EP2496867A1 - Ventilanordnung - Google Patents

Ventilanordnung

Info

Publication number
EP2496867A1
EP2496867A1 EP10754885A EP10754885A EP2496867A1 EP 2496867 A1 EP2496867 A1 EP 2496867A1 EP 10754885 A EP10754885 A EP 10754885A EP 10754885 A EP10754885 A EP 10754885A EP 2496867 A1 EP2496867 A1 EP 2496867A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
valve
expansion sleeve
valve arrangement
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10754885A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Spielvogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2496867A1 publication Critical patent/EP2496867A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793With opening bias [e.g., pressure regulator]

Definitions

  • the present invention relates to a valve arrangement, in particular a control valve of a variable displacement pump according to the preamble of claim 1.
  • a generic control valve assembly is known. This has a valve housing, in which a pressure control valve and a flow control valve are integrated. A control piston of the control valves is biased in each case by means of a control spring in one direction.
  • a spring housing is attached to the front side of the valve housing, in which the respective control spring is arranged, which acts on a spring plate on the control piston.
  • This control spring in turn is supported on a support disk, which is adjustable by means of an adjusting screw in the axial direction, so that the control spring preload can be adjusted via the adjusting screw.
  • control valves for variable displacement pumps are usually set to values desired by the customer. This setting is preferably made only once at the pump manufacturer before delivery of the variable.
  • the adjustment pumps are set on test benches during pump production by a test person and secured against subsequent, accidental change the setting. This backup takes place, for example, in the generic control valves via a lock nut, via which the adjusting screw is clamped to the spring housing.
  • O-rings are still required in the known solution, which seal the overlap area between the spring housing and the valve housing and the other between the adjusting screw and the spring housing, so that the spring spring receiving the spring chamber to the outside Reliably completed.
  • a disadvantage of this solution is that a plurality of components for adjusting and supporting the control spring and a plurality of seals must be provided for sealing the spring chamber.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed valve assembly.
  • the hydraulic valve arrangement is designed with a valve housing in which a valve piston receiving a valve bore is formed.
  • This valve piston is biased by a spring which is supported on an at least once axially adjustable spring seat.
  • this spring seat is designed instead of the initially described, very elaborately performed screw adjustment as a radially expandable expansion sleeve, which is non-positively inserted into the valve bore and this closes.
  • radially expandable expansion sleeves are also known by the term "expander” and are also used in hydraulics.
  • DE 199 33 371 A1 describes bracing an expansion sleeve by means of a throttle body, which is designed with a constriction along which Tear throttle body during clamping and then releases the throttle cross-section.
  • expansion sleeves can be dispensed with the complex thread adjustment according to the prior art; Furthermore, the number of sealing surfaces compared to this prior art is substantially reduced, since this expansion sleeve can be used directly in a valve bore or an adjoining spring chamber, without the need for an additional spring housing for receiving the above-described actuator. Accordingly, the number of components and the sealing surfaces compared to the solution described above can be significantly reduced, so that both the assembly and the production is simplified.
  • To adjust the indirectly or directly applied to the spring expansion sleeve is inserted into the valve bore or the spring chamber until the desired setting is reached and then expanded radially, so that it is tightly clamped to the valve bore and the spring chamber. During this radial expansion, the axial position of the expansion sleeve does not change, so that the desired setting value is reliably maintained.
  • the expansion sleeve is designed with a cone bolt, for example, via a tie rod attached to the. radial expansion of the expansion sleeve is actuated.
  • This pull rod is preferably provided with a predetermined breaking point, so that it can be released after the expansion of the expansion sleeve from the cone bolt.
  • the spring-side end face of the expansion sleeve protrudes beyond the cone bolt at least around the assembly path for expansion in the axial direction toward the spring, so that the cone bolt does not come into operative connection with the spring either in the unexpanded basic position of the expansion sleeve or in the expansion position can.
  • This spacer can be made in one piece with the expansion sleeve or as a separate component.
  • a support disk is arranged between the spacer and the spring, which serves as a support for the spring.
  • This support disk can in turn be designed as a separate component or else integrally with the spacer.
  • an inner bore of the expansion sleeve is executed in opposite directions conical to the cone bolt. The inner diameter of the spacer is accordingly made larger than the largest diameter of the cone bolt or the expansion sleeve.
  • circumferential grooves can be formed on its outer circumference, which leads to a "hooking" with the peripheral wall of the valve bore and thus improves the seat.
  • control springs of a flow control valve and a pressure control valve of a pump regulator are supported in the manner described above via an expansion sleeve.
  • a preferred embodiment will be explained in more detail below with reference to a single figure, which shows a longitudinal section through a control valve assembly 1 of a pump controller.
