WO2013131886A1 - Hydrostatische verdrängermaschine - Google Patents

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WO2013131886A1
WO2013131886A1 PCT/EP2013/054352 EP2013054352W WO2013131886A1 WO 2013131886 A1 WO2013131886 A1 WO 2013131886A1 EP 2013054352 W EP2013054352 W EP 2013054352W WO 2013131886 A1 WO2013131886 A1 WO 2013131886A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
pressure
closing body
valve seat
pressure valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/054352
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Fischer
Rudolf Kunze
Lorenz Lippert
Brigitte BERGMANN
Adrian Jerchen
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 WO2013131886A1 publication Critical patent/WO2013131886A1/de

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • 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
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/02Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/025Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring
    • F16K15/026Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open
    • 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
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0433Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means

Definitions

  • the invention relates to a hydrostatic displacement machine according to the preamble of patent claim 1.
  • each cylinder-piston unit is associated with an electrically operated low pressure valve and an electrically operated high pressure valve.
  • the units can be controlled separately in pump mode, motor mode and in a so-called idle mode.
  • idle mode individual units can be opened by permanently opening the low-pressure valve and by permanently closing ch of the high pressure valve are deactivated or switched off.
  • the volume flow or the rotational speed of the positive displacement machine can be reduced.
  • the document EP 2 187 104 B1 shows a digitally adjustable radial piston machine with six cylinder-piston units, which are arranged in a radial plane, with pistons of the cylinder-piston units being supported on an eccentric shaft.
  • Each cylinder-piston unit is associated with an actively controllable low-pressure valve and a passively controllable high-pressure valve.
  • the valves are used in a common one-piece housing.
  • DE 10 2010 004 808 A1 likewise discloses a digitally adjustable radial piston machine.
  • a respective cylinder-piston unit is hereby assigned, in addition to an actively controllable low-pressure valve and an actively controllable high-pressure valve, a passive high-pressure valve which is arranged parallel to the actively controllable high-pressure valve.
  • the actively controllable high-pressure valve has a valve slide which is slidably guided in a slide bore of a valve housing and pressure-balanced in its axial direction.
  • mountable check valve which further has a low flow resistance.
  • the invention has for its object to provide a positive displacement machine with a check valve, which is simple in construction and easy to assemble device and further has a large flow rate for a pressure medium without significant pressure drop.
  • a hydrostatic displacement machine in particular a digitally adjustable radial piston machine, cylinder-piston units. These are each associated with a low pressure valve and designed as a check valve high pressure valve.
  • the high-pressure valve has a closing body, which is acted upon via a spring plate supporting a valve spring in the direction of a valve seat with a spring force, wherein the high-pressure valve is closed at a contact of the closing body to the valve seat and opened at the valve seat lifted closing body.
  • the valve seat and the spring plate are fixed to each other via individual pins and the closing body is guided by the pins, wherein preferably three pins are provided.
  • valve housing is necessary to fix components of the high-pressure valve to each other, but valve seat, spring plate, closing body and valve spring form a structural unit by the pins. If the pins are in a flow path of a pressure medium when the high-pressure valve is open, they have an outer surface. Very low flow resistance, causing the high pressure valve at a large flow rate causes a barely significant pressure drop.
  • the pins are used in addition to the positional fixation of the valve seat to the spring plate in addition to the leadership of the closing body. Thus, no additional guide for the closing body is necessary, which further reduces the device complexity of the high pressure valve.
  • the spring plate is configured star-shaped, whereby it can be flowed around by a pressure medium and thereby has a low flow resistance.
  • a pressure medium flow path through the check valve can thus extend over the spring plate.
  • the spring plate can additionally serve as a valve stop for the closing body. Thus, no additional component is necessary to form a valve stop in the high pressure valve.
  • the spring plate is preferably supported on a housing of the displacement machine, whereby it can not be hammered out of the valve seat during use of the high-pressure valve from the pins or the pins when the closing body abuts the spring plate.
  • the closing body is designed as a plate.
  • this is designed to be very compact with a small space requirement (whereby the high-pressure valve is compact) and has a low mass, whereby the guide forces of the pins are comparatively low and further wear between the pins and the closing body is also relatively low.
  • the valve seat can be formed as a ring and fixed in the housing of the displacement machine.
  • the high-pressure valve can then be supported on the housing via the valve seat and the spring plate.
  • the valve seat and the spring plate for each pin on a bore, which are opposite to each other and in which a respective pin is inserted via a press fit.
  • the valve seat and the spring plate are seen in the longitudinal direction of the pins in a simple way extremely firmly fixed to each other.
  • the holes of the valve seat blind holes which in addition to the adhesion of the interference fit, a respective pin can be supported on the bottom of the hole blind hole. Furthermore, an immersion depth of the pins is firmly defined, whereby they are easily mounted on the valve seat.
  • a pin-shaped support element is provided, which is supported on the housing at a base of a high-pressure valve receiving blind hole. Such a support element can be flowed around with low flow resistance.
  • FIG. 1 shows a front view with an outbreak of a radial piston machine according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a perspective representation of the radial piston machine according to the exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a detail in the outbreak region of the radial piston machine from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a valve block of the radial piston machine according to the exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows an enlarged detail of the valve block of FIG. 4 in the region of a low-pressure valve
  • FIG. 6 shows an enlarged detail of the valve block from FIG. 4 in the region of a high-pressure valve
  • FIG. 7 is a plan view of the valve block from FIG. 4,
  • FIG. 8 is a perspective view of an inventive designed as a check valve high pressure valve
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the high pressure valve of FIG. 8;
  • FIG. 10 shows a further longitudinal sectional view of the high-pressure valve 8.
  • FIG. 11 is a perspective view of a closing body of the high-pressure valve from FIG. 8;
  • FIG. 12 is a bottom view of the closing body of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 13 shows a sectional view of the closing body along a sectional plane A-A from FIG. 12, FIG.
  • FIG. 14 shows an enlarged detail X of the closing body from FIG. 13,
  • FIG. 15 shows a perspective view of a valve seat of the high-pressure valve from FIG. 8,
  • FIG. 16 is a bottom view of the valve seat of FIG. 15;
  • FIG. 17 shows a sectional view of the valve seat along a sectional plane B-B from FIG. 15, FIG.
  • FIG. 18 shows an enlarged detail Y of the valve seat from FIG. 17,
  • FIG. 19 shows an enlarged detail Z of the high-pressure valve from FIG. 10,
  • Figure 20 is a perspective view of a section of the high pressure valve without a valve spring
  • FIG. 21 shows an enlarged section of the radial piston machine from FIG. 3 in the area of the high-pressure valve designed as a check valve.
  • a positive displacement machine according to the invention in the form of a radial piston machine 1 is shown, which is digitally adjustable.
  • a radial piston machine is used in particular in the automotive sector for road vehicles, which have a hybrid technology on a hydraulic basis.
  • the radial piston machine 1 has an annular central part 2, which can be seen in Figure 1 by the outbreak of the front view of the radial piston machine 1.
  • the central part 2 surrounds an eccentric shaft 4, which extends substantially coaxially to the central part 2.
  • the eccentric shaft 4 has four eccentrics 6 to 12, which are arranged one behind the other in the axial direction of the eccentric shaft 4.
  • eccentric shaft 4 On the eccentric shaft 4 are based on the eccentric 6 to 12 thus in four radial planes from cylinder to piston units from where in Figure 1 for the sake of simplicity, only a single cylinder-piston unit 14 of the first radial plane - in the outbreak - is shown whose piston 16 is supported on the foremost eccentric 6 in FIG.
  • the eccentric shaft 4 has at its end portion a toothing 17 for a toothed shaft connection.
