EP2609333A1 - Ventilanordnung, anschlussplatte für eine hydrostatische kolbenmaschine und hydrostatische kolbenmaschine - Google Patents

Ventilanordnung, anschlussplatte für eine hydrostatische kolbenmaschine und hydrostatische kolbenmaschine

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Publication number
EP2609333A1
EP2609333A1 EP11738979.1A EP11738979A EP2609333A1 EP 2609333 A1 EP2609333 A1 EP 2609333A1 EP 11738979 A EP11738979 A EP 11738979A EP 2609333 A1 EP2609333 A1 EP 2609333A1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
pump
suction
connection
pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11738979.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Birk
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2609333A1 publication Critical patent/EP2609333A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2042—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement for
  • Hydrostatic pumps are often designed so that they can be driven in two directions. However, if the direction of rotation of the drive reverses, the conveying direction is also reversed. Often it is therefore
  • suction-side connection and a delivery-side connection of the entire pump unit maintain their function even with a change in the direction of rotation of the pump.
  • suction-side connection and a delivery-side connection of the entire pump unit maintain their function even with a change in the direction of rotation of the pump.
  • four valves in a so-called.
  • Pump unit arranged a first suction valve and between a second pump port and the suction-side connection of the pump unit, a second suction valve. Further, between the second pump port and a
  • a first pressure valve and arranged between the first pump port and the delivery-side connection of the pump unit, a second pressure valve.
  • the pump now conveys towards the first pump connection or the second pump connection, while it draws in pressure medium at the respective other pump connection.
  • a first conveying direction of the suction side For example, in a first conveying direction of the suction side
  • the pump delivers to the second pump port, so that the pressure medium is supplied via the first pressure valve to the supply-side connection of the pump unit. Due to the resulting pressure conditions, however, the second suction valve and the second pressure valve are brought into their closed position and held there by the delivery pressure.
  • valve arrangement described here is preferably in a connection plate of a
  • valve arrangement for rectifying a volume flow supplied by a hydraulic pump to a first or a second pump connection
  • the suction valve located on the suction side of the pump is brought into its open position by means of the pressure medium conveyed by the pump.
  • the valve arrangement has a first suction valve arranged between a suction-side connection of the valve arrangement and the first pump connection, a second suction valve arranged between the suction-side connection and the second pump connection, a first, between a delivery-side connection
  • the first suction valve is acted upon in the opening direction with the pressure of the second pump port.
  • the second suction valve is in the opening direction with the pressure of the first
  • Actuation is achieved that without a mechanical connection of the two suction valves, a force is used by the generated high pressure of the pump to open the respective suction side arranged suction valve.
  • the generation of a volume flow is basically only after the opening of the corresponding, on the suction side
  • valve assembly according to the invention is mechanically simple and yet can function safely
  • connection plate of a hydrostatic piston engine are present anyway, the valve assembly is preferably provided in a connection plate of a pump unit.
  • the connection plate preferably forms together with the pump a hydrostatic piston machine.
  • the at the conveyor side is the at the conveyor side
  • Connection plate face each other and are arranged in a common stepped bore.
  • Valve bodies in the intake results and has previously led to a loss due to the increase in flow resistance increased.
  • the formed between the two valve bodies portion of the common stepped bore can thus be particularly advantageous connected to the suction-side connection of the pump unit. This leads to a further reduction of the installation space, since the
  • connection be further reduced.
  • An even further reduction of the construction space is given by the fact that in each case one connected to the first pump port and the second pump port volume is penetrated by a portion of the valve body of the first suction valve and the second suction valve.
  • the connection channel for supplying the pressure to the respective other valve body can then be arranged.
  • Fig. 1 is a schematic representation of
  • Valve arrangement according to the invention using the example of the connection with a control plate of a hydrostatic axial piston machine
  • FIG. 2 shows a section through a connection plate of a hydrostatic axial piston machine.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a
  • the pump 2 is here represented by a control plate and forms together with the illustrated valve assembly, the pump unit 1.
  • the pump unit 1 is for conveying pressure medium, which is sucked via a suction-side terminal 3, to a delivery-side port 4 of the pump unit 1 is provided.