  • the basic structure of this control valve arrangement 1 is described in detail in the prior art described in the introduction according to DE 101 36 416 A1.
  • the schematic structure of the pump controller is further explained in the out of the Bosch Rexroth AG out data sheet RD 92 711 / 10.07, so that in the following only the essential components for understanding the invention are described and incidentally for the sake of simplicity to the aforementioned state of Technology is referenced.
  • the control valve assembly 1 has a valve housing 2, in which a flow control valve 4 and a pressure control valve 6 are accommodated.
  • the pressure control valve 6 causes a constant pressure in a hydraulic system within the control range of the pump.
  • the flow rate of the pump can be adjusted via a differential pressure at the consumer so that the pump promotes only the pressure medium actually required by the consumer.
  • a pressure connection P leading to the pump pressure there are a pressure connection P leading to the pump pressure, a working connection A, a tank connection T and an LS connection indicated only in the figure.
  • X is provided.
  • Said working port A is in fluid communication with a pressure chamber of an actuating cylinder, via which, as explained in the data sheet RE 92 711, a pivot angle of an adjustable axial piston pump is adjustable.
  • a swash plate of this axial piston pump is swung out via a spring mechanism and can be pivoted back by the pressure in the pressure chamber of the actuating cylinder.
  • At the LS port X is the highest load pressure of all consumers of the supplied via the pump with pressure medium system, which is tapped for example via a shuttle valve cascade from the consumer.
  • the pressure control valve 6 has a pressure control piston 8 which is guided in a valve bore 10 and is biased via a pressure control spring assembly 12 with two coaxially arranged springs in the illustrated basic position in which it rests against a valve 10 inserted into the valve plug 10.
  • a pressure control spring assembly 12 with two coaxially arranged springs in the illustrated basic position in which it rests against a valve 10 inserted into the valve plug 10.
  • In the valve bore 10 leads to the pressure port P leading, designed as an inclined bore pressure channel 16, which extends beyond the valve bore 10 also up to a valve bore 18 of the flow control valve 4.
  • the pressure regulating piston 8 is designed with a control collar 20, a guide collar 22 arranged adjacently thereto and two end collars 24 and 26.
  • the left in the figure left end 26 is in the Gruhdposition on the screw 14 and limited with this one not visible in the figure control chamber which acts on a designed as an angular bore control bore 28 with the pressure in the annular space between the end collar 26 and the control collar 20 is.
  • This control pressure corresponds to the pump pressure.
  • valve bore 10 extends parallel to this a longitudinal channel 32, which opens into a tank channel 34 leading to the tank T right.
  • a nozzle body 36 with two radial nozzles 38, 40 is used in the transverse direction, via which the working channel 30 is connected to the tank channel 34.
  • Between these two nozzles 38, 40 opens an intermediate channel 39 which connects the two valve holes 10, 18 with each other and in the illustrated basic position a left end portion of the guide collar 22 dives, so that in this basic position, the pressure medium connection between the working channel 30 and Connecting channel 39 is opened by the cam between the two coils 20, 22.
  • the expander 46 has a radially expandable expansion sleeve 50, with a conical, tapering towards the right cone bore 52 which is clamped with a cone bolt 54.
  • This cone bolt 54 can be moved to the right via a suitable device, for example via a tear-off pin 88 or other device in the axial direction to expand the expansion sleeve 50 in the radial direction and to clamp force-locking and sealing with the outer periphery of the spring chamber 48.
  • the geometry of the expansion sleeve 50 is chosen so that this strain is accompanied by a deformation of the material, which supports the non-positive connection.
  • one or more circumferential grooves 56 are provided on the outer circumference of the expansion sleeve 50. As stated at the outset, these circumferential projections 56 serve to improve the fit of the expansion sleeve 50 on the surrounding peripheral wall.
  • the number and shape of the expansion sleeve 50 serve to improve the fit of the expansion sleeve 50 on the surrounding peripheral wall.
  • Circumferential grooves 56 is dependent on the material pairing (expansion sleeve 50, valve housing 2). In principle, it is also possible to dispense with such a circumferential groove.
  • a spacer sleeve 58 is provided whose axial length is greater than the aforementioned path, so that the cone bolt 54 can be moved without collision with the support plate 44.
  • the unit consisting of support plate 44, spacer sleeve 58, expansion sleeve 50 and cone bolt 54 is inserted into the spring chamber 48 and adjusted so far until the desired settings are reached.
  • This adjustment is preferably carried out hydraulically, ie during operation of the valve arrangement, the expander 46 is inserted into the spring chamber 48 until the pressure cutoff has reached the desired pressure value, for example 250 bar. The thereby reached axial position of the expander 46 is then secured by a dashed lines indicated counter-holder 90, which abuts the end face of the expansion sleeve 50.