  • a respective cylinder-piston unit 14 is assigned an actively controllable high-pressure valve 18, an actively controllable low-pressure valve 20 and a passive high-pressure valve 22.
  • the actively controllable high and low pressure valves 18 and 20 are each arranged in a common valve block 24 which is fixed to the central part 2.
  • six cylinder piston units 14 are provided in each case, thus a total of six valve blocks 24 are arranged on the central part 2 per radial plane.
  • the valve blocks 24 and 28 adjacent to the valve block 24 can be seen in sections.
  • the cylinder-piston units can be activated or deactivated via the high and low pressure valves 18 and 20 for setting a volume flow of the radial piston engine 1.
  • each cylinder-piston unit 14 of a radial plane of the radial piston engine 1 is assigned a high-pressure passage 30 to 40 extending in the axial direction, which in the central part 2 are inserted between two cylinder-piston units as seen in a radial plane.
  • the piston units in a radial plane a corresponding number of uniformly distributed on a bolt circle high-pressure channels provided in the central part 2.
  • the axial-direction successively arranged cylinder-piston units of the radial planes of the radial piston engine 1 are connected to the same high-pressure channel.
  • FIG. 2 the radial piston machine 1 from FIG. 1 is shown in a perspective view without a substantially circular-cylindrical jacket 42 delimiting a tank space or low-pressure region, see FIG. 1.
  • FIG. 2 four radial planes 44 to 50 of the radial piston machine 1 with cylinder-piston units can be seen.
  • the central part 2 is designed here as a monoblock. It is conceivable that the central part has cylinder-piston units in only a single radial plane, wherein the central part is then designed as a disk. Together with the valve blocks, it would then form a total disk.
  • the central part 2 is cylindrical in shape and has an outer circumferential surface 52, which is substantially in the form of an equilateral hexagon. With this configuration, the central part 2 has six lateral surfaces, on each of which four valve blocks 24 are arranged in series one behind the other
  • valve block in the figure 2 is provided with a reference numeral. If the radial piston engine per radial plane more or less cylinder-piston units, so the central part would have more or fewer side surfaces accordingly.
  • FIG. 3 an electrical contacting of the electromagnetically actuated actively controllable high and low pressure valves 18 and 20 can be seen in FIG.
  • the high-pressure and low-pressure valves 18 and 20 arranged in series one behind the other are each connected to a common contacting strand 54, which each extend between the rows.
  • FIG. 3 a section of the radial piston machine 1 in the region of the outbreak from FIG. 1 is shown enlarged.
  • the design of the central part 2 with the valve block 24 will be described, wherein the central part 2 in the area of the valve blocks, not shown, and the valve blocks, not shown, are designed accordingly.
  • the cylinder-piston unit 14 is supported outwardly on a screwed into a radial bore 55 of the central part 2 socket 56.
  • the piston 16 in turn is supported on the eccentric shaft 4 in a conventional manner.
  • a spring for the support of the cylinder-piston unit 14, for example, a spring, not shown, is provided which biases the piston 16 against the eccentric shaft 4 and the cylinder 58 against the bush 56.
  • the cylinder 58 is pivotally mounted in the sleeve 56 by the cylinder 58 a convexly shaped in cross-section annular end face 60 and the bushing 56 have a concave cross-section annular end face 62, wherein the annular end faces 60 and 62 slidably abut each other.
  • the bush 56 extends in the radial direction of the radial piston machine 1 from the outside of the central part 2 forth about half of the radial bore 55.
  • the cylinder 58 in turn is located for the most part in the radial bore 55.
  • the bushing 56 dives with a radially out of the central part. 2 cantilevered
  • Bushing collar 64 in a screwed into the valve block 24 socket 66 a.
  • annular groove for receiving sealing means, in particular an O-ring, introduced.
  • the bush 56 serves in addition to the support of the cylinder-piston unit 14 as a connecting channel between the valve block 24 and a limited by the cylinder 58 and the piston 16 working space 68th
  • the radial bore 55 is seen centrally in the sectional plane of Figure 3 seen from the side surface 70 ago introduced into the central part 2.
  • a blind hole 72 is likewise introduced from the side face 70 into the central part 2, which guides the high pressure channel 30 cuts.
  • the blind bore 72 serves to connect the high-pressure passage 30 with a high-pressure branch passage 74 formed in the valve block 24.
  • a check valve according to the invention is used as a passive high-pressure valve 76. Whose valve body 78 is tensioned via a valve spring against a valve seat of the check valve 76.
  • the valve body 78 can lift off the valve seat.
  • the high-pressure valve 76 is explained in more detail below in the description of the figures to FIGS. 8 to 20.
  • the high-pressure branch channel 74 is connected to the working chamber 68 of the cylinder-piston unit 14 in pressure medium connection, whereby in the pump operation of the radial piston machine 1 upon reaching a predetermined pressure in the working chamber 68, the check valve 76 can be opened automatically.
  • the valve block 24 together with the low-pressure valve 20 and the high-pressure valve 18 will be explained in more detail below with reference to FIG. For connecting the valve block 24 to the side surface 70 of the central part 2 of Figure 3, this has a connection surface 80.
  • a first bore section 84 of the stepped bore 82 is provided with an internal thread into which the connection socket 66 is screwed.
  • a screwed-in portion of the connecting sleeve 66 is radially stepped back, wherein this then has an annular end face 86 facing the valve block 24, which substantially bears in the screwed-in state on a countersink base surface of a countersink 88 introduced into the valve block 24.
  • the socket 66 has a substantially cylindrical inner surface 90 having rounded edges. In the space spanned by the inner lateral surface 90, the bushing 56 of FIG.
  • connection bushing 66 sealingly engages with its bushing collar 64 and extends approximately as far as a rounded edge 92 of the connecting bushing 66 facing the low-pressure valve 20.
  • the connection bushing 66 is in the position of the low-pressure valve 20 weg josden side ago introduced a countersink 94, creating an outer Ring end face 96 is formed, which may rest against the bush 56 of Figure 3 in the assembled state.
  • the stepped bore 82 is seen in the axial direction after the threaded portion 84 of the high-pressure branch passage 74 passes through.
  • the working space 68 from FIG. 3 is connected via the bushing 56 and the connecting bushing 66 to the high-pressure branch channel 74.
  • the stepped bore 82 has seen in the axial direction after the high-pressure branch channel 74, a smaller diameter than the threaded portion 84 having receiving stage 100 for receiving a valve housing 102 of the low-pressure valve 20th
  • a bore stage 104 having a smaller diameter than the receiving stage 100 is then provided, which then opens into the upper side 106 of the valve body 24 facing away from the connection surface 80.
  • the valve housing 102 of the low-pressure valve 20 is inserted into the receiving stage 100 from the connection surface 80 and has an axial length which corresponds approximately to the axial length of the receiving stage 100.
  • the valve housing 102 adjacent to about the stepped bore 82 passing through the high-pressure branch passage 74 at.
  • an annular groove 108 is inserted into the valve housing 102 for the arrangement of an O-ring seal.
  • the valve housing 102 further has an axial projection 110 which extends in the direction of the bore step 104 of the valve body 24 and projects into the bore step 104.
  • valve housing 102 is approximately coaxial with the stepped bore 82 penetrated by a guide bore 1 12, in which a guide pin 1 14 is slidably guided. This protrudes with its two end portions of the valve housing 102.
  • a plate-shaped valve body 1 18 is fixed, which is arranged approximately coaxially with the guide pin 1 14.
  • the valve body 1 18 has an annular valve housing 102 facing sealing surface 120, the sealingly on a side facing away from the top 106 of the valve block 24 facing away bottom 122 of the valve housing 102 can. In the position shown in Figure 4, the sealing surface 120 is spaced from the bottom 122, whereby the low-pressure valve 20 is in its open position.