  • a first suction valve 6, a first pressure valve 7, a second suction valve 8 and a second pressure valve 9 are provided. All four valves 6 - 9 are designed as check valves, which are loaded in the closing direction with a spring.
  • the first suction valve 6 is disposed between the suction-side port 3 of the pump unit 1 and a first pump port 10.
  • the second suction valve 8 is between the suction-side port 3 and a second pump port 11 is arranged.
  • Pump ports 10, 11 are the interface between the pump 2 and the valve assembly. The first
  • Pump port 10 is connected to a first control kidney 12 of the control plate of the hydrostatic piston engine.
  • the second pump port 11 is provided with a second one
  • the two suction valves 6, 8 are arranged so that they open in the direction of the respectively associated with them pump port 10, 11 out.
  • the first pressure valve 7 is between the second
  • Pressure valve 9 is disposed between the first pump port 10 and the delivery-side port 4.
  • the two pressure valves 7, 9 are arranged so that they open to the delivery-side port 4 of the pump unit 1 out.
  • the two suction valves 6, 8 are designed so that the suction valves 6, 8 can be brought into their respective open position by supplying pressure medium. To such an opening by means of hydraulic force
  • Connection channel 14 is connected, of which of the first
  • Suction valve 8 connected to the first pump port 10.
  • valve assembly The function of the valve assembly shown is now as follows: Is by driving the pump 2 in a first direction pressure medium from the first control kidney 12th
  • suction-side connection 3 pressure medium and conveys it to the delivery-side port 4, which with a
  • hydraulic consumers can be connected.
  • connection plate 20 shows a constructive embodiment of a connection plate 20 of the hydrostatic axial piston machine shown schematically in FIG.
  • the connection plate 20 shows the first suction valve 6 and, on a common center axis, the second suction valve 8 juxtaposed with parallel
  • the two pressure valves 7, 9 are arranged in each case a blind bore, which are interconnected via a common transverse bore.
  • another channel 40 is provided, which leads to the delivery-side terminal 4. This arrangement is known per se and is therefore not described in detail.
  • the closing body of the two pressure valves 7, 9 separate in the closed state of the two pressure valves 7, 9, the channel 40 and thus the suction-side terminal 4 of the first
  • the first pump port 10 is connected to a front side of the closing body of the second pressure valve 9 formed volume 10 * *.
  • the second pump connection 11 is provided with a volume 11 "formed on the end side of the closing body of the first pressure valve 7.
  • the first suction valve 6 has a valve body 16.
  • the valve body 16 seals in the closed state at a sealing seat 17, a stepped through hole 18 from. Starting from the sealing seat 17 to the outside of the connection plate 20 toward the stepped
  • Through hole 18 has a further radial step, which increases the diameter toward the outside of the connection plate 20.
  • Corresponding to this stage is at the valve body 16 spaced from its center to the
  • the axial extent of the valve body 16 between the sealing seat 17 and the radial step 22 is dimensioned such that the two radial stages of the through hole 18 and the valve body 16 a
  • the second pump port 11 is connected in the illustrated embodiment with a valve body 16 'of the second suction valve 8 annularly surrounded volume 11'.
  • the second connecting channel 15 connects an annular volume 10 ⁇ of the first pump port 10, which surrounds a portion of the valve body 16, with that before the radial step of the valve body 16 1 of the second
  • valve body 16 is held in contact with the sealing seat 17 by means of a spiral spring 21.
  • the coil spring 21 is supported on the one hand on the valve body 16 and
  • the first pump port 10 is the first
  • Control kidneys 12 are connected and the second pump port 11 is connected to the second control kidney 13.
  • the first suction valve 6 is constructed symmetrically to the second suction valve 8. With the located between the two valve bodies 16, 16 4 of the suction valves 6, 8 area of
  • a suction channel 30 is connected, which is connected to the suction-side terminal 3 of the pump unit 1.