  • the cone bolt 54 is moved to the radial expansion of the expansion sleeve 50 by means of Abr effetits 88 from its unillustrated position to the right until the expansion sleeve 50 frictionally abuts the peripheral wall of the spring chamber 48, via the spacer sleeve 58, the support plate 44 always at a distance is held to the cone bolt 54.
  • the spring chamber 48 is shut off pressure-tight and fixed the bias of the pressure control spring assembly 12 and can not be changed accidentally.
  • the attached via a predetermined breaking point 89 to the cone bolt 54 Abr constituting 88 tears off when a certain tensile force is exceeded, so that it is then separated from the cone bolt 54.
  • the flow control valve 4 shown in the figure above has a control piston 60 which is displaceable in the valve bore 18 and is biased in the normal position according to the figure via a control spring assembly 62 against a further screw plug 64.
  • the control piston 60 has a control collar 66, a guide collar 68 and two Endbunde 70, 72.
  • the latter Endbund 72 immersed in a spring chamber 74 for the control spring assembly 62, the other end collar 70 is in the home position on the screw plug 64 and limited with her a control chamber which is acted upon by another as an angular bore control bore 76 with the pressure in an annular space between the control collar 66 and the end collar 70.
  • the control collar 66 is designed so that it shuts off the pressure medium connection of said control space and thus of the pressure channel 16 to the intermediate channel 39 in the basic position.
  • the pressure medium connection between the intermediate channel 39 and the tank channel 34 is controlled via the control groove between the control collar 66 and the guide collar 68, so that the working port A communicates via the working channel 30, the intermediate channel 39 and the tank channel 34 with the Tank connection T is connected and thus the pressure chamber of the adjusting cylinder for adjusting the pivot angle is acted upon with tank pressure (pump swung).
  • the control spring assembly 62 engages via a spring plate 77 on the end collar 72 of the control piston 60 and is supported on a support plate 78 whose axial position is also set via an expander 80.
  • the structure of the expander 80 corresponds to that of the expander 46 of the pressure control valve 6. Accordingly, a Sp Drhülse 84 is clamped by a conical bolt 82 with the peripheral wall of the spring chamber 62, again a spacer sleeve 86 is provided to the required mounting stroke of the taper bolt 82 without colliding with the Support disc 78 to allow.
  • the abovementioned tear-off pin 88 is still visible, which projects out of the valve housing 2 in the axial direction - this can be completely removed.
  • the control piston 60 of the flow control valve 4 is acted upon on the one hand by the pump pressure and on the other hand by the load pressure and by the force of the control spring arrangement 62, so that in the control position the pump pressure is adjusted to a value which lies above the highest load pressure by the pressure equivalent of the control spring arrangement 62.
  • the control collar 66 is in register with the intermediate channel 39, so that depending on the pressure difference change to a metering orifice, not shown, the variable swung out (connection with tank pressure) or pivoted back (connection with pump pressure) can be. Further explanations of the function of the pump controller are dispensable with reference to the prior art described above.
  • valve housing can be extremely simple, since no provision must be made for applying an adjustment and sealing system.
  • the number and complexity of the components when using an expander over the conventional solutions can be significantly reduced, with the tightness problems are largely eliminated, since the sealing contact of the expansion sleeve on the peripheral wall of the spring chamber and the sealing contact of the cone bolt on the inner circumference of the expansion sleeve is readily possible by suitable choice of material and processing, with comparatively low requirements are placed on the surface quality.
  • valve assembly or “spring assembly” may also include a single valve or spring.
  • a hydraulic valve arrangement in particular a control valve arrangement of a variable displacement pump, wherein a valve piston of a valve is biased by a spring arrangement in a basic position.
  • This spring arrangement is supported on an expander.

Landscapes

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Abstract

Offenbart ist eine hydraulische Ventilanordnung, insbesondere eine Regelventilanordnung einer Verstellpumpe, wobei ein Ventilkolben (8, 60) eines Ventils über eine Federanordnung in eine Grundposition vorgespannt ist. Diese Federanordnung ist an einen Expander (50) abgestützt.

Description

Beschreibung
Ventilanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere ein Regelventil einer Verstellpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 101 36 416 A1 ist eine gattungsgemäße Regelventil-Baugruppe bekannt. Diese hat ein Ventilgehäuse, in das ein Druckregelventil und ein Förderstromregelventil integriert sind. Ein Regelkolben der Regelventile ist jeweils mittels einer Regelfeder in eine Richtung vorgespannt. Bei der bekannten Lösung wird an das Ventilgehäuse stirnseitig ein Federgehäuse angesetzt, in dem die jeweilige Regelfeder angeordnet ist, die über einen Federteller am Regelkolben angreift. Diese Regelfeder stützt sich ihrerseits an einer Stützscheibe ab, die mittels einer Einstellschraube in Axialrichtung verstellbar ist, so dass die Regelfedervorspannung über die Einstellschraube justiert werden kann.
