WO2005106246A1 - Ventilanordnung - Google Patents

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WO2005106246A1
WO2005106246A1 PCT/EP2005/004591 EP2005004591W WO2005106246A1 WO 2005106246 A1 WO2005106246 A1 WO 2005106246A1 EP 2005004591 W EP2005004591 W EP 2005004591W WO 2005106246 A1 WO2005106246 A1 WO 2005106246A1
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channel
fluid
piston pump
sectors
rotary valve
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Application number
PCT/EP2005/004591
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English (en)
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Inventor
Reinhold Schneeberger
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0019—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving a common distribution member forming a single discharge distributor for a plurality of pumping chambers

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement according to the preamble of the claim.
  • Such a valve arrangement known from DE 34 41 054 AI consists of four controllable two-way valves which are arranged in a bridge circuit, two piston pumps, a fluid inlet and a fluid outlet being connected to the four circuit points of the bridge circuit.
  • the two piston pumps alternately draw in a fluid via the fluid inlet and discharge the fluid via the fluid outlet without pulsation.
  • the two-way valves are alternately opened and closed by appropriate control, so that always one of the two piston pumps and, at overlap intervals, both piston pumps also push the fluid out through the fluid outlet.
  • the invention has for its object to further simplify the known valve assembly.
  • the object is achieved by the valve arrangement specified in the patent claim, which has only a single rotary valve and accordingly also requires only a single drive.
  • Figure 1 shows an embodiment of the valve assembly according to the invention with a single rotary valve
  • FIG. 1 shows the rotary valve 4 consisting of a stator 1 and a rotor 3 driven by a motor 2, the stator 1 and the rotor 3 being shown separately from one another for reasons of better illustration.
  • the stator 1 has a first connection 5 for a first piston pump 6, a second connection 7 for a second piston pump 8, a connection 9 serving as a fluid inlet for connection to a reservoir 11 containing a fluid 10, and a connection 12 serving as a fluid outlet.
  • the piston pumps 6 and 8 are driven by their own motors 13 and 14, which, like the motor 2 driving the rotor 3, are controlled by a control device 15.
  • the stator 1 On its side facing the rotor 3, the stator 1 contains annular channels which are not visible here and which are connected in a manner yet to be explained to the connections 5, 7, 9 and 12 and, depending on the switching position of the rotary valve 4, by radially extending channels 16 and 17 in the rotor 3 are connected to each other. In the assembled state, the stator 1 and the rotor 3 are pressed together and thus seal the channels contained in them.
  • the rotary valve 4 can assume eight different switching positions, which are shown in FIGS. 2 to 9.
  • stator 1 of the rotary valve 4 is subdivided into eight sectors SI to S8 of equal size according to the switching positions.
  • the stator 1 contains, on circles concentric with the axis of rotation, from the outside inwards, extending over all sectors SI to S8 and with it Fluid outlet 12 connected first channel 18, a second channel 19 extending over the sectors SI to S5 and connected to the first piston pump 6 via the connection 5, a second channel 19 extending over the sectors S5 to S8 and SI and via the connection 7 with the second Piston pump 8 connected third channel 20, on an inner circle in sector S3 a channel section connected to the second channel 19
  • a further channel section 22 connected to the third channel 20 and a fourth channel 23 connected to the fluid inlet 9 closest to the axis of rotation.
  • the radial channels 16, 17 contained in the rotor 1 of the rotary valve 4 are arranged such that the first radial channel 16 crosses the circles of the first, second and third channels 18, 19, 20 and that the second radial channel 17 opposite it on a line has the fourth channel 23 and the circle for the channel sections 21 and
  • the first piston pump 6 is connected to the reservoir 11 for sucking in the fluid 10
  • the second piston pump 8 is connected to the fluid outlet 12 and presses through it the fluid 10 previously sucked in by it.
  • both piston pumps 6 and 8 are connected to fluid outlet 12 and press the fluid 10 contained therein through this.
  • both piston pumps 6 and 8 are connected to fluid outlet 12 and press the fluid 10 contained therein through this.
  • Both piston pumps 6, 8 therefore alternately suck in the fluid 10 via the fluid inlet 9 and discharge the fluid 10 via the fluid outlet 12 without pulsation, with one of the two piston pumps 6, 8 and at times also both piston pumps 6, 8 always passing the fluid 10 through the Push out fluid outlet 12.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Eine Ventilanordnung für eine Einrichtung, in der eine erste und eine zweite Kolbenpumpe (6, 8) ein Fluid (10) über einen Fluideinlass (9) ansaugen und über einen Fluidauslass (12) pulsationsfrei abgeben, besteht aus einem einzigen Drehventil (4) mit acht Schaltstellungen, das dementsprechend nur einen einzigen Antrieb (2) benötigt.