  • Opening the suction valves 6, 8 the exact alignment of the center axes of the through-hole parts for the first suction valve 6 and the second suction valve 8 accounts. This is essential in a mechanical coupling to a jamming of the two valve body, the mechanical to avoid each other. Due to the mechanically decoupled opening support by means of the pump 2 funded by the pressure medium, the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, eine Anschlussplatte sowie eine entsprechende hydrostatische Kolbenmaschine. Die Ventilanordnung ist zum Gleichrichten eines von einer hydraulischen Pumpe (2), einem ersten oder zweiten Pumpenanschluss (10, 11) zugeführten Volumenstroms vorgesehen. Sie umfasst ein erstes, zwischen einem saugseitigen Anschluss (3) der Ventilanordnung und dem ersten Pumpenanschluss (10) angeordnetes Saugventil (6), ein zweites, zwischen dem saugseitigen Anschluss (3) und dem zweiten Pumpenanschluss (11) angeordnetes Saugventil (8), ein erstes, zwischen einem förderseitigen Anschluss (4) der Ventilanordnung und dem zweiten Pumpenanschluss (11) angeordnetes Druckventil (7) und ein zweites, zwischen dem förderseitigen Anschluss (4) und dem ersten Pumpenanschluss (10) angeordnetes Druckventil (9). Das erste Saugventil (6) ist in Öffnungsrichtung mit dem Druck des zweiten Pumpenanschlusses (11) beaufschlagt. Ferner ist das zweite Saugventil (8) in Öffnungsrichtung mit dem Druck des ersten Pumpenanschlusses (10) beaufschlagt.

Description

Ventilanordnving, Anschlussplatte für eine hydrostatische Kolbenmaschine und hydrostatische Kolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur
Gleichrichtung eines von einer hydraulischen Pumpe in einen ersten oder zweiten Pumpenanschluss geförderten Volumenstroms, eine entsprechende Anschlussplatte mit der Ventilanordnung sowie eine hydrostatische Kolbenmaschine mit einer solchen Anschlussplatte.
Hydrostatische Pumpen sind häufig so aufgebaut, dass sie in zwei Richtungen angetrieben werden können. Kehrt sich allerdings die Drehrichtung des Antriebs um, so kehrt sich auch die Förderrichtung um. Häufig ist es daher
erforderlich, für eine Gleichrichtung des erzeugten
Volumenstroms zu sorgen. Dies bedeutet, dass ein
saugseitiger Anschluss und ein förderseitiger Anschluss der gesamten Pumpeneinheit ihre Funktion auch bei einem Drehrichtungswechsel der Pumpe beibehalten. Zu diesem Zweck ist es bekannt, vier Ventile in einer sog.
Grätzschaltung anzuordnen. Dabei werden, wie es in der DE 42 34 139 C2 gezeigt ist, zwischen einem ersten
Pumpenanschluss und dem saugseitigen Anschluss der
Pumpeneinheit ein erstes Saugventil und zwischen einem zweiten Pumpenanschluss und dem saugseitigen Anschluss der Pumpeneinheit ein zweites Saugventil angeordnet. Ferner ist zwischen dem zweiten Pumpenanschluss und einem
förderseitigen Anschluss der Pumpeneinheit ein erstes Druckventil und zwischen dem ersten Pumpenanschluss und dem förderseitigen Anschluss der Pumpeneinheit ein zweites Druckventil angeordnet. Je nach Förderrichtung fördert nun die Pumpe zu dem ersten Pumpenanschluss oder dem zweiten Pumpenanschluss hin, während sie an dem jeweils anderen Pumpenanschluss Druckmittel ansaugt. Beispielsweise wird bei einer ersten Förderrichtung von dem saugseitigen
Anschluss der Pumpeneinheit Druckmittel über das erste Saugventil angesaugt und von der Pumpe an dem ersten Pumpenanschluss angesaugt. Die Pumpe fördert zu dem zweiten Pumpenanschluss hin, so dass das Druckmittel über das erste Druckventil dem forderseitigen Anschluss der Pumpeneinheit zugeführt wird. Aufgrund der entstehenden Druckverhältnisse werden dagegen das zweite Saugventil und das zweite Druckventil in ihre geschlossene Position gebracht und durch den Förderdruck dort gehalten.