Derartige Regelventile für Verstellpumpen werden meist auf vom Kunden gewünschte Werte eingestellt. Diese Einstellung wird vorzugsweise nur ein einziges Mal beim Pumpenhersteller vor Auslieferung der Verstellpumpe vorgenommen. Zu diesem Zweck werden die Verstell pumpen auf Prüfständen bei der Pumpenherstellung durch eine Prüfperson eingestellt und gegen ein nachträgliches, versehentliches Verändern der Einstellung gesichert. Diese Sicherung erfolgt beispielsweise bei den gattungsgemäßen Regelventilen über eine Kontermutter, über die die Einstellschraube mit dem Federgehäuse verspannt ist. Um den Federraum abzudichten, sind bei der bekannten Lösung noch O-Ringe erforderlich, die zum einen den Überlappungsbereich zwischen dem Federgehäuse und dem Ventilgehäuse und zum anderen den Bereich zwischen der Einstellschraube und dem Federgehäuse abdichten, so dass der die Regelfeder aufnehmende Federraum nach außen hin zuverlässig abgeschlossen ist.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass eine Vielzahl von Bauelementen zur Justierung und Abstützung der Regelfeder sowie eine Vielzahl von Dichtungen zur Abdichtung des Federraums vorgesehen werden müssen. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Ventilanordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist die hydraulische Ventilanordnung mit einem Ventilgehäuse ausgeführt, in dem eine einen Ventilkolben aufnehmende Ventilbohrung ausgebildet ist. Dieser Ventilkolben ist über eine Feder vorgespannt, die sich an einem zumindest einmalig axial justierbaren Federsitz abstützt. Erfindungsgemäß ist dieser Federsitz anstelle der eingangs beschriebenen, sehr aufwendig ausgeführten Schraubverstellung als radial aufweitbare Spreizhülse ausgeführt, die kraftschlüssig in die Ventilbohrung eingesetzt ist und diese verschliesst. Derartige radial aufweitbare Spreizhülsen sind auch unter dem Begriff„Expander" bekannt und finden auch in der Hydraulik Anwendung. So ist in der DE 199 33 371 A1 beschrieben, eine Spreizhülse mittels eines Drosselkörpers zu verspannen, der mit einer Einschnürung ausgeführt ist, entlang der der Drosselkörper beim Verspannen abreißt und dann den Drosselquerschnitt frei gibt.
In der US 4,091 ,841 ist es beschrieben, einen Druckmittelströmungspfad mittels eines Expanders zu verschließen.
Die Verwendung dieser Expander zur Abstützung von Federn einer hydraulischen Ventilanordnung ist im Stand der Technik jedoch ohne jedes Vorbild.
Durch die Verwendung derartiger Spreizhülsen kann auf die komplexe Gewindeverstellung gemäß dem Stand der Technik verzichtet werden; des Weiteren wird die Anzahl der Dichtflächen gegenüber diesem Stand der Technik wesentlich verringert, da diese Spreizhülse direkt in eine Ventilbohrung oder einen sich daran anschließenden Federraum eingesetzt werden kann, ohne dass es eines zusätzlichen Federgehäuses zur Aufnahme der vorbeschriebenen Stelleinrichtung bedarf. Dementsprechend lässt sich die Anzahl der Bauelemente sowie der Dichtflächen gegenüber der eingangs beschriebenen Lösung erheblich verringern, so dass sowohl die Montage als auch die Fertigung vereinfacht ist. Zur Justierung wird die mittelbar oder unmittelbar an der Feder anliegende Spreizhülse in die Ventilbohrung oder den Federraum eingeschoben bis der gewünschte Einstellwert erreicht ist und anschließend radial aufgeweitet, so dass diese mit der Ventilbohrung bzw. dem Federraum dichtend verspannt ist. Während dieser Radialaufweitung ändert sich die Axialposition der Spreizhülse nicht, so dass der gewünschte Einstellwert zuverlässig beibehalten wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spreizhülse mit einem Konusbolzen ausgeführt, der beispielsweise über eine daran befestigte Zugstange zum. radialen Aufweiten der Spreizhülse betätigbar ist. Diese Zugstange ist vorzugsweise mit einer Sollbruchstelle versehen, so dass sie nach dem Aufweiten der Spreizhülse vom Konusbolzen gelöst werden kann.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die federseitige Stirnfläche der Spreizhülse zumindest um den Montageweg zum Aufweiten in Axialrichtung zur Feder hin über den Konusbolzen hinaus ragt, so dass der Konusbolzen weder in der nicht aufgeweiteten Grundposition der Spreizhülse noch in der Spreizposition in Wirkverbindung mit der Feder kommen kann.