Description

Beschreibung
Ventilanordnung
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine derartige, aus der DE 34 41 054 AI bekannte Ventilanordnung besteht aus vier steuerbaren Durchgangsventilen, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind, wobei an den vier Schaltungspunkten der Brückenschaltung zwei Kolbenpumpen, ein Fluideinlass und ein Fluidauslass angeschlossen sind. Die beiden Kolbenpumpen saugen abwechselnd ein Fluid über den Fluideinlass an und geben das Fluid pulsationsfrei über den Fluidauslass ab. Dazu werden die Durchgangsventile durch entsprechende Ansteuerung abwechselnd geöffnet und geschlossen, so dass immer eine der beiden Kolbenpumpen und in Überlappungszeitintervallen auch beide Kolbenpumpen das Fluid durch den Fluidauslass hinausdrücken.
Es ist ferner bekannt, die mit jeweils einer der Kolbenpumpen verbundenen Durchgangsventile durch ein 4/2-Wege-Drehventil zu ersetzen, wobei jedes der beiden Drehventile einen eigenen Antrieb benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Ventilanordnung weiter zu vereinfachen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in dem Patentanspruch angegebene Ventilanordnung gelöst, die nur noch ein einziges Drehventil aufweist und dementsprechend auch nur einen einzigen Antrieb benötigt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung mit einem einzigen Drehventil und die
Figuren 2 bis 9 das Drehventil in seinen acht unterschiedlichen Schaltstellungen.
Figur 1 zeigt das aus einem Stator 1 und einem von einem Motor 2 angetriebenen Rotor 3 bestehende Drehventil 4, wobei hier aus Gründen der besseren Darstellung der Stator 1 und der Rotor 3 voneinander getrennt gezeigt sind. Der Stator 1 weist einen ersten Anschluss 5 für eine erste Kolbenpumpe 6, einen zweiten Anschluss 7 für eine zweite Kolbenpumpe 8, einen als Fluideinlass dienenden Anschluss 9 zum Anschluss an ein ein Fluid 10 enthaltendes Reservoir 11 sowie einen als Fluidauslass dienenden Anschluss 12 auf. Die Kolbenpumpen 6 und 8 werden durch eigene Motoren 13 und 14 angetrieben, welche ebenso wie der den Rotor 3 antreibende Motor 2 von einer Steuereinrichtung 15 angesteuert werden.
Der Stator 1 enthält auf seiner dem Rotor 3 zugewandten Seite hier nicht sichtbare ringförmige Kanäle, die auf noch zu erläuternde Weise mit den Anschlüssen 5, 7, 9 und 12 verbunden sind und je nach Schaltstellung des Drehventils 4 durch radial verlaufende Kanäle 16 und 17 in dem Rotor 3 miteinander verbunden werden. Im zusammengebauten Zustand sind der Stator 1 und der Rotor 3 zusammengepresst und dichten so die in ihnen enthaltenen Kanäle ab.
Das Drehventil 4 kann acht unterschiedliche Schaltstellungen einnehmen, die in den Figuren 2 bis 9 dargestellt sind.
Wie die Figuren 2 bis 9 zeigen, ist der Stator 1 des Drehventils 4 entsprechend den Schaltstellungen in acht gleich große Sektoren SI bis S8 unterteilt. Der Stator 1 enthält auf zur Drehachse konzentrischen Kreisen von außen nach innen einen sich über alle Sektoren SI bis S8 erstreckenden und mit dem Fluidauslass 12 verbundenen ersten Kanal 18, einen sich über die Sektoren SI bis S5 erstreckenden und über den Anschluss 5 mit der ersten Kolbenpumpe 6 verbundenen zweiten Kanal 19, einen sich über die Sektoren S5 bis S8 und SI erstreckenden und über den Anschluss 7 mit der zweiten Kolbenpumpe 8 verbundenen dritten Kanal 20, auf einem inneren Kreis im Sektor S3 einen mit dem zweiten Kanal 19 verbundenen Kanalabschnitt
21 und im gegenüberliegenden Sektor S7 einen mit dem dritten Kanal 20 verbundenen weiteren Kanalabschnitt 22 sowie am nächsten zur Drehachse einen mit dem Fluideinlass 9 verbundenen vierten Kanal 23. Die in dem Rotor 1 des Drehventils 4 enthaltenen radialen Kanäle 16, 17 sind derart angeordnet, dass der erste radiale Kanal 16 die Kreise des ersten, zweiten und dritten Kanals 18, 19, 20 kreuzt und dass der ihm auf einer Linie gegenüberliegende zweite radiale Kanal 17 den vierten Kanal 23 und den Kreis für die Kanalabschnitte 21 und
22 kreuzt.
In der in Figur 2 gezeigten Schaltstellung ist die erste Kolbenpumpe 6 mit dem Reservoir 11 zum Ansaugen des Fluids 10 verbunden, während gleichzeitig die zweite Kolbenpumpe 8 mit dem Fluidauslass 12 verbunden ist und durch diesen das von ihr zuvor angesaugte Fluid 10 drückt.
In der in Figur 3 gezeigten Schaltstellung ist nur die zweite Kolbenpumpe 8 mit dem Fluidauslass 12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid 10.
In der in Figur 4 gezeigten Schaltstellung sind beide Kolbenpumpen 6 und 8 mit Fluidauslass 12 verbunden und drücken durch diesen das in ihnen enthaltene Fluid 10.
In der in Figur 5 gezeigten Schaltstellung ist nur die erste Kolbenpumpe 6 mit dem Fluidauslass 12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid 10. In der in Figur 6 gezeigten Schaltstellung ist die zweite Kolbenpumpe 8 mit dem Reservoir 11 zum Ansaugen des Fluids 10 verbunden, während gleichzeitig die erste Kolbenpumpe 6 das von ihr zuvor angesaugte Fluid 10 durch den Fluidauslass 12 drückt.
In der in Figur 7 gezeigten Schaltstellung ist nur die erste Kolbenpumpe 6 mit dem Fluidauslass 12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid 10.
In der in Figur 8 gezeigten Schaltstellung sind beide Kolbenpumpen 6 und 8 mit Fluidauslass 12 verbunden und drücken durch diesen das in ihnen enthaltene Fluid 10.
In der in Figur 9 gezeigten Schaltstellung ist nur die zweite Kolbenpumpe 8 mit dem Fluidauslass 12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid 10.
Beide Kolbenpumpen 6, 8 saugen also abwechselnd das Fluid 10 über den Fluideinlass 9 an und geben das Fluid 10 pulsationsfrei über den Fluidauslass 12 ab, wobei immer eine der beiden Kolbenpumpen 6, 8 und zeitweise auch beide Kolbenpumpen 6, 8 das Fluid 10 durch den Fluidauslass 12 hinausdrücken.

