendruck den Mindestwert überschreitet.
Durch entsprechende Bemessung der Federn der beiden Ventile läßt sich erreichen,
daß das Rückschlagventll erst bei einem
Pumpendruck öffnet, bei
dem die variable Drossel schon teilweise geschlossen ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß das
den Drosselpfad aufweisende Ventil einen zweiten Pfad für zum Verbraucher strömende
Druckflüssigkeit besitzt, der erst nach Überschreiten des Druckabfall-Grenzwerts
öffnet. Diese Zusammenfassung der beiden Pfade in einem Ventil ermöglicht weitere
Schaltungsvarianten. Durch den zweiten Pfad kann auch das Rückschlagventil ersetzt
werden.
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Bei einer vorteilhaften Gestaltung ist ein Drei-Wege-Ventil vorgesehen,
bei dem der erste Anschluß über die feste Drossel mit der Pumpe, der zweite Anschluß
mit dem Behälter und der dritte Anschluß mit dem Verbraucherkreis verbunden ist
und bei dem der in der Ruhestellung über den Dross.elpfad mit dem zweiten Anschluß
verbundene erste Anschluß nach Überschreiten des Druckabfall-Grenzwerts bei gleichzeitiger
Verstellung der variablen Drossel in Schließrichtung über den zweiten Pfad mit dem
dritten Anschluß verbunden wird. Hierbei wirkt das Ventil als Umschalt-.
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ventil, das die über die feste Drossel geförderte Druckflüssigkeit'
bei zu geringem Pumpendruck zum Behälter und bei höherem Pumpendruck zum Verbraucherkreis
leitet, wobei die variable Drossel zumindest in einem Teil des Arbeitsbereichs völlig
geschlossen sein kann.
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Eine andere Alternative besteht darin, daß ein Drei-Wege-Ventil vorgesehen
ist, bei dem der erste Anschluß mit der Pumpe, der zweite Anschluß mit dem Behälter
und der dritte Anschluß über das Rückschlagventil mit dem Verbraucherkreis verbunden
ist, bei dem die feste Drossel zwischen ersten und dritten Anschluß geschaltet'ist
und bei dem der in der Ruhestellung über den-Drosselpfad mit dem zweiten Anschluß
verbundene dritte Anschluß nach Überschreiten des Druck-
abfall-Grenzwerts
unter gleichzeitiger Verstellung der variablen Drossel in Schließrichtung über den
zweiten Pfad mit dem ersten Anschluß verbunden wird. Bei diesem Aufbau bildet der
zweite Pfad ebenfalls eine variable Drossel, die sich so einstellt, daß an ihr der
gleiche Druckabfall wie an der festen Drossel auftritt, und auch hier kann die gesamte
Druckflüssigkeitsmenge zum Verbraucherkreis geleitet werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter,
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild
einer ersten Ausführungsform und Fig. 2 das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform.
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In Fig. 1 fördert eine Pumpe 1 Druckflüssigkeit aus einem Behälter
2 über eine Saugleitung 3 zu ihrem Ausgang 4.
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Über eine Leitung 5 mit einem Rückschlagventil 6, das durch eine Feder
7 belastet ist, wird ein Verbraucherkreis 8 angeschlossen, dessen Ausgang wiederum
zum Behälter 2 führt.
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Der Pumpenausgang 4 ist über die Reihenschaltung einer festen Drossel
und einer variablen Drossel 9 mit dem Behälter verbunden. Die variable Drossel befindet
sich in einem Drosselpfad 11 eines Drei-Wege-Ventils 12, dessen Schieber 13 an der
linken Stirnseite 14 über eine Fühlerleitung 15 vom Druck vor der festen Drossel
10 und an der rechten Stirnseite 16 über eine Fühlerleitung 17 vom Druck hinter
der festen Drossel 10 und einer Feder 18 belastet ist. Die variable Drossel 9 wird
dadurch gebildet, daß ein Bund 19 des Schiebers 13 mit einer Ringnut 20 im Gehäuse
zusammenwirkt Der erste Anschluß 21 des Drei-Wege-Ventils 12 ist mit dem
Pumpenausgang
4 Verbunden, der zweite Anschluß 22 ist mit dem Behälter 2 verbunden. Der dritte
Anschluß 25 ist über das Rückschlagventil 6 mit dem Verbraucherkreis 8.