Problematisch an der vorgeschlagenen Ventilanordnung ist es, dass bei einem Klemmen oder Kleben im beschriebenen
Fallbeispiel des ersten Saugventils, welches nur durch den Unterdruck geöffnet wird, das von der Pumpe zum
forderseitigen Anschluss hin geförderte Druckmittel nicht nachgesaugt werden kann. Dies kann zu Beschädigungen an der Pumpe führen. Die hier beschriebene Ventilanordnung ist vorzugsweise in einer Anschlussplatte einer
hydrostatischen Kolbenmaschine angeordnet und bildet mit dieser gemeinsam eine Pumpeneinheit. Um nun sicher das Öffnen des zu öffnenden Saugventils zu ermöglichen, ist es schon bekannt, die Ventilkörper der beiden Saugventile miteinander zu verbinden. Dadurch ist immer eines der beiden Ventile geöffnet. Somit wird die Kraft, welche auf das mit dem forderseitigen Pumpenanschluss verbundene Saugventil durch den Förderdruck in Schließrichtung ausgeübt wird, verwendet, um das mit dem saugseitigen Pumpenanschluss verbundene Saugventil zu öffnen.
Allerdings hat diese Variante den Nachteil, dass es zu einem Verklemmen der Verbindungsstange oder der damit verbundenen Ventilkörper kommen kann.
Es ist daher die Aufgabe, eine Ventilanordnung, eine
Anschlussplatte sowie eine hydrostatische Kolbenmaschine zu schaffen, bei der ein sicheres Öffnen des auf der jeweiligen Saugseite befindlichen Saugventils
sichergestellt ist.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße
Ventilanordnung, die Anschlussplatte sowie die
entsprechende hydrostatische Kolbenmaschine gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung zur Gleichrichtung eines von einer hydraulischen Pumpe einem ersten oder einem zweiten Pumpenanschluss zugeführten Volumenstroms wird hierzu das jeweils auf der Saugseite der Pumpe befindliche Saugventil mittels des von der Pumpe geförderten Druckmittels in seine geöffnete Stellung gebracht. Die Ventilanordnung weist ein erstes, zwischen einem saugseitigen Anschluss der Ventilanordnung und dem ersten Pumpenanschluss angeordnetes Saugventil, ein zweites zwischen dem saugseitigen Anschluss und dem zweiten Pumpenanschluss angeordnete Saugventil, ein erstes, zwischen einem förderseitigen Anschluss der
Ventilanordnung und dem zweiten Pumpenanschluss
angeordnetes Druckventil und ein zweites, zwischen dem förderseitigen Anschluss und dem ersten Pumpenanschluss angeordnetes Druckventil auf.
Um die hydraulische Öffnung eines Saugventils zu
ermöglichen, ist das erste Saugventil in Öffnungsrichtung mit dem Druck des zweiten Pumpenanschlusses beaufschlagt. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Saugventil in Öffnungsrichtung mit dem Druck des ersten
Pumpenanschlusses beaufschlagt. Durch eine solche
Beaufschlagung wird erreicht, dass ohne eine mechanische Verbindung der beiden Saugventile eine Kraft durch den erzeugten Hochdruck der Pumpe zum Öffnen des jeweils saugseitig angeordneten Saugventils verwendet wird. Zwar ist die Erzeugung eines Volumenstroms im Grunde erst nach dem Öffnen des entsprechenden, auf der Saugseite
befindlichen Saugventils möglich. Zum Öffnen des Ventils ist es aber bereits ausreichend, wenn durch die anlaufende Pumpe eine Druckerhöhung an dem zur Förderseite hin orientierten Pumpenanschluss auftritt. Dieser genügt bereits, um beispielsweise ein Kleben des Ventilkörpers an seinem Ventilsitz zu überwinden und den Ventilkolben des Saugventils sicher zu öffnen. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist mechanisch einfach und kann dennoch eine sichere Funktion
gewährleisten. Sie benötigt aufgrund der geringeren mechanischen Bauteile auch einen geringeren Bauraum. Da zudem sämtliche Anschlüsse, die zur Betätigung des jeweils saugseitigen Saugventils erforderlich sind, in der
Anschlussplatte einer hydrostatischen Kolbenmaschine ohnehin vorhanden sind, wird bevorzugt die Ventilanordnung in einer Anschlussplatte einer Pumpeneinheit vorgesehen. Die Anschlussplatte bildet vorzugsweise mit der Pumpe gemeinsam eine hydrostatische Kolbenmaschine.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt .
Vorzugsweise wird der an der dem förderseitigen
Pumpenanschluss vorhandene Druck einer Fläche eines als Stufenkolben ausgeführten Ventilkörpers zugeführt.