  • three kidney-shaped low-pressure channels 124 introduced into the valve housing 102 are fluidically connected to the high-pressure branch channel 74.
  • the low-pressure channels 124 are arranged on a pitch circle, enforce the valve housing 102 in the longitudinal direction completely and include the guide bore 1 12 of the valve housing 102. If the sealing surface 120 at the bottom 122 on, so a pressure medium connection between the low-pressure channels 124 and the high-pressure branch passage 74 is interrupted the low pressure valve 20 is closed.
  • the low-pressure channels 124 each open into a respective kidney-shaped low-pressure channel 126 introduced into the valve block 24.
  • three low-pressure channels 126 are likewise provided in the valve block 24, only one of which can be seen in FIG.
  • the low pressure passages 126 are open toward the bore step 104, as seen in the radial direction of the low pressure valve 24, and have the same axial length as the bore step 104, thereby opening into the top 106 of the valve block 24.
  • the low-pressure channels 126 are thus connected to the low-pressure space of the radial piston machine 1 bounded by the jacket 42 from FIG.
  • an electric actuator 128 is provided to actuate and move the guide pin 1 14 together with the valve body 1 18.
  • the latter is arranged in a cup-shaped actuator housing 130 from whose opening side the axial projection 110 of the valve housing 102 is inserted and defines it.
  • Actuator housing 130 extends through the bore step 104 and protrudes from the valve block 24.
  • a magnetic coil 132 is arranged, which surrounds an axially displaceable armature 134.
  • the armature 134 is connected to the guide pin 1 14.
  • FIG. 5 shows a section of the valve body 24 from FIG. 4 in the region of the low-pressure valve.
  • the guide pin 1 14 projects with its end portion 136 out of the valve housing 102 in the direction of the actuator 128.
  • the end section 136 is thereby expanded radially with a radial collar 138, which is engaged behind by an inner collar 139 formed in a passage bore 140 of the magnet armature 134.
  • a valve spring 142 arranged approximately coaxially with the guide pin is supported on a pole piece 144 encompassed by the magnet coil 132 and fixed in the actuator housing 130, dips into the through bore 140 of the magnet armature 134 and acts on an end face 146 pointing in the direction of the upper side 106 of the valve block 24 of the guide pin 1 14 with a spring force.
  • the armature 134 is disposed axially displaceable between the valve housing 102 and the pole piece 144.
  • the valve spring 142 is supported on the pole piece 144 via a step of a continuous stepped bore 150 of the pole piece 144 from.
  • Pole piece 144 passes axially through the actuator housing 130 in its bottom surface, whereby the stepped bore 150 of the pole piece 144 is connected to the low pressure region of the radial piston machine 1 bounded by the sheath 42 of FIG.
  • An intermediate space 152 formed between the pole piece 144 and the magnet armature 134 is thus likewise connected to the low-pressure region via the stepped bore 150 of the pole piece 144.
  • this outwardly projecting contact lugs 156 For electrically contacting the actuator 128, this outwardly projecting contact lugs 156.
  • the low-pressure valve 20 In the position shown in FIG. 5, the low-pressure valve 20 is in its open position.
  • the solenoid 132 of the actuator 128 is de-energized, whereby the guide pin 1 14 is moved together with the armature 134 away from the pole piece 144 by a spring force of the valve spring 142.
  • To limit a displacement path of the guide pin 1 14 of the armature 134 is located on the axial projection 1 10 of the valve housing 102 at.
  • the Magnetic coil 132 of the actuator 128 To close the low pressure valve 20 is the Magnetic coil 132 of the actuator 128 is energized, whereby the armature 134 is moved by a magnetic force of the solenoid 132 against the spring force of the valve spring 142 away from the valve housing 102 in the direction of the pole piece 144.
  • the armature 134 takes on its inner collar 139, the guide pin 1 14 via the radial collar 138 with.
  • the valve body 1 18 of the low-pressure valve 20, see also Figure 4, in this case passes with its sealing surface 120 to the bottom 122 of the valve housing 102, thereby sealing the low-pressure channels 124 to the high-pressure branch passage 74.
  • the high-pressure valve 18 from FIG. 4 is received at a parallel distance from the low-pressure valve 20 in the valve block 24 to the left of the cylinder-piston unit 14. Trained as a slide valve high-pressure valve 18 has a valve spool 158 which is guided in a slide bore 160 slidably.
  • valve block 24 passes completely through the valve block 24 approximately at a parallel distance from the stepped bore 82 of the low-pressure valve 20, wherein the valve block 24 in the region of the slide bore 160 is about half as thick as in the region of the stepped bore 82.
  • the slide bore 160 thus extends from the connection surface 80 approximately in the longitudinal direction approximately to the middle region of the receiving step 100 of the stepped bore 82.
  • an inflow cavity 162 and an outflow cavity 164 are formed which are seen in the longitudinal direction of the slide bore 160 offset from one another.
  • the Anströmhöhlung 162 is disposed between the terminal surface 80 of the valve block 24 and the Abströmhöhlung 164.
  • the radially in the slide bore 160 introduced Anströmhöhlung 162 and Abströmhöhlung 164 surround these completely.
  • the upper outflow cavity 164 in FIG. 4 is connected to the high-pressure branch channel 74.
  • the lower flow cavity 162 is connected to channels which are not shown in FIG. 4 and extend approximately coaxially with the slide bore 160 in the direction of the connection surface 80 of the valve block 24 Figures 8, 10, 1 1 and 13 are explained in more detail. These continue over the connection surface 80 in the central part 2 of FIGS. 1 and 3 and are connected to the high pressure passage 40 arranged adjacent to the valve block 24.
  • the working space 68 of the cylinder-piston unit 14 in Figure 3 via the check valve 76 with the high pressure passage 30 and via the high pressure valve 18 of Figure 1 to the high pressure passage 40 are fluidly connected.
  • valve spool 158 is designed as a hollow slide in the form of a sleeve, wherein it is configured open toward the connection surface 80 of the valve block 24 and towards the top 106 has a bottom 166.
  • the valve spool 158 has an annular groove 168 formed from its outer lateral surface, whereby a control edge 170 is formed. With this a pressure medium connection between the cavities 162 and 164 is opened and closed. In the position shown in FIG.
  • valve spool 158 is in a closed position in which the pressure medium connection between the inlet cavity 162 and the outflow cavity 164 is closed.
  • the valve spool 158 is acted upon in the direction of its closed position by a valve spring 172 with a spring force.
  • This is supported on a formed as a plate spring plate 174, which rests in the mounted state of the valve block 24 on the side surface 70 of the central part 2 of Figure 3.
  • the valve spring 172 extends from the spring plate 174 through the hollow valve spool 158 and acts on this via its bottom 166 with a spring force.
  • the spring plate 174 has centrally a centering projection 176 for centering the valve spring 172.
  • the valve slide 158 is supported with its bottom 166 on a pole piece 178 of an electromagnetic actuator 180.
  • the pole piece 178 has an end portion 182, the sections seen in the longitudinal direction in the slide bore 160, see Figure 4, immersed. Subsequent to the end section 182, the pole piece 178 is widened with a radial collar 184 and is supported thereon by a cup-shaped actuator housing 186 in the radial and axial directions.
  • the actuator housing 186 is connected via a fastening element 188 on Valve block 24 screwed tight.
  • the actuator housing 186 is configured open toward the valve slide 158 and has a countersink 190 introduced from this side, against which the pole piece 178 is supported with its radial collar 184.
  • the pole piece has seen after the radial collar 184 in the longitudinal direction another end portion 192 which is encompassed by a magnetic coil 194.