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verbunden. Außerdem liegt die feste Drossel 10 zwischen dem ersten
Anschluß 21 und dem dritten Anschluß 25. In diesem Fall kann der dritte Anschluß
25 über den Drosselpfad 11 mit dem zweiten Anschluß 20 und über einen zweiten Pfad
23, in dem sich eine variable Drossel 24, gebildet durch einen Bund 26 des Schiebers
13 und eine Ringnut 27 im Gehäuse, befindet, mit dem. ersten Anschluß 21 verbunden
werden. Die Bemessung des Drei-Wege-Ventils 12 ist vorzugsweise derart, daß der
zweite Pfad 23 bereits öffnet, wenn der Drosselpfad 11 noch nicht vollständig geschlossen
hat.
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Beim Stillstand der Pumpe 1 befindet sich-der Schieber 13 in seiner
linken Endlage. In dieser Stellung verbleibt der Schieber auch, wenn der Pumpenausgangsdruck
klein ist, also insbesondere dann, wenn die Pumpe zuviel Luft fördert.
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Hierbei ist die variable Drossel 9 voll geöffnet, so daß Druckflüssigkeit
über die feste Drossel 10 und die variable Drossel 9 zum Behälter 2 strömt. Sobald
der Druckabfall an der festen Drossel 10 den vorgegebenen Grenzwert überschreitet,
was gleichzeitig bedeutet, daß der Pumpenausgangsdruck einen vorgegebenen Mindestwert
überschreitet, verschiebt sich der Schieber 13 nach'rechts. Hierdurch, wird die
variable Drossel 9 verkleinert und es öffnet sich der zweite Pfad 23. In der Endstellung
ist der Drosselpfad 11 ganz geschlossen und die Drossel. 24 im zweiten Pfad 23 gerade
soweit geöffnet, daß an ihr derselbe Druckabfall auftritt wie an der festen Drossel
10. Beim Normalbetrieb wird daher überhaupt keine Druckflüssigkeit in'den Behälter
abgezweigt; vielmehr wird die gesamte geförderte Druckflüssigkeit dem Verbraucherkreis
8 zugeführt. Die Feder 7 des Rückschlagventils Gist so bemessen, daß das Rückschlagventil
erst öffnet, wenn der Pumpendruck abzüglich
des Druckabfalls an
der Drossel 9 einen ausreichend hohen Druck für den Verbraucherkreis 8 darstellt,
also die Pumpe 1 keine Luft mehr fördert.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind für entsprechende Teile um
100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Das Ventil 112 ist ein Drei-Wege-Ventil, bei
dem der erste Anschluß 121 nicht nur über den Drosselpfad 111 mit dem zweiten Anschluß
122 sondern über den zweiten Pfad 123, der eine Drosselstelle 124 aufweisen kann,
mit dem dritten Anschluß 125 verbindbar ist. Dieser dritte Anschluß ist mit dem
Verbraucherkreis 108 verbunden. Der zweite Pfad wird durch das Zusammenwirken des
Bundes 126 des Schiebers 113 mit der Ringnut 127 im Gehäuse geöffnet. Die feste
Drossel t0 ist zwischen die Pumpe 101 und den ersten Anschluß 121 geschaltet.
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Auch bei dieser Ausfuhrungsform nimmt der Schieber 113 bei abgeschalteter
Pumpe seine linke Endlage ein, in der die variable Drossel 109 voll geöffnet und
der zweite Pfad 125 geschlossen ist. Sobald der Pumpenausgangsdruck seinen Mindestwert
und bei der Druckabfall an der'festen Drossel 110 seinen vorgegebenen Grenzwert
überschreitet, verlagert sich der Schieber 113 nach rechts, wodurch der Querschnitt
der variablen Drossel 109 verkleinert und gleichzeitig der Querschnitt der variablen
Drossel 124 vergrößert wird. Bei weiterer Verlagerung wird schließlich der Drosselpfad
111 ganz geschlossen und der zweite Pfad 123 vollständig geöffnet. Der Druckabfall
an der Drossel 110, der durch die zum Verbraucherkreis 108 strömende Flüssigkeit
hervorgerufen wird, ist ausreichend groß, um das Ventil 112 in dieser Stellung zu
halten. Die Feder 118 kann auch so ausgelegt sein, daß die Verstellung des Ventils
aus der einen Endlage in die andere Endlage innerhalb einer sehr kleinen Anderung
des Druckabfalls an der
festen Drossel 110 erfolgt.
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Bei Fig. 2 kann der zweite Pfad 127 des Ventils 112 auch durch ein
federbelastetes Rückschlagventil ersetzt werden.