Zusätzliche mechanische Komponenten können somit
vollständig entfallen und es erfolgt eine direkte
Beaufschlagung des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung des jeweils saugseitigen Saugventils mit dem Druck des
förderseitigen Pumpenanschlusses . Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich, wenn die beiden Ventilkörper der beiden Saugventile in der
Anschlussplatte einander gegenüberliegen und in einer gemeinsamen Stufenbohrung angeordnet sind. Durch den
Entfall der mechanischen Verbindung wird dabei der
Strömungsquerschnitt, der sich zwischen den beiden
Ventilkörpern im Ansaugbereich ergibt und bisher zu einem Verlust wegen der Erhöhung des Strömungswiderstandes geführt hat, erhöht. Der zwischen den beiden Ventilkörpern ausgebildete Abschnitt der gemeinsamen Stufenbohrung kann somit besonders günstig mit dem saugseitigen Anschluss der Pumpeneinheit verbunden werden. Dies führt zu einer weiteren Verringerung des Bauraums, da die
Strömungsquerschnitte nicht durch die mechanische
Verbindung weiter reduziert werden. Eine noch weitere Verringerung des Bauraums ist dadurch gegeben, dass jeweils ein mit dem ersten Pumpenanschluss bzw. dem zweiten Pumpenanschluss verbundenes Volumen durch einen Abschnitt des Ventilkörpers des ersten Saugventils bzw. des zweiten Saugventils durchdrungen wird. In diesem Abschnitt kann dann der Verbindungskanal zum Zuführen des Drucks zu dem jeweils anderen Ventilkörper angeordnet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
erfindungsgemäßen Ventilanordnung am Beispiel der Verbindung mit einer Steuerplatte einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine; und
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Anschlussplatte einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine .
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer
Pumpeneinheit 1 mit einer Pumpe 2. Die Pumpe 2 ist hier repräsentiert durch eine Steuerplatte und bildet zusammen mit der dargestellten Ventilanordnung die Pumpeneinheit 1. Die Pumpeneinheit 1 ist zum Fördern von Druckmittel, das über einen saugseitigen Anschluss 3 angesaugt wird, hin zu einem förderseitigen Anschluss 4 der Pumpeneinheit 1 vorgesehen.
Zum Gleichrichten des durch die Pumpe 2 erzeugten
Volumenstroms sind ein erstes Saugventil 6, ein erstes Druckventil 7, ein zweites Saugventil 8 und ein zweites Druckventil 9 vorgesehen. Alle vier Ventile 6 - 9 sind als Rückschlagventile ausgeführt, welche in Schließrichtung mit einer Feder belastet sind. Das erste Saugventil 6 ist zwischen dem saugseitigen Anschluss 3 der Pumpeneinheit 1 und einem ersten Pumpenanschluss 10 angeordnet. Das zweite Saugventil 8 ist zwischen dem saugseitigen Anschluss 3 und einem zweiten Pumpenanschluss 11 angeordnet. Die
Pumpenanschlüsse 10, 11 sind die Schnittstelle zwischen der Pumpe 2 und der Ventilanordnung. Der erste
Pumpenanschluss 10 ist mit einer ersten Steuerniere 12 der Steuerplatte der hydrostatischen Kolbenmaschine verbunden. Der zweite Pumpenanschluss 11 ist mit einer zweiten
Steuerniere 13 der Steuerplatte verbunden. Die beiden Saugventile 6, 8 sind so angeordnet, dass sie in Richtung auf den jeweils mit ihnen verbundenen Pumpenanschluss 10, 11 hin öffnen.
Das erste Druckventil 7 ist zwischen dem zweiten
Pumpenanschluss 11 und dem förderseitigen Anschluss 4 der Pumpeneinheit 1 angeordnet, wohingegen das zweite
Druckventil 9 zwischen dem ersten Pumpenanschluss 10 und dem förderseitigen Anschluss 4 angeordnet ist. Die beiden Druckventile 7, 9 sind so angeordnet, dass sie zu dem förderseitigen Anschluss 4 der Pumpeneinheit 1 hin öffnen. Die beiden Saugventile 6, 8 sind so ausgebildet, dass durch Zuführen von Druckmittel die Saugventile 6, 8 in ihre jeweils geöffnete Position gebracht werden können. Um eine solche Öffnung mittels hydraulischer Kraft zu
bewirken, ist mit dem ersten Saugventil 6 ein erster
Verbindungskanal 14 verbunden, dessen von dem ersten
Saugventil 6 abgewandtes Ende mit dem zweiten
Pumpenanschluss 11 verbunden ist. In gleicher Weise ist über einen zweiten Verbindungskanal 15 das zweite
Saugventil 8 mit dem ersten Pumpenanschluss 10 verbunden.
