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ByPassventil
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Bypassventil nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges bekanntes Ventil hat den Zweck, beispielsweise
zuviel gefördertes Druckmittel zum Tank abzuleiten. Es ist somit in seiner Funktion
auf diesen einen Zweck begrenzt.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Bypassventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es sehr vielseitig
verwendbar ist, da es z,B. das Anlaufverhalten des Hydromotors verbessert, den Druck
im hydrostatischen Kreislauf begrenzt, ein Nachsaugen des als Pumpe arbeitenden
Hydromotors zu ermöglichen, wenn dieser bei abgeschalteter Pumpe infolge einer Last
nachläuft, oder in einem speziellen Fall auch der Temperaturregelung dient.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen
der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen Schaltplan, Figur 2 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Bypassventils, Figur 3 eine Abwandlung des Ventils nach Figur 2, Figur 4 ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines Bypassventils.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist mit 10 .eine
Pumpe bezeichnet, die Druckmittel über eine Saugleitung 11 aus einem Tank J2 ansaugt
und dieses in eine Druckleitung 13 verdrängt.
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Von der Druckleitung 13 zweigt eine Verbraucherleitung 14 ab, die
zu einem Hydromotor 15 führt. Die Druckleitung 13 führt weiterhin zu einem Bypassventil
16, wo sie an zwei Einlässen 17, 18 mündet. Das Bypassventil hat zwei Auslässe 19,
20, die über Leitungen 21, 22 mit einer Leitung 23 verbunden sind, die einerseits
zur Rückleitung 26 des Hydromotors 15, andererseits zu einem weiteren Verbraucher
24 führt, durch den eine Auslaßleitung 25 mit dem Tank 12 Verbindung hat.
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Im mehrteiligen Gehäuse 28 des Bypassventils 16 ist ein zylindrischer
Hohlraum 29 ausgebildet, in dem ein erster Ventilkörper 30 mit Schließkegel 30'
gleitend geführt ist. Auf diesen wirkt eine Druckfeder 31 ein und drückt
ihn
auf einen im Gehäuse 28 ausgebildeten Ventilsitz 32. Die Druckfeder ist in einem
Raum 33 angeordnet, der über einige im Ventilkörper 30 ausgebildete Axialbohrungen
34 mit den Auslässen 19, 20 verbunden ist, Im Ventilkörper ist eine mittige durchgehende
Bohrung 36 ausgebildet, in der eine Druckfeder 37 angeordnet ist, die auf einen
kugeligen Ventilkörper 38 einwirkt.
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Der Ventilsitz 39 für den kugeligen Ventilkörper 38 ist durch eine
Schräge an der oberen Stirnseite des Ventilkörper 30 gebildet. Wenn der Druck in
der Anlage gering ist, wird der Ventilkörper 38 durch die Druckfeder 37 vom Sitz
39 weggedrückt und liegt dann in einem Raum 40, in den die Einlässe 17, 18 münden.
In diesem ist zum Ventilkörper 30 hin ein ringspaltförmiger Durchlaß 41 gebildet.
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Wenn die Pumpe 10 noch wenig Druckmittel fördert und der Druck in
der Leitung 13 noch gering ist, wird der Ventilkörper 38 durch die Druckfeder 37
in Offenstellung gehalten, so daß das Druckmittel über den Durchlaß 41 und die Bohrung
36 in den Raum 33 strömt. Von dort fließt es über die Axialbohrungen 34 zu den Auslässen
19, 20 und über die Leitungen 21, 22 zur Leitung 23. Von dieser gelangt es in den
Verbraucher 24 - beispielsweise eine hydrostatische Lenkung - und von dort weiter
zum Behälter 12. Bei der geringen genannten Fördermenge der Pumpe 10 läuft der Motor
15 nicht an. Dazu ist ein bestimmter Druck notwendig, insbesondere ein Druckstoß,
der durch das Bypassventil 18 erzeugt wird. Ist die Fördermenge größer geworden,
so
ist die Durchflußgeschwindigkeit zwischen dem Ventilkörper 38 und dem Ventilsitz
36 sehr groß geworden, wodurch der Druck an dieser Stelle stark abfällt. Der von
oben her auf den Ventilkörper 38 wirkende Druck überwindet nun bei einer bestimmten
Strömungsgeschwindigkeit schlagartig die Kraft der Feder 37, so daß der Ventilkörper
auf den Ventilsitz 39 gedrückt wird. Hierdurch erhöht sich auch schlagartig der
Druck in den Leitungen 13 und 14, und durch diese Druckerhöhung kann nunmehr der
Hydromotor 15 anlaufen. Dabei liegt der Ventilkörper, 30 nach wievor am Ventilsitz
32.