  • An end face 196 of the pole piece 178 pointing away from the valve slide 158 serves as a stop face for a magnet armature 198 which can be displaced in the longitudinal direction in the actuator housing 186.
  • the valve slide 158 is displaced into its open position by the armature 198 being moved via a plunger 200 on the bottom 166 of the valve slide 158 attacks. According to FIG. 4, the plunger 200 is guided in a guide bore 202 of the pole piece 178, which passes completely through the pole piece 178.
  • the plunger further has an armature 198 penetrating end portion 204 which is radially stepped back, whereby an annular valve face 158 facing away from the annular end face 206 is formed on the plunger 200, via which the magnet armature 198 for displacing the plunger 200 is applied.
  • a gap 208 is connected between the magnet armature 198 and the pole piece 178, which is connected to the low-pressure region of the radial piston machine 1 via a channel formed in the actuator 180 from FIG. 6 and through through bores 210 introduced in the actuator housing 186.
  • this valve spring side is connected to the low-pressure region via a groove 212 introduced into the connection surface 80.
  • the side facing the pole piece 178 of the valve spool 158 is also connected to the low-pressure region via a groove 214 introduced from the upper side 106 and a transverse groove 216 connected to the groove 214 and introduced into the pole piece 178.
  • the spring side and the pole piece side of the valve slide 158 in turn are connected via in the bottom 166 introduced axial bores 218 in fluid communication with each other.
  • the actuator 180 of the low-pressure valve 18 is electrically contacted via contact lugs 220.
  • the high-pressure branch channel 74 extends from the pressure chamber 164 via the stepped bore 82 of the low-pressure valve 20 and subsequently along a curve to the connection surface 80.
  • An orifice 222 of the high-pressure branch channel 74 is introduced from a valve block 24 from the connection surface 80 Ring groove 224 embraced to receive an O-ring seal.
  • FIG 7 is a plan view of the valve block 24 of Figure 4 is shown.
  • the fastener 188 of Figure 6 can be seen. This is configured plate-shaped and has a recess 226, via which the fastening element 188 surrounds the actuator housing 186.
  • the fastening element 188 rests on an outer collar 228 of the actuator housing 186 and is fastened to the valve block 24 by means of two screws 230.
  • the groove 214 can be seen, which extends approximately centrally in the longitudinal direction of the valve block 24 as far as the slide bore 160 in FIG. 4 extends.
  • three kidney-shaped recesses 232 are introduced in an upper side of the actuator housing 186 of the high-pressure valve 20, three kidney-shaped recesses 232 are introduced. These serve, according to FIG. 6, for connecting a gap 234 to the low-pressure region of the radial piston machine 1, the intermediate space 234 being delimited by the actuator housing 186 and by a side of the magnet armature 198 facing away from the valve slide 158.
  • the valve block 24 has a cylindrical section 236, see also FIG. 4.
  • the kidney-shaped low-pressure channels 126 are formed therein.
  • three threaded bores 238 are introduced approximately between the low-pressure channels 126 in the axial direction, which serve to attach an electrical contact for the contact lugs 156 and 220.
  • the valve block 24 is provided with four through holes 240 from the top 106 are introduced into this, at the central part 2, see Figure 3, for example, fastened by screws.
  • a centering pin 242 is provided according to FIG. This is inserted from the bottom 80 of the valve block 24 ago in this and immersed in a mounting of the valve block 24 in a corresponding center hole of the central part 2 a.
  • the high-pressure valve 76 constructed as a check valve is shown in a perspective view.
  • This has a trained as a ring valve seat 244 of three approximately circular cylindrical cross-section having pins 246, 248 and 250 is connected to a star-shaped spring plate or valve stop 252. This is supported on a in cross-section approximately t-shaped support member 254 from.
  • the closing body 258 is guided over the pins 246 to 250.
  • the valve seat 244 is used according to Figure 3 in a reduction 260 of the blind hole 72 of serving as part of a housing of the radial piston machine 1 central part 2, wherein a countersink corresponds approximately to a width of the valve seat 244 and a diameter of the recess 260 and the valve seat are also approximately equal ,
  • the valve seat 244 is thus inserted substantially flush into the countersink 260 and held between a countersink base of the countersink 260 and the connection surface 80 of the valve block 24.
  • a cross-sectionally approximately circular through hole 262 of the valve seat 244 of Figure 8 has approximately a diameter corresponding to the mouth opening 222 of the high pressure branch channel 74 of Figure 4 and is arranged approximately coaxially to this according to FIG.
  • the cross-sectionally approximately t-shaped support member 254, see Figure 9, has a valve stop 252 away away, arranged approximately coaxially to the high pressure valve 76 pin portion 264, which towards its valve stop 252 away facing end to a plate-shaped end portion 266 widened. This is completely inserted according to FIG. 3 into a countersink 268 which, in a bore bottom of the blind bore 72 of the central part 2 serving as part of a housing of the radial piston machine 1, is introduced approximately coaxially therewith.
  • the counterbore 268 in this case has approximately the same diameter as the end section 266 from FIG.
  • a further end section 270 of the support element 254 from FIG. 9 facing the valve stop 252 is radially stepped back, whereby a shoulder 272 pointing to the valve stop 252 is formed.
  • the support member 254 With its radially recessed end portion 270, the support member 254 is completely immersed in a substantially coaxially inserted into the valve stopper 252 through hole 274 and frictionally supported by a press fit.
  • the valve stop 252 then lies with its from the closing body 258 facing away bottom 276 on the shoulder 272 of the support member 252 substantially.
  • the high-pressure valve 76 is shown in a longitudinal sectional view, in which the cutting plane passes through the pin 246.
  • This is, like the other pins 248 and 250 of Figure 8, on the one hand in a blind hole 278 of the valve seat 244 and on the other hand inserted into a through hole 280 of the valve stop 252.
  • the blind hole 278 and the opposite through hole 280 in this case have a common longitudinal axis.
  • the pins 246 to 250 are frictionally held in an interference fit in the blind hole 278 and in the through hole 280.
  • the blind hole 278 is introduced from a side facing the closing body 258 underside 282 of the valve seat 244 ago.
  • the pins 246 to 250 extend approximately at a distance parallel to the longitudinal axis of the high pressure valve 76 and evenly spaced from each other.
  • the closing body 258 is slidably guided in the axial direction.
  • FIG. 11 the closing body 258 from FIGS. 9 and 10 is shown in a perspective view.
  • the closing body 258 is formed as a plate, whereby it has a comparatively low mass.
  • the closing body 258 has an upper abutment surface 284 facing the valve seat 244 of FIG. 10 and a lower abutment surface 286 facing away therefrom in the direction of the valve abutment 252 from FIG. 10.
  • the abutment surfaces 284 and 286 are substantially planar and extend essentially approximately Starting from the lower abutment surface 286, the closing body 258 is approximately radially stepped back as seen in the longitudinal direction, whereby an abutment shoulder 288 for the valve spring 256 is provided, see also FIG. 9. According to FIG 9, the valve spring 256 engages around a body portion 290 of the closing body 258 formed by the radial downgrading and abuts against the contact shoulder 288 for acting on the closing body 258 with a spring force substantially. An inner diameter of the valve spring 256 from FIG. 9 corresponds approximately to an outer diameter of the body portion 290 of the closing body 258.
  • an outer bevel 292 on the body section 290 is formed from the lower contact surface 286 of the closing body 258.
  • a radius 294 is provided in the transition region between the body portion 290 and the abutment shoulder 288, .
  • the closing body 258 between the contact shoulder 288 and the upper abutment surface 284 is roughly spherical in cross-section on its outer circumferential surface 296, whereby a guide of the closing body 258 within the pins 246 to 250, see FIGS 10, is supported.