Dies lässt sich besonders einfach gestalten, indem sich federseitig an die Spreizhülse ein Distanzstück anschließt, dass diese federseitige Stirnfläche ausbildet und dessen Axiallänge so bestimmt ist, das der Konusbolzen in dem lose in die Spreizhülse eingesetzten Zustand nicht über das Distanzstück in Axialrichtung übersteht.
Dieses Distanzstück kann einstückig mit der Spreizhülse oder als separates Bauteil ausgeführt sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen dem Distanzstück und der Feder eine Stützscheibe angeordnet, die als Auflager für die Feder dient. Diese Stützscheibe kann wiederum als separates Bauteil oder aber auch einstückig mit dem Distanzstück ausgeführt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Innenbohrung der Spreizhülse gegenläufig konisch zum Konusbolzen ausgeführt. Der Innendurchmesser des Distanzstückes ist dementsprechend größer als der größte Durchmesser des Konusbolzens oder der Spreizhülse ausgeführt.
Zur weiteren Verbesserung der Lagefixierung der Spreizhülse können an deren Außenumfang Umfangsnuten ausgebildet sein, die zu einem„Verhaken" mit der Umfangs- wandung der Ventilbohrung führt und somit den Sitz verbessert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Regelfedern eines Förderstromregelventils und eines Druckregelventils eines Pumpenreglers in der vorbeschriebenen Art und Weise über eine Spreizhülse abgestützt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand einer einzigen Figur näher erläutert, die einen Längsschnitt durch eine Regelventilanordnung 1 eines Pumpenreglers zeigt. Der Grundaufbau dieser Regelventilanordnung 1 ist detailliert im eingangs beschriebenen Stand der Technik gemäß der DE 101 36 416 A1 beschrieben. Der schematische Aufbau des Pumpenreglers ist des Weiteren in dem von der Bosch Rexroth AG heraus gegebenen Datenblatt RD 92 711/10.07 erläutert, so dass im Folgenden lediglich die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente beschrieben sind und im Übrigen der Einfachheit halber auf den vorgenannten Stand der Technik verwiesen wird.
Die Regelventilanordnung 1 hat ein Ventilgehäuse 2, in dem ein Förderstromregelventil 4 und ein Druckregelventil 6 aufgenommen sind. Das Druckregelventil 6 bewirkt eine Konstanthaltung des Druckes in einem Hydrauliksystem innerhalb des Regelbereiches der Pumpe. Mittels des Förderstromregelventils 4 kann über einen Differenzdruck am Verbraucher der Förderstrom der Pumpe eingestellt werden, so dass die Pumpe nur die vom Verbraucher tatsächlich benötigte Druckmittelmenge fördert.
Am Ventilgehäuse sind ein den Pumpendruck führender Druckanschluss P, ein Arbeits- anschluss A, ein Tankanschluss T und ein in der Figur lediglich angedeuteter LS-An- schluss X vorgesehen. Der genannte Arbeitsanschluss A steht in Druckmittelverbindung mit einem Druckraum eines Stellzylinders, über den wie im Datenblatt RD 92 711 erläutert, ein Schwenkwinkel einer verstellbaren Axialkolbenpumpe verstellbar ist. Eine Schrägscheibe dieser Axialkolbenpumpe ist über einen Federmechanismus ausgeschwenkt und lässt sich durch den Druck im Druckraum des Stellzylinders zurück verschwenken. Am LS-Anschluss X liegt der höchste Lastdruck aller Verbraucher des über die Pumpe mit Druckmittel versorgten Systems an, der beispielsweise über eine Wechselventilkaskade von den Verbrauchern abgegriffen wird.
Das Druckregelventil 6 hat einen Druckregelkolben 8, der in einer Ventilbohrung 10 geführt ist und über eine Druckregelfederanordnung 12 mit zwei koaxial zueinander angeordneten Federn in die dargestellte Grundposition vorgespannt ist, in der er an einer in die Ventilbohrung 10 eingesetzte Verschlussschraube 14 anliegt. In die Ventilbohrung 10 mündet ein zum Druckanschluss P führender, als Schrägbohrung ausgeführter Druckkanal 16 ein, der sich über die Ventilbohrung 10 hinaus bis hin zu einer Ventilbohrung 18 des Förderstromregelventils 4 erstreckt. Der Druckregelkolben 8 ist mit einem Steuerbund 20, einem benachbart dazu angeordneten Führungsbund 22 sowie zwei Endbunden 24 und 26 ausgeführt. Der in der Figur linke Endbund 26 liegt in der Gruhdposition an der Verschlussschraube 14 an und begrenzt mit dieser einen in der Figur nicht sichtbaren Steuerraum, der über eine als Winkelbohrung ausgeführte Steuerbohrung 28 mit dem Druck im Ringraum zwischen dem Endbund 26 und dem Steuerbund 20 beaufschlagt ist. Dieser Steuerdruck entspricht dem Pumpendruck.