Die Funktion der gezeigten Ventilanordnung ist nunmehr wie folgt: Wird durch Antreiben der Pumpe 2 in einer ersten Richtung Druckmittel aus der ersten Steuerniere 12
angesaugt und in die zweite Steuerniere 13 gefördert, so öffnen das erste Saugventil 6 und das erste Druckventil 7. Um den Öffnungsvorgang des ersten Saugventils 6 zu
begünstigen, wird der in der zweiten Steuerniere 13 und damit dem zweiten Pumpenanschluss 11 verfügbare Druck über den ersten Verbindungskanal 14 dem ersten Saugventil 6 zugeführt. Der zweite Verbindungskanal 15 ist dagegen drucklos und durch den an dem zweiten Pumpenanschluss 11 herrschenden Druck wird das zweite Saugventil 8 in seiner geschlossenen Position gehalten. Aufgrund des angreifenden Druckgefälles wird das zweite Druckventil 9 ebenfalls in seiner geschlossenen Position gehalten. Die Pumpeneinheit 1 saugt somit aus einem Tankvolumen 5 über den
saugseitigen Anschluss 3 Druckmittel an und fördert ihn zum förderseitigen Anschluss 4, der mit einem
hydraulischen Verbraucher verbunden sein kann.
Beim Anhalten der Pumpe schließen die Ventile aufgrund der Federkräfte und kehren damit in Grundstellung zurück. Kehrt sich nun die Drehrichtung der Pumpe um, so wechseln die Steuernieren 12, 13 ihre Funktion. Druckmittel wird nunmehr über die zweite Steuerniere 13 und somit den zweiten Pumpenanschluss 11 angesaugt und in die erste Steuerniere 12 und damit den ersten Pumpenanschluss 10 gefördert. Die auftretenden Druckgefälle sorgen nunmehr dafür, dass das erste Saugventil 6 und das erste
Druckventil 7 geschlossen gehalten. Dagegen wird das zweite Druckventil 9 geöffnet, und aufgrund des an dem ersten Pumpenanschluss 10 herrschenden Drucks über den zweiten Verbindungskanal 15 auch das zweite Saugventil 8. Im Ergebnis führt dies wieder zu einer Förderung von
Druckmittel, welches über den saugseitigen Anschluss 3 angesaugt wird, zu dem förderseitigen Anschluss 4. Die Anschlüsse 3, 4 behalten damit im Hinblick auf die
Pumpeneinheit 1 drehrichtungsunabhängig ihre Funktion bei.
Die Fig. 2 zeigt ein konstruktives Ausführungsbeispiel einer Anschlussplatte 20 der in der Fig. 1 schematisch dargestellten hydrostatischen Axialkolbenmaschine. Die Anschlussplatte 20 zeigt das erste Saugventil 6 und gegenüberliegend auf einer gemeinsamen Mittelachse das zweite Saugventil 8. Nebeneinander mit parallelen
Mittelachsen sind ferner in der Anschlussplatte 20 das erste Druckventil 7 und das zweite Druckventil 9 angeordnet. Die beiden Druckventile 7, 9 sind in jeweils einer Sackbohrung angeordnet, welche über eine gemeinsame Querbohrung miteinander verbunden sind. Hier ist ein weiterer Kanal 40 vorgesehen, der zu dem förderseitigen Anschluss 4 führt. Diese Anordnung ist an sich bekannt und wird daher nicht vertieft beschrieben. Die Schließkörper der beiden Druckventile 7, 9 trennen in geschlossenem Zustand der beiden Druckventile 7, 9 den Kanal 40 und damit den saugseitigen Anschluss 4 von dem ersten
Pumpenanschluss 10 bzw. dem zweiten Pumpenanschluss 11.