  • a first surface portion 298 of the outer circumferential surface 296 has, starting from the investment Shoulder 288 in cross section a comparatively large radius and extends approximately along a quarter circle.
  • the surface section 298 is adjoined by a central surface section 300, which is formed convexly with a very large radius in comparison to the surface section 298 in cross section.
  • the middle surface section 300 in turn is adjoined by a surface section 302, which opens into the contact surface 284 and has a significantly smaller radius than the surface section 298 in cross section.
  • the surface portions 298 to 302 of the outer circumferential surface 296 are preferably machined with a profiled grinding wheel, whereby a high surface quality is achieved.
  • FIG. 15 shows the valve seat 244 in a perspective view.
  • the three blind holes 278 for the pins 246 to 250 of Figure 8 can be seen. These are arranged on a common bolt circle substantially uniformly spaced from each other, wherein a diameter of the bolt circle is approximately between the diameter of the through hole 262 and the diameter of an outer circumferential surface 304 of the valve seat 244.
  • a collar 306 extends away in the axial direction.
  • an annular seat surface 308 is formed on the collar 306, against which the closing body 258 sealingly abuts with its contact surface 284 in the closed state of the high-pressure valve 258.
  • the seat surface 308 has an approximately perpendicular to the axial direction extending inner ring surface 310 and an adjoining it outside truncated cone surface 312 or conical surface.
  • the collar 306 of the valve seat 244 is bounded on the inside by the passage opening 262.
  • the collar 306 has a significantly lower outer diameter compared to the rest of the valve seat 244.
  • the frustoconical surface 312 can be seen. This rejuvenates in one Direction away from the bottom 282.
  • a width of the inner ring surface 312 of the seat 308 seen in the radial direction is about 0.2 mm and a width of the wedge truncated surface 312 seen in the radial direction about 0.8 mm.
  • An angle of inclination of the frusto-conical surface 312 to the inner ring surface 310, which extends substantially perpendicular to the longitudinal axis of the valve seat 244, is approximately 3 °.
  • FIG. 19 shows an enlarged section Z from FIG. 10. It can be seen here that the contact surface 244 of the closing body 258 facing the valve seat 244 seals against the inner annular surface 310 of the seat 308 in the closed state of the high-pressure valve 76 from FIG.
  • An outer diameter of the abutment surface 284 is significantly larger than an outer diameter of the seat surface 308, whereby this seen in the longitudinal direction of the high pressure valve 76 is completely covered by the contact surface 284.
  • a wedge-shaped gap or a clearance angle is formed between the truncated cone surface 312 and the contact surface 384. It has been shown that in such an embodiment of the seat surface 308 and the contact surface 284, an adhesive effect between these surfaces is significantly reduced.
  • the high pressure valve 76 opens much faster, whereby an opening dynamics is increased.
  • the star-shaped valve stop 252 can be seen in a perspective section.
  • the valve spring 256 of FIG. 8 between the closing body 258 and the valve stop 252 has been omitted in FIG. 20 for better illustration.
  • the valve stop 252 has a central body portion 314, from which three legs 316, 318 and 320 extend radially away radially star-shaped.
  • the legs 316 to 320 each have an outer circumferential surface 322, which span a common approximately circular cylindrical and approximately coaxially to the high pressure valve 76 extending peripheral surface.
  • a diameter of the circumferential surface of the outer circumferential surfaces 322 corresponds approximately to a diameter of the blind hole 72 of Figure 3.
  • the support member 254 can thus be supported on their legs 316 to 320 on an inner wall of the blind hole 72. Radial axes of the legs 316 to 320 are arranged approximately at 120 ° to each other.
  • the body portion 314 has an axial projection 324 extending axially in the direction of the closing body 258 and an abutment projection 326 extending thereafter likewise in the axial direction. Between each pair of legs 316 to 320, a concave portion is formed in the body portion 314 together with the axial projection 324 and the stopper projection 326 Recess 328 introduced, wherein in the figure 20 for better representability, only one recess is provided with a reference numeral.
  • the recess 328 biases a lateral surface, which extends approximately in cross section along a quarter circle, wherein an axis of the recess 328 extends approximately at a parallel distance to the longitudinal axis of the high pressure valve 76.
  • the axial projection 324 and the stopper projection 326 are substantially circular-cylindrical in cross section except for the regions of the three recesses 328.
  • An outer diameter of the axial projection 324 substantially corresponds to an inner diameter of the valve spring 256 of FIG. 9, which then serves for centering and radial retention of the valve spring 256.
  • the stopper projection 326 has a smaller diameter than the axial projection 324, whereby a step 330 is formed, which has an outer bevel 332.
  • a countersink 334 is introduced into the stop projection 326, as a result of which it has an annular abutment surface 336 facing the closing body 258. This has through the three recesses 328 three surface parts. The recesses 328 are thus openings in the abutment surface 336.
  • the abutment surface 336 is conical, wherein it tapers in the direction of the closing body 258. Inwardly, the abutment surface 336 is delimited by the countersink 334 and outwardly by an outer bevel 338 formed on the abutment projection 326.
  • FIG. 21 shows an enlarged view of a section of the radial piston machine 1 in the area of the high-pressure valve 76. It can be seen that the valve stop 252 is arranged in the intersection area between the blind hole 72 and the high-pressure channel 30.
  • Pressure medium flowing from the passage opening 262, with the high-pressure valve 76 open can thus flow into the high-pressure passage 30 with a partial amount downstream of the valve seat 277 directly into the high-pressure passage 30 and with a further partial amount via the recesses 328 of the valve stop 252.
  • the pins 246 to 250 represent essentially no flow resistance. The same applies to the pin-shaped support member 254. Since the high-pressure valve 76 thus in the radial and axial direction has an extremely low flow resistance and thus downstream of the closing body 258th is formed substantially open, it can be used in the circumferential direction arbitrarily oriented in the blind hole 72 of the central part 2 are used.
  • the high-pressure valve 76 is used as a structural unit, that is, it is simply inserted from the side surface 70 of the central part 2 with the valve block 24 removed. By attaching the valve block 24, the high pressure valve 76 is then held in the central part 2 in particular form-fitting manner. The high pressure valve 76 is thus mounted in a very simple manner. In the maintenance of the radial piston engine 1, the high pressure valve 76 is also extremely easily accessible by simply the valve block 24 is removed.
  • the closing body 258 When the high-pressure valve 76 in the radial piston machine 1 from FIG. 3 is used, the closing body 258, see, for example, FIG. 9, is acted upon by the passage opening 262 from FIG. 8 with pressure medium. If a pressure acting on it exceeds the sum of a pressure equivalent of the spring force of the valve spring 256 and of the pressure which prevails in the high-pressure passage 30, then the closing body 258 lifts from the Valve seat 244 from. This is due to the low adhesive effect within a very short time and thus with a high opening dynamics. The closing body 258 is then displaced against the spring force of the valve spring 256 up to the valve stop 252. If the closing body 258 lifts off the valve seat 244, then pressure medium according to FIG.
  • the cylinder-piston unit 14 from FIG. 3 sucks pressure medium via the opened low-pressure valve 20 from the low-pressure region.
  • pressure medium flows via the low-pressure channels 126, see FIG. 4, via the low-pressure channels 124, via the connection socket 66 and the socket 56, see FIG. 3, into the working space 68.
  • the high-pressure valves 18 and 22 are closed in this case.
  • the piston 16 is acted upon by a high pressure in a stroke movement in the direction of the increasing working space 68 of Figure 3.
  • the low pressure valve 20 of Figure 4 is closed, and the high pressure valve 18 is opened, whereby pressure fluid from the high pressure passage 40 of Figure 1 via the Anströmhöhlung 162 and the Abströmhöhlung 164 flows into the high pressure branch passage 74 and from there on to the working space 68.