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Hat der Druck im Raum 40 einen oberen Grenzwert erreicht, so wird
der Ventilkörper 30 entgegen der Kraft der Druckfeder 31 von seinem Sitz abgehoben,
so daß Druckmittel unmittelbar aus dem Raum 40 zu den Auslässen 19, 20 strömen kann.
Dadurch wird der Überdruck abgebaut. Das Bypassventil ist somit auch als Druckbegrenzungsventil
wirksam.
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Treibt der Hydromotor 15 eine große Last an, und wird die Pumpe 10
abgeschaltet, so rotiert der Hydromotor 15 noch eine gewisse Zeit weiter, wobei
er nun als Pumpe wirkt. Sind keine besonderen Maßnahmen getroffen, so kann er, da
kein Druckmittel mehr zu Verfügung steht, infolge mangelnder Durchspülung zerstört
werden. Auch hier ist das Bypassventil 16 vorteilhaft, da es nun die Wirkung eines
sogenannten Nachsaugventils ausübt. In diesem Betriebszustand wird der Ventilkörper
38 durch die Druckfeder 37 vom Ventilsitz 39 abgehoben, und Druckmittel wird nun
über die Auslässe 19, 20 und die Axialbohrungen 34 in den Raum 33 angesaugt, und
zwar vom Ausgang des Hydromotors über das
Bypassventil zum Einlaß
des Hydromotors. Vom Raum 33 gelangt das Druckmittel dann über die Bohrung 36 und
den Durchlaß 41 und die Leitungen 13 und 14 zum Hydromotor.
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Das Druckmittel nimmt nun also genau den umgekehrten Weg, wie anfangs
beschrieben. Dieser Betriebszustand hält so lange an, bis der Hydromotor 15 zum
Stillstand gekommen ist.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist noch vielseitiger anwendbar
als das zuvor geschilderte. Es stimmt weitestgehend mit diesem überein und unterscheidet
sich von diesem lediglich dadurch, daß hier im unteren Teil des Ventilgehäuses ein
Dehnstoffelement 43 angeordnet ist, das auf einem Kolben 44 einwirkt, an dem sich
der untere Teil der Druckfeder 31 abstützt. Auf das Dehnstoffelement 43 wirkt beispielsweise
die Temperatur in der Druckleitung 13 oder aus einer von einem Kühlmittel durchflossenen
Leitung ein, so daß die Druckbegrenzungsfunktion des Bypassventils temperaturabhängig
gesteuert wird. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der Hydromotor 15
den Lüfter einer Klimaanlage antreibt, die für eine konstante Temperatur sorgen
solls beispielsweise im Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine, Eine weitere
Variante zeigt das Ausführungsbeispiel nach Figur 4. Es kann mit oder ohne Dehnstoffelement
43 ausgeführt sein. Es unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen
dadurch, daß an den zuvor mit 30 bezeichneten Ventilkörper - nun mit 50 bezeichnet,
ein nach oben gerichteter mittiger und zylindrischer Fortsatz 51 ausgebildet ist,
und daß der Raum 40 wesentlich vergrößert ist. Auf das Ende des Fortsatzes ist eine
Verschlußkappe 52 aufgeschraubt, welche als Endanschlag
für den
Ventilkörper 38 dient. In der Verschlußkappe sind zwei seitlich liegende, durchgehende
Bohrungen 53, 54 für den Druckmitteldurchlaß ausgebildet.
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Mit einer derartigen Ausbildung erreicht man, daß nach Öffnen des
Ventilkörpers 50 der Ventilkörper 38 nicht mehr stark umströmt ist und durch die
Druckfeder 37 weit von seinem Ventilsitz 55 abgehoben ird. Dadurch wird der Hydromotor
15 stillgesetzt und es bildet sich ein sehr geringer Restdruck auf, wodurch die
Verlustenergie gering gehalten wird, Zweckmäßig ist es, das Bypassventil 16 unmittelbar
am Hydromotor 15 anzuordnen.