In dem hydraulisch mit dem Stellzylinder verbundenen Arbeitsanschluss A mündet ein ebenfalls als Sacklochbohrung ausgeführter Arbeitskanal 30, der die Ventilbohrung 10 schneidet und in den in der dargestellten Grundposition der Steuerbund 20 mit seinem rechten Endabschnitt eintaucht, so dass die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss P und dem Arbeitsanschluss A abgesperrt ist.
In der Figur unterhalb der Ventilbohrung 10 verläuft parallel zu dieser ein Längskanal 32, der rechts in einen zum Tankanschluss T führenden Tankkanal 34 einmündet. In diesen Längskanal 32 ist in Querrichtung ein Düsenkörper 36 mit zwei Radialdüsen 38, 40 eingesetzt, über die der Arbeitskanäl 30 mit dem Tankkanal 34 verbunden ist. Zwischen diese beiden Düsen 38, 40 mündet ein Zwischenkanal 39 ein, der die beiden Ventilbohrungen 10, 18 miteinander verbindet und in den in der dargestellten Grundposition ein linker Endabschnitt des Führungsbunds 22 eintaucht, so dass in dieser Grundposition die Druckmittelverbindung zwischen dem Arbeitskanal 30 und dem Verbindungskanal 39 durch die Steuernut zwischen den beiden Bunden 20, 22 aufgesteuert ist.
Der in der Figur rechte Endbund 24 liegt an einem Federteller 42 an, an dem die Druckregelfederanordnung 12 angreift. Diese ist an einer Stützscheibe 44 abgestützt, die ihrerseits über eine Distanzhülse 58 an einem Expander 46 anliegt, der kraftschlüssig in einen koaxial zur Ventilbohrung 10 ausgebildeten Federraum 48 eingesetzt ist. Die Axialposition des Expanders 46 und der Stützscheibe 44 innerhalb des Federraums 48 bestimmt die Vorspannung der Druckregelfederanordnung 12 und somit den
Regeldruck des Druckregelventils 6. Der Expander 46 hat eine radial aufweitbare Spreizhülse 50, mit einer konisch, sich nach rechts hin verjüngenden Konusbohrung 52, die mit einem Konusbolzen 54 verspannt wird. Dieser Konusbolzen 54 kann über eine geeignete Einrichtung, beispielsweise über einen Abreißstift 88 oder eine sonstige Vorrichtung in Axialrichtung nach rechts verschoben werden, um die Spreizhülse 50 in Radialrichtung aufzuweiten und kraftschlüssig und dichtend mit dem Außenumfang des Federraums 48 zu verspannen. Die Geometrie der Spreizhülse 50 ist so gewählt, dass diese Verspannung mit einer Materialverformung einhergeht, die die kraftschlüssige Verbindung unterstützt. Am Außenumfang der Spreizhülse 50 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine oder mehrere Umfangsnuten 56 vorgesehen. Wie eingangs ausgeführt, dienen diese Umfangshuten 56 zum Verbessern des Sitzes der Spreizhülse 50 an der diese umgebenden Umfangswandung. Die Anzahl und die Form der
Umfangsnuten 56 ist von der Materialpaarung (Spreizhülse 50, Ventilgehäuse 2) abhängig. Prinzipiell kann auch auf eine derartige Umfangsnut verzichtet werden.
Da - wie in der Figur dargestellt - der Konusbolzen 54 im unverspannten Zustand und auch im verspannten Zustand (siehe Figur) nach links hin über die Spreizhülse 50 vorsteht, ist in Abhängigkeit von diesem Montageweg (Axialabstand zwischen unverspann- ter Position und verspannter Position des Konusbolzens 54) eine Distanzhülse 58 vorgesehen, deren Axiallänge größer als der vorgenannte Weg ist, so dass der Konus- bolzen 54 ohne Kollision mit der Stützscheibe 44 bewegt werden kann. Zur Montage wird die Einheit bestehend aus Stützscheibe 44, Distanzhülse 58, Spreizhülse 50 und Konusbolzen 54 in den Federraum 48 eingesetzt und so weit verstellt bis die gewünschten Einstellwerte erreicht sind. Diese Einstellung erfolgt vorzugsweise hydraulisch, d.h. im Betrieb der Ventilanordnung wird der Expander 46 so weit in den Federraum 48 eingeschoben, bis die Druckabschneidung den gewünschten Druckwert, beispielsweise 250 bar, erreicht hat. Die dabei erreichte Axialposition des Expanders 46 wird dann über einen gestrichelt angedeuteten Gegenhalter 90 gesichert, der stirnseitig an der Spreizhülse 50 anliegt.