  • the pressure medium with the high-pressure valve 18 closed and the low-pressure valve 20 from FIG. 4 are opened via the low-pressure channels 124 and 126 into the low-pressure region of the dial piston machine 1 ejected.
  • the high and low pressure valves 18 and 20 of Figure 4 can be pre-assembled and tested independently of the radial piston engine 1 of Figure 2.
  • the valve block 24 can be easily unscrewed, and the high and low pressure valves 18 and 20 are also checked and maintained independently of the other radial piston engine 1.
  • the valve block 24 it is only necessary in the radial piston engine 1, the valve block 24 to adjust accordingly.
  • An adaptation of the central part 2 is not necessary, as long as the interfaces between the valve block 24 and the central part 2 remain the same.
  • a positive displacement machine with cylinder-piston units These are each assigned a low pressure and a high pressure valve.
  • the high-pressure valve is designed as a check valve with a closing body, which is acted upon via a spring plate supported on a valve spring in the direction of a valve seat with a spring force.
  • the high pressure valve is closed and opened when lifted from the valve seat closing body.
  • the valve seat and the spring plate are simply fixed to one another via individual pins and the closing body is guided by the pins during its stroke movement.

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Abstract

Offenbart ist eine hydrostatische Verdrängermaschine mit Zylinder-Kolben-Einheiten. Diesen ist jeweils ein Niederdruck- und ein Hochdruckventil zugeordnet. Das Hochdruckventil ist als Rückschlagventil mit einem Schließkörper ausgebildet, der über eine sich an einem Federteller abstützenden Ventilfeder in Richtung eines Ventilsitzes mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Bei einer Anlage des Schließkörpers an den Ventilsitz ist das Hochdruckventil geschlossen und bei vom Ventilsitz abgehobenem Schließkörper geöffnet. Der Ventilsitz und der Federteller sind einfach über einzelne Stifte zueinander fixiert und der Schließkörper wird durch die Stifte bei seiner Hubbewegung geführt.

Description

Hydrostatische Verdrängermaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Bei herkömmlichen Verdrängermaschinen, die beispielsweise als Radialkolben- oder als Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein können, erfolgt die Steuerung des Zulaufs und des Ablaufs beziehungsweise der Verbindungen zum Hoch- und zum Niederdruck der einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten mechanisch. Im Falle einer Axialkol- benpumpe werden beispielsweise zwei Drucknieren eingesetzt, über die die Verbindungen zur Hochdruckseite und zur Niederdruckseite während eines gewissen Bereiches der Kreisbahn und somit während eines gewissen Hubabschnitts der Zylinder-Kolben-Einheiten öffnen. Bei Radialkolbenpumpen sind pro Zylinder-Kolben- Einheit ein mechanisches Hochdruck- und ein mechanisches Niederdruckventil vor- gesehen. Das Hochdruckventil jeder Einheit beispielsweise öffnet immer bei Überschreiten eines gewissen aufgebauten Drucks im jeweiligen Zylinder, so dass das druckerhöhte Druckmittel zur Hochdruckseite der Pumpe abströmen kann.
Die Druckschrift WO 2008/012558 A2 offenbart ventilgesteuerte
Verdrängermaschinen, die digital verstellbar sind. Hierbei sind jeder Zylinder-Kolben- Einheit ein elektrisch betätigtes Niederdruckventil und ein elektrisch betätigtes Hochdruckventil zugeordnet.
Damit sind die Einheiten getrennt im Pumpenmodus, Motormodus und in einem so genannten Idle-Modus ansteuerbar. Durch den Idle-Modus können einzelne Einheiten durch dauerhaftes Öffnen des Niederdruckventils und durch dauerhaftes Schlie- ßen des Hochdruckventils deaktiviert beziehungsweise kraftlos geschaltet werden. So kann der Volumenstrom beziehungsweise die Drehzahl der Verdrängermaschine reduziert werden. Die Druckschrift EP 2 187 104 B1 zeigt eine digital verstellbare Radialkolbenmaschi- ne mit sechs Zylinder-Kolben-Einheiten, die in einer Radialebene angeordnet sind, wobei sich Kolben der Zylinder-Kolben-Einheiten an einer Exzenterwelle abstützen. Jeder Zylinder-Kolben-Einheit sind ein aktiv steuerbares Niederdruckventil und ein passiv steuerbares Hochdruckventil zugeordnet. Die Ventile sind in einem gemein- samen einstückigen Gehäuse eingesetzt.
In dem Dokument„Power conversion mechanisms for wave energy" aus
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment der Autoren S. H. Salter, J. R. M. Taylor und N. J. Caldwell ist eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine mit mehreren Radialebenen offenbart, in denen jeweils fünf Zylinder-Kolben-Einheiten angeordnet sind. Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit sind dabei ein aktiv steuerbares Niederdruckventil und ein aktiv steuerbares als Rückschlagventil ausgebildetes Hochdruckventil zugeordnet, wobei die Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Die DE 10 2010 004 808 A1 offenbart ebenfalls eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine. Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit ist hierbei zusätzlich zu einem aktiv steuerbaren Niederdruckventil und einem aktiv steuerbaren Hochdruckventil ein passives Hochdruckventil zugeordnet, das parallel zum aktiv steuerbaren Hoch- druckventil angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die Radialkolbenmaschine unabhängig vom aktiv steuerbaren Hochdruckventil in einem Pumpenbetrieb eingesetzt werden kann. Das aktiv steuerbare Hochdruckventil hat einen Ventilschieber, der gleitend in einer Schieberbohrung eines Ventilgehäuses geführt und in seiner Axialrichtung druckausgeglichen ist. Nachteilig bei dem genannten Stand der Technik ist, dass darin keine konstruktive Ausführung eines vorrichtungstechnisch einfach aufgebauten und einfach
montierbaren Rückschlagventils offenbart ist, das ferner einen geringen Strömungswiderstand aufweist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängermaschine mit einem Rückschlagventil zu schaffen, das vorrichtungstechnisch einfach aufgebaut und einfach montierbar ist und des Weiteren eine große Durchflussmenge für ein Druckmittel ohne nennenswerten Druckabfall aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verdrängermaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß hat eine hydrostatische Verdrängermaschine, insbesondere eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine, Zylinder-Kolben-Einheiten. Diesen sind jeweils ein Niederdruckventil und ein als Rückschlagventil ausgebildetes Hochdruckventil zugeordnet. Das Hochdruckventil hat einen Schließkörper, der über eine sich an einem Federteller abstützenden Ventilfeder in Richtung eines Ventilsitzes mit einer Federkraft beaufschlagt ist, wobei das Hochdruckventil bei einer Anlage des Schließkörpers an den Ventilsitz geschlossen und bei vom Ventilsitz abgehobenem Schließkörper geöffnet ist. Dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz und der Federteller über einzelne Stifte zueinander fixiert sind und der Schließkörper durch die Stifte geführt ist, wobei vorzugsweise drei Stifte vorgesehen sind.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass das Hochdruckventil äußerst einfach ausgestaltet ist. Insbesondere ist kein Ventilgehäuse notwendig, um Bauteile des Hochdruckventils zueinander zu fixieren, sondern Ventilsitz, Federteller, Schließkörper und Ventil- feder bilden durch die Stifte eine Baueinheit. Liegen die Stifte bei geöffnetem Hochdruckventil in einem Strömungspfad eines Druckmittels, so weisen diese einen äu- ßerst geringen Strömungswiderstand auf, wodurch das Hochdruckventil bei einer großen Durchflussmenge einen kaum nennenswerten Druckabfall hervorruft. Vorteilhafterweise dienen die Stifte neben der Lagefixierung des Ventilsitzes zum Federteller zusätzlich zur Führung des Schließkörpers. Somit ist keine zusätzliche Führung für den Schließkörper notwendig, was den vorrichtungstechnischen Aufwand des Hochdruckventils weiter vermindert.