Der erste Pumpenanschluss 10 ist mit einem stirnseitig des Schließkörpers des zweiten Druckventils 9 ausgebildeten Volumen 10* * verbunden. Der zweite Pumpenanschluss 11 ist dagegen mit einem stirnseitig des Schließkörpers des ersten Druckventils 7 ausgebildeten Volumen 11' '
verbunden .
Nachfolgend werden Aufbau und Anordnung der Saugventile 6, 7 in der Anschlussplatte 20 erläutert. Um unnötige
Wiederholungen zu vermeiden, werden die Details lediglich in Zusammenhang mit dem ersten Saugventil 6 erläutert. Die entsprechenden Elemente sind in der Fig. 2 für das zweite Saugventil 8 mit gestrichenen Bezugszeichen versehen. Das erste Saugventil 6 weist einen Ventilkörper 16 auf. Der Ventilkörper 16 dichtet in geschlossenem Zustand an einem Dichtsitz 17, einer gestuften Durchgangsbohrung 18 ab. Ausgehend von dem Dichtsitz 17 zur Außenseite der Anschlussplatte 20 hin weist die gestufte
Durchgangsbohrung 18 eine weitere radiale Stufe auf, die den Durchmesser zur Außenseite der Anschlussplatte 20 hin vergrößert . Korrespondierend zu dieser Stufe ist an dem Ventilkörper 16 beabstandet von seiner zur Mitte der
Anschlussplatte 20 hin orientierten Stirnseite eine Stufe 22 ausgebildet. Die axiale Ausdehnung des Ventilkörpers 16 zwischen dem Dichtsitz 17 und der radialen Stufe 22 ist dabei so bemessen, dass die beiden radialen Stufen der Durchgangsbohrung 18 und des Ventilkörpers 16 einen
Ringraum einschließen. Dieses eingeschlossene Volumen ist über den ersten Verbindungskanal 14 mit dem zweiten
Pumpenanschluss 11 verbunden. Der zweite Pumpenanschluss 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem den Ventilkörper 16' des zweiten Saugventils 8 ringförmig umgebenen Volumen 11' verbunden. In gleicher Weise
verbindet der zweite Verbindungskanal 15 ein ringförmiges Volumen 10 Λ des ersten Pumpenanschlusses 10, welcher einen Abschnitt des Ventilkörpers 16 umgibt, mit dem vor der radialen Stufe des Ventilkörpers 161 des zweiten
Saugventils 8 ausgebildeten Volumen.
Der Ventilkörper 16 wird in Anlage an dem Dichtsitz 17 mittels einer Spiralfeder 21 gehalten. Die Spiralfeder 21 stützt sich einerseits an dem Ventilkörper 16 und
andererseits an einer Verschlussschraube 19 ab. Die
Verschlussschraube 19 verschließt die Durchgangsbohrung 18.
Der erste Pumpenanschluss 10 ist mit der ersten
Steuerniere 12 verbunden und der zweite Pumpenanschluss 11 ist mit der zweiten Steuerniere 13 verbunden. Das erste Saugventil 6 ist symmetrisch zu dem zweiten Saugventil 8 aufgebaut. Mit dem zwischen den beiden Ventilkörpern 16, 164 der Saugventile 6, 8 befindlichen Bereich der
Durchgangsbohrung 18 ist ein Saugkanal 30 verbunden, der mit dem saugseitigen Anschluss 3 der Pumpeneinheit 1 verbunden ist. Durch das hydraulisch unterstützte Öffnen des ersten Saugventils 6 bzw. des zweiten Saugventils 8 entfällt die aus dem Stand der Technik bekannte
Zwangskopplung der beiden Ventilkörper 16, 16' der
Saugventile 6, 8. Damit ist der freie Strömungsquerschnitt in dem Saugkanal 30 und der sich anschließenden
Durchgangsbohrung 18 vergrößert und die Saugverluste sind reduziert. Insbesondere kann durch die hydraulische
Öffnung der Saugventile 6, 8 die genaue Ausrichtung der Mittelachsen der Durchgangsbohrungsteile für das erste Saugventil 6 und das zweite Saugventil 8 entfallen. Diese ist bei einer mechanischen Kopplung unabdingbar, um ein Verklemmen der beiden Ventilkörper, die mechanisch miteinander verbunden sind, zu vermeiden. Durch die mechanisch entkoppelte Öffnungsunterstützung mittels des von der Pumpe 2 geförderten Druckmittels kann die
Durchgangsbohrung 18 durch Bohren von zwei Seiten
gefertigt werden, ohne dass eine hundertprozentige Flucht der beiden Bohrungen erforderlich wäre. Die Erhöhung einer solchen Lagetoleranz beeinflusst die Funktion bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, der erfindungsgemäßen Anschlussplatte 20 und der entsprechenden hydrostatischen Kolbenmaschine nicht.