Im Anschluss daran wird der Konusbolzen 54 zum radialen Aufweiten der Spreizhülse 50 mittels des Abreißstifts 88 aus seiner nicht dargestellten unverspannten Position nach rechts bewegt bis die Spreizhülse 50 kraftschlüssig an der Umfangswandung des Federraums 48 anliegt, wobei über die Distanzhülse 58 die Stützscheibe 44 stets im Abstand zum Konusbolzen 54 gehalten ist. Nach dem Verspannen dieses Expanders 46 ist der Federraum 48 druckdicht abgesperrt und die Vorspannung der Druckregelfederanordnung 12 festgelegt und kann versehentlich nicht mehr verändert werden. Der über eine Sollbruchstelle 89 an den Konusbolzen 54 angebundene Abreißstift 88 reißt bei Überschreiten einer bestimmten Zugkraft ab, sodass er dann vom Konusbolzen 54 getrennt ist.
Das in der Figur oben dargestellte Förderstromregelventil 4 hat einen Regelkolben 60, der in der Ventilbohrung 18 verschiebbar ist und in der Grundstellung gemäß der Figur über eine Regelfederanordnung 62 gegen eine weitere Verschlussschraube 64 vorgespannt ist. Der Regelkolben 60 hat einen Steuerbund 66, einen Führungsbund 68 sowie zwei Endbunde 70, 72. Der letztgenannte Endbund 72 taucht in einen Federraum 74 für die Regelfederanordnung 62 ein, der andere Endbund 70 liegt in der Grundposition an der Verschlussschraube 64 an und begrenzt mit ihr einen Steuerraum, der über eine weitere als Winkelbohrung ausgeführte Steuerbohrung 76 mit dem Druck in einen Ringraum zwischen dem Steuerbund 66 und dem Endbund 70 beaufschlagt ist. In diesen Ringraum mündet der Druckkanal 16 ein, so dass im linken Steuerraum des Förder- stromregelventils 4 der Pumpendruck anliegt. Der Steuerbund 66 ist so ausgebildet, dass er in der Grundposition die Druckmittelverbindung des genannten Steuerraums und somit des Druckkanals 16 zum Zwischenkanal 39 absperrt. Über die Steuernut zwischen dem Steuerbund 66 und dem Führungsbund 68 ist in der dargestellten Grundposition die Druckmittelverbindung zwischen dem Zwischenkanal 39 und dem Tankkanal 34 aufgesteuert, so dass entsprechend der Ar- beitsanschluss A über den Arbeitskanal 30, den Zwischenkanal 39 und den Tankkanal 34 mit dem Tankanschluss T verbunden ist und somit der Druckraum des Stellzylinders zur Verstellung des Schwenkwinkels mit Tankdruck beaufschlagt ist (Pumpe ausgeschwenkt).
Die Regelfederanordnung 62 greift über einen Federteller 77 an dem Endbund 72 des Regelkolbens 60 an und ist an einer Stützscheibe 78 abgestützt, deren Axialposition ebenfalls über einen Expander 80 festgelegt ist. Der Aufbau des Expanders 80 entspricht demjenigen des Expanders 46 des Druckregelventils 6. Dementsprechend wird über einen Konusbolzen 82 eine Spreizhülse 84 mit der Umfangswandung des Federraums 62 verspannt, wobei wiederum eine Distanzhülse 86 vorgesehen ist, um den erforderlichen Montagehub des Konusbolzens 82 ohne Kollision mit der Stützscheibe 78 zu ermöglichen. Beim Expander 80 ist noch der oben erwähnte Abreißstift 88 sichtbar, der in Axialrichtung aus dem Ventilgehäuse 2 heraus ragt - dieser kann vollständig entfernt werden.