Mit Vorteil ist der Federteller sternförmig ausgestaltet, wodurch dieser von einem Druckmittel umströmbar ist und dabei einen geringen Strömungswiderstand aufweist. Ein Druckmittelströmungspfad durch das Rückschlagventil kann somit über dem Federteller verlaufen.
Neben der Funktion als Abstützung für die Ventilfeder kann der Federteller zusätzlich als Ventilanschlag für den Schließkörper dienen. Somit ist kein zusätzliches Bauteil notwendig, um einen Ventilanschlag im Hochdruckventil auszubilden.
Der Federteller stützt sich vorzugsweise an einem Gehäuse der Verdrängermaschine ab, wodurch er im Einsatz des Hochdruckventils nicht aus den Stiften oder die Stifte nicht aus dem Ventilsitz gehämmert werden können, wenn der Schließkörper am Fe- derteller anschlägt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schließkörper als Platte ausgebildet. Hierdurch ist dieser sehr kompakt mit einem geringen Bauraumbedarf ausgestaltet (wodurch auch das Hochdruckventil kompakt ausgebildet ist) und hat eine geringe Masse, wodurch Führungskräfte der Stifte vergleichsweise gering sind und des Weiteren ein Verschleiß zwischen den Stiften und dem Schließkörper ebenfalls vergleichsweise gering ist.
Damit der Schließkörper nicht zwischen den Stiften verklemmt, hat dieser eine ball i- ge Außenmantelfläche über die er zwischen den Stiften geführt ist. Der Ventilsitz kann als Ring ausgebildet und im Gehäuse der Verdrängermaschine festgelegt sein. Hierdurch kann sich das Hochdruckventil dann über den Ventilsitz und den Federteller am Gehäuse abstützen. Vorzugsweise weisen der Ventilsitz und der Federteller für jeden Stift eine Bohrung auf, die sich gegenüber liegen und in die ein jeweiliger Stift über eine Presspassung eingesetzt ist. Damit sind der Ventilsitz und der Federteller in Längsrichtung der Stifte gesehen auf einfache Weise äußerst fest zueinander fixiert. Mit Vorteil sind die Bohrungen des Ventilsitzes Sacklochbohrungen, wodurch zusätzlich zum Kraftschluss der Presspassung ein jeweiliger Stift sich am Bohrungsgrund der Sacklochbohrung abstützen kann. Des Weiteren ist eine Eintauchtiefe der Stifte fest definiert, wodurch diese einfach am Ventilsitz montierbar sind. Zur Abstützung des Federtellers am Gehäuse ist ein stiftförmiges Abstützelement vorgesehen, das sich am Gehäuse an einer Grundfläche einer das Hochdruckventil aufnehmenden Sacklochbohrung abstützt. Ein derartiges Abstützelement kann mit geringem Strömungswiderstand umströmt werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 in einer Vorderansicht mit einem Ausbruch eine Radialkolbenmaschine ge- mäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 in einer perspektivischen Darstellung die Radialkolbenmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Figur 3 in einen vergrößerten Darstellung einen Ausschnitt im Ausbruchsbereich der Radialkolbenmaschine aus Figur 1 ,
Figur 4 in einer Querschnittansicht einen Ventilblock der Radialkolbenmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel, Figur 5 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilblocks aus Figur 4 im Bereich eines Niederdruckventils,
Figur 6 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilblocks aus Figur 4 im Bereich eines Hochdruckventils,
Figur 7 in einer Draufsicht den Ventilblock aus Figur 4,
Figur 8 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes als Rückschlagventil ausgebildetes Hochdruckventil,
Figur 9 in einer Längsschnittansicht das Hochdruckventil aus Figur 8,
Figur 10 in einer weiteren Längsschnittansicht das Hochdruckventil 8,
Figur 1 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Schließkörper des Hochdruckventils aus Figur 8,
Figur 12 in einer Untersicht den Schließkörper aus Figur 1 1 ,
Figur 13 in einer Schnittansicht den Schließkörper entlang einer Schnittebene A-A aus Figur 12,
Figur 14 einen vergrößerten Ausschnitt X des Schließkörpers aus Figur 13,
Figur 15 in einer perspektivischen Darstellung einen Ventilsitz des Hochdruckventils aus Figur 8,
Figur 16 in einer Untersicht den Ventilsitz aus Figur 15,
Figur 17 in einer Schnittansicht den Ventilsitz entlang einer Schnittebene B-B aus Figur 15,
Figur 18 einen vergrößerten Ausschnitt Y des Ventilsitzes aus Figur 17,
Figur 19 einen vergrößerten Ausschnitt Z des Hochdruckventils aus Figur 10,
Figur 20 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt des Hochdruckventils ohne einer Ventilfeder und
Figur 21 einen vergrößerten Ausschnitt der Radialkolbenmaschine aus Figur 3 im Bereich des als Rückschlagventil ausgebildeten Hochdruckventils.
Gemäß Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine in Form einer Radialkolbenmaschine 1 gezeigt, die digital verstellbar ist. Eine derartige Radialkolben- maschine wird insbesondere im automotive Bereich für Straßenfahrzeuge eingesetzt, die eine Hybridtechnik auf hydraulischer Basis aufweisen. Die Radialkolbenmaschine 1 hat ein ringförmiges Zentralteil 2, das in Figur 1 durch den Ausbruch der Vorderansicht der Radialkolbenmaschine 1 ersichtlich ist. Das Zentralteil 2 umgreift eine Exzenterwelle 4, die sich im Wesentlichen koaxial zum Zentralteil 2 erstreckt. Die Exzenterwelle 4 weist vier Exzenter 6 bis 12 auf, die in Axialrichtung der Exzenterwelle 4 hintereinander angeordnet sind. An der Exzenterwelle 4 stützen sich über die Exzenter 6 bis 12 somit in vier Radialebenen Zylinder- Kolben-Einheiten ab, an denen in der Figur 1 der Einfachheit halber nur eine einzige Zylinder-Kolben-Einheit 14 der ersten Radialebene - im Ausbruch - dargestellt ist, deren Kolben 16 sich am in der Figur 1 vordersten Exzenter 6 abstützt. Die Exzenterwelle 4 hat an ihrem Endabschnitt eine Verzahnung 17 für eine Zahnwellenverbindung.
Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit 14 sind ein aktiv steuerbares Hochdruckven- til 18, ein aktiv steuerbares Niederdruckventil 20 und ein passives Hochdruckventil 22 zugeordnet. Die aktiv steuerbaren Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 sind dabei jeweils in einem gemeinsamen Ventilblock 24 angeordnet, der am Zentralteil 2 befestigt ist. In einer Radialebene der Radialkolbenmaschine 1 sind jeweils sechs Zylinder- Kolben-Einheiten 14 vorgesehen, womit somit insgesamt sechs Ventilblöcke 24 am Zentralteil 2 pro Radialebene angeordnet sind. In der Figur 1 sind im Ausbruch die zum Ventilblock 24 benachbarten Ventilblöcke 26 und 28 abschnittsweise erkennbar. Die Zylinder-Kolben-Einheiten sind über die Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 zur Einstellung eines Volumenstroms der Radialkolbenmaschine 1 aktivierbar oder deaktivierbar.