Claims

Patentanspruch
Ventilanordnung für eine Einrichtung, in der eine erste und eine zweite Kolbenpumpe (6, 8) ein Fluid (10) über einen Fluideinlass (9) ansaugen und über einen Fluidauslass (12) pulsationsfrei abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung aus einem einzigen Drehventil (4) mit acht Schaltstellungen besteht,
- wobei der Stator (1) des Drehventils (4) entsprechend den Schaltstellungen in acht aufeinanderfolgende Sektoren SI bis S8 unterteilt ist und auf zur Drehachse konzentrischen Kreisen von außen nach innen
- einen sich über alle Sektoren Sl bis S8 erstreckenden und mit dem Fluidauslass (12) verbundenen ersten Kanal (18) enthält,
- einen sich über die Sektoren Sl bis S5 erstreckenden und mit der ersten Kolbenpumpe (6) verbundenen zweiten Kanal (19) enthält,
- einen sich über die Sektoren S5 bis S8 und Sl erstreckenden und mit der zweiten Kolbenpumpe (8) verbundenen • dritten Kanal (20) enthält,
- auf einem inneren Kreis im Sektor S3 einen mit dem zweiten Kanal (19) verbundenen Kanalabschnitt (21) und in dem gegenüberliegenden Sektor S7 einen mit dem dritten Kanal (20) verbundenen weiteren Kanalabschnitt (21) enthält
- und am nächsten zur Drehachse einen mit dem Fluideinlass (9) verbundenen vierten Kanal (23) enthält, und
- wobei der Rotor (1) des Drehventils (4) auf einer den Kanälen (18 bis 23) in dem Stator (1) zugewandten Seite einen die Kreise des ersten, zweiten und dritten Kanals (18, 19, 20) kreuzenden ersten radialen Kanal (16) und diesem gegenüberliegend einen den vierten Kanal (23) und den Kreis für die Kanalabschnitte (21 und 22) kreuzenden zweiten radialen Kanal (17) aufweist.
PCT/EP2005/004591 2004-04-28 2005-04-28 Ventilanordnung WO2005106246A1 (de)

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