Im Bereich des Federraums 74 zwischen dem Expander 80 und dem Endbund 72 wirkt der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher, der über den LS-Anschluss X abgegriffen wird. Dementsprechend ist der Regelkolben 60 des Förderstromregelventils 4 einerseits vom Pumpendruck und andererseits vom Lastdruck sowie von der Kraft der Regelfederanordnung 62 beaufschlagt, so dass in der Regelposition der Pumpendruck auf einen Wert eingeregelt ist, der um das Druckäquivalent der Regelfederanordnung 62 oberhalb des höchsten Lastdrucks liegt. In dieser Regelposition befindet sich der Steuerbund 66 in Überdeckung mit dem Zwischenkanal 39, so dass je nach Druckdifferenzveränderung an einer nicht dargestellten Zumessblende die Verstellpumpe ausgeschwenkt (Verbindung mit Tankdruck) oder zurück geschwenkt (Verbindung mit Pumpendruck) werden kann. Weitere Erläuterungen der Funktion des Pumpenreglers sind mit Hinweis auf den eingangs beschriebenen Stand der Technik entbehrlich.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion mit Abstützung der Regelfeder an einen Expander besteht darin, dass das Ventilgehäuse äußerst einfach aufgebaut werden kann, da keine Vorkehrungen zum Ansetzen eines Verstell- und Dichtsystems getroffen werden müssen. Die Anzahl und Komplexität der Bauelemente bei der Verwendung eines Expanders gegenüber den herkömmlichen Lösungen lässt sich ganz wesentlich verringern, wobei auch die Dichtigkeitsprobleme weitestgehend beseitigt sind, da die dichtende Anlage der Spreizhülse an der Umfangswandung des Federraums und die dichtende Anlage des Konusbolzens am Innenumfang der Spreizhülse durch geeignete Materialwahl und Bearbeitung ohne weiteres möglich ist, wobei an die Oberflächenqualität vergleichsweise geringe Anforderungen gestellt sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass mit dem Begriff„Ventilanordnung" oder„Federanordnung" auch ein einzelnes Ventil oder eine einzelne Feder verbunden sein kann.
Offenbart ist eine hydraulische Ventilanordnung, insbesondere eine Regelventilanordnung einer Verstellpumpe, wobei ein Ventilkolben eines Ventils über eine Federanordnung in eine Grundposition vorgespannt ist. Diese Federanordnung ist an einen Expander abgestützt.

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Ventilanordnung, insbesondere Regelventil einer Verstellpumpe, mit einem Ventilgehäuse (2), in dem eine Ventilbohrung (10, 18) ausgebildet ist, in der ein Ventilkolben (8, 60) axial verschiebbar eingesetzt ist, der mittels einer Feder (12, 62) in eine Richtung vorgespannt ist, wobei sich die Feder (12.62) an einem zumindest ein Mal axial justierbaren Federsitz abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Federsitz eine aufweitbare Spreizhülse (50) hat, die kraftschlüssig in die Ventilbohrung (10, 18) oder einen sich daran anschließenden Federraum (48, 74) eingesetzt ist.
2. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1 , wobei der Spreizhülse (50, 84) ein Konusbolzen (54, 82) zugeordnet ist, der über eine Zugstange (62), die vorzugsweise mit einer Sollbruchstelle ausgeführt ist, für ein radiales Aufweiten der Spreizhülse (50, 84) verstellbar ist.
3. Ventilanordnung nach Patentanspruch 2, wobei die Spreizhülse (50, 84) derart ausgebildet ist, dass ihre federseitige Stirnfläche zumindest um den Betätigungsweg zum Aufweiten axial über den Konusbolzen (54, 82) hinaus ragt.
4. Ventilanordnung nach Patentanspruch 3, wobei sich an die Spreizhülse (50, 84) in Axialrichtung ein Distanzstück (58, 86) anschließt, das die federseitige Stirnfläche bildet und dessen Axiallänge so bestimmt ist, dass der Konusbolzen (54, 82) insbesondere in dem lose in die Spreizhülse (50, 84) eingesetzten Zustand nicht über das Distanzstück (58, 86) zur Feder hin axial übersteht.
5. Ventilanordnung nach Patentanspruch 4, wobei das Distanzstück (58, 86) einstückig mit der Spreizhülse (50, 84) oder als separates Bauteil ausgeführt ist.
6. Ventilanordnung nach Patentanspruch 5, wobei der Innendurchmesser des Distanzstücks (58, 86) einen größeren Durchmesser als der Konusbolzen (54, 82) und einen größeren Durchmesser als der Innendurchmesser der Spreizhülse (50, 84) hat.
7. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, wobei zwischen dem Distanzstück (58, 86) und der Feder (12, 62) eine Stützscheibe (44, 48) angeordnet ist, die als Federsitz für die Feder (12, 62) wirkt.
8. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Spreizhülse (50, 84) an ihrem Außenumfang eine oder mehrere Umfangsnuten (56) beliebiger Form hat.
9. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Ventil ein Förderstromregelventil (4) oder ein Druckregelventil (6) eines Pumpenreglers ist.
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