Des Weiteren ist jeder Zylinder-Kolben-Einheit 14 einer Radialebene der Radialkolbenmaschine 1 ein sich in Axialrichtung erstreckender Hochdruckkanal 30 bis 40 zu- geordnet, die im Zentralteil 2 in einer Radialebene gesehen jeweils zwischen zwei Zylinder-Kolben-Einheiten eingebracht sind. Somit ist gemäß der Anzahl der Zylin- der-Kolben-Einheiten in einer Radialebene eine entsprechende Anzahl von auf einem Lochkreis gleichmäßig verteilten Hochdruckkanälen im Zentralteil 2 vorgesehen. Die in Axialrichtung hintereinander angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten der Radialebenen der Radialkolbenmaschine 1 sind dabei am jeweils gleichen Hochdruck- kanal angeschlossen.
In der Figur 2 ist die Radialkolbenmaschine 1 aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung ohne eine im Wesentlichen kreiszylindrische einen Tankraum beziehungsweise Niederdruckbereich begrenzende Ummantelung 42, siehe Figur 1 , dar- gestellt. Gemäß Figur 2 sind vier Radialebenen 44 bis 50 der Radialkolbenmaschine 1 mit Zylinder-Kolben-Einheiten erkennbar. Das Zentralteil 2 ist hierbei als Mono- block ausgestaltet. Es ist denkbar, dass das Zentralteil Zylinder-Kolben-Einheiten in nur einer einzigen Radialebene aufweist, wobei das Zentralteil dann als Scheibe ausgestaltet ist. Zusammen mit den Ventilblöcken würde es dann eine Gesamtschei- be ausbilden.
Das Zentralteil 2 ist zylindrisch ausgestaltet und hat eine im Querschnitt im Wesentlichen als gleichseitiges Sechseck ausgebildete Außenmantelfläche 52. Durch diese Ausgestaltung hat das Zentralteil 2 sechs Seitenflächen, auf denen jeweils vier Ven- tilblöcke 24 in Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei der besseren
Darstellbarkeit halber nur ein Ventilblock in der Figur 2 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Soll die Radialkolbenmaschine pro Radialebene mehr oder weniger Zylinder-Kolben-Einheiten aufweisen, so würde das Zentralteil entsprechend mehr oder weniger Seitenflächen aufweisen.
Des Weiteren ist in der Figur 2 eine elektrische Kontaktierung der elektromagnetisch betätigbaren aktiv steuerbaren Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 erkennbar. Hierzu sind die in Reihe hintereinander angeordneten Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 jeweils an einem gemeinsamen Kontaktierungsstrang 54 angeschlossen, die sich jeweils zwischen den Reihen erstrecken. Gemäß Figur 3 ist ein Ausschnitt der Radialkolbenmaschine 1 im Bereich des Ausbruchs aus Figur 1 vergrößert dargestellt. Im Folgenden wird die Ausgestaltung des Zentralteils 2 mit dem Ventilblock 24 beschrieben, wobei das Zentralteil 2 im Bereich der nicht dargestellten Ventilblöcke und die nicht dargestellten Ventilblöcke entspre- chend ausgestaltet sind.
Es ist erkennbar, dass sich die Zylinder-Kolben-Einheit 14 nach außen an einer in eine Radialbohrung 55 des Zentralteils 2 eingeschraubten Buchse 56 abstützt. Der Kolben 16 wiederum stützt sich auf herkömmliche Weise an der Exzenterwelle 4 ab. Für die Abstützung der Zylinder-Kolben-Einheit 14 ist beispielsweise eine nicht dargestellte Feder vorgesehen, die den Kolben 16 gegen die Exzenterwelle 4 und den Zylinder 58 gegen die Buchse 56 spannt. Der Zylinder 58 ist schwenkbar in der Buchse 56 gelagert, indem der Zylinder 58 eine im Querschnitt konvex ausgebildete Ringstirnfläche 60 und die Buchse 56 eine im Querschnitt konkav ausgebildete Ring- Stirnfläche 62 aufweisen, wobei die Ringstirnflächen 60 und 62 gleitend aneinander anliegen. Die Buchse 56 erstreckt sich in Radialrichtung der Radialkolbenmaschine 1 von der Außenseite des Zentralteils 2 her etwa bis zur Hälfte der Radialbohrung 55. Der Zylinder 58 wiederum befindet sich zum größeren Teil in der Radialbohrung 55. Die Buchse 56 taucht mit einem radial aus dem Zentralteil 2 auskragenden
Buchsenbund 64 in eine in den Ventilblock 24 eingeschraubte Anschlussbuchse 66 ein. Im Außenumfang des Buchsenbundes 64 der Buchse 56 ist eine Ringnut zur Aufnahme von Dichtmittel, insbesondere einem O-Dichtring, eingebracht. Die Buchse 56 dient neben der Abstützung der Zylinder-Kolben-Einheit 14 als Verbindungskanal zwischen dem Ventilblock 24 und einem von dem Zylinder 58 und dem Kolben 16 begrenzten Arbeitsraum 68.
Die Radialbohrung 55 ist etwa in der Schnittebene der Figur 3 gesehen mittig von der Seitenfläche 70 her in das Zentralteil 2 eingebracht. Etwa im Parallelabstand zur Ra- dialbohrung 55 nach rechts in der Figur 3 versetzt ist eine Sacklochbohrung 72 ebenfalls von der Seitenfläche 70 her in das Zentralteil 2 eingebracht, die den Hochdruck- kanal 30 schneidet. Die Sacklochbohrung 72 dient zur Verbindung des Hochdruckkanals 30 mit einem im Ventilblock 24 ausgebildeten Hochdruckzweigkanal 74. In die Sacklochbohrung 72 ist ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil als passives Hochdruckventil 76 eingesetzt. Dessen Ventilkörper 78 ist über eine Ventilfeder ge- gen einen Ventilsitz des Rückschlagventils 76 gespannt. In einer Druckmittelströmungsrichtung vom Hochdruckzweigkanal 74 in Richtung des Hochdruckkanals 30 kann der Ventilkörper 78 vom Ventilsitz abheben. Das Hochdruckventil 76 ist untenstehend in der Figurenbeschreibung zu den Figuren 8 bis 20 näher erläutert. Der Hochdruckzweigkanal 74 ist mit dem Arbeitsraum 68 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 in Druckmittelverbindung, womit im Pumpenbetrieb der Radialkolbenmaschine 1 bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Arbeitsraum 68 das Rückschlagventil 76 selbsttätig geöffnet werden kann. Anhand Figur 4 wird im Folgenden der Ventilblock 24 zusammen mit dem Niederdruckventil 20 und dem Hochdruckventil 18 näher erläutert. Zum Anschließen des Ventilblocks 24 an die Seitenfläche 70 des Zentralteils 2 aus Figur 3 hat dieser eine Anschlussfläche 80. Von dieser her ist im Querschnitt gesehen etwa mittig eine den Ventil körper 24 durchsetzende Stufenbohrung 82 eingebracht. Ausgehend von der Anschlussfläche 80 ist ein erster Bohrungsabschnitt 84 der Stufenbohrung 82 mit einem Innengewinde versehen, in das die Anschlussbuchse 66 eingeschraubt ist. Ein eingeschraubter Abschnitt der Anschlussbuchse 66 ist radial zurückgestuft, wobei diese dann eine zum Ventilblock 24 weisende Ringstirnfläche 86 aufweist, die im eingeschraubten Zustand an einer Senkungsgrundfläche einer in den Ventilblock 24 eingebrachten Senkung 88 im Wesentlichen anliegt. Die Anschlussbuchse 66 hat eine im Wesentlichen zylindrische Innenmantelfläche 90, die abgerundete Kanten aufweist. In dem von der Innenmantelfläche 90 aufgespannten Raum taucht die Buchse 56 aus Figur 3 mit ihrem Buchsenbund 64 dichtend ein und erstreckt sich etwa bis zu einer zum Niederdruckventil 20 weisenden abgerundeten