Claims

Ansprüche
1. Ventilanordnung zur Gleichrichtung eines von einer hydraulischen Pumpe (2) einem ersten Pumpenanschluss (10) oder einem zweiten Pumpenanschluss (11)
zugeführten Volumenstrom, wobei die Ventilanordnung aufweist :
ein erstes, zwischen einem saugseitigen Anschluss (3) der Ventilanordnung und dem ersten Pumpenanschluss (10) angeordnetes Saugventil (6) ,
ein zweites, zwischen dem saugseitigen Anschluss (3) und dem zweiten Pumpenanschluss (11) angeordnetes Saugventil (8) ,
ein erstes, zwischen einem förderseitigen Anschluss (4) der Ventilanordnung und dem zweiten
Pumpenanschluss (11) angeordnetes Druckventil (7) und ein zweites, zwischen dem förderseitigen Anschluss (4) und dem ersten Pumpenanschluss (10) angeordnetes Druckventil (9) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Saugventil (6) in Öffnungsrichtung mit dem Druck des zweiten Pumpenanschlusses (11)
beaufschlagt ist und/oder
dass das zweite Saugventil (8) in Öffnungsrichtung mit dem Druck des ersten Pumpenanschlusses (10) beaufschlagt ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und das zweite Saugventil (6, 8) jeweils einen als Stufenkolben ausgebildeten
Ventilkörper (16, 16') aufweisen, dessen an der Stufe (22, 22') ausgebildete Fläche mit Druck des zweiten Pumpenanschlusses (11) bzw. des ersten
Pumpenanschlusses (10) beaufschlagt ist.
3. Anschlussplatte für eine hydrostatische
Kolbenmaschine, in der eine Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2 angeordnet ist, wobei zur Beaufschlagung des ersten Saugventils (6) mit dem Druck des zweiten Pumpenanschlusses (11) ein erster Verbindungskanal (14) in der Anschlussplatte (20) vorgesehen ist, und/oder zur Beaufschlagung des zweiten Saugventils (8) mit dem Druck des ersten Pumpenanschlusses (10) ein zweiter Verbindungskanal (15) in der Anschlussplatte (20) vorgesehen ist.
Anschlussplatte nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilkörper (16, 16*) der beiden
Saugventile (6, 8) in der Anschlussplatte (20) einander gegenüber liegen und in einer gemeinsamen Stufenbohrung (18) angeordnet sind.
Anschlussplatte nach Anspruch 4 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zwischen den beiden Ventilkörpern (16, 16') ausgebildeter Abschnitt der gemeinsamen Stufenbohrung (18) mit dem saugseitigen Anschluss (3) verbunden ist .
Anschlussplatte nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkörper (16) des ersten Saugventils (6) einen Abschnitt aufweist, der einen mit dem ersten Pumpenanschluss verbundenes Volumen (10λ) durchdringt und
dass der Ventilkörper (16') des zweiten Saugventils (8) einen Abschnitt aufweist, der ein mit dem zweiten Pumpenanschluss verbundenes Volumen (UM
durchdringt .
Anschlussplatte nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden in Öffnungsrichtung beaufschlagbaren Flächen der Ventilkörper (16, 16' ) der beiden
Saugventile (6, 8) auf den voneinander abgewandten Seiten der mit dem ersten Volumen (10') bzw. dem zweiten Volumen (II1) an den Ventilkörpern (16, 16') ausgebildet sind.
8. Hydrostatische Kolbenmaschine mit einer
Anschlussplatte (20) nach einem der Ansprüche 3 bis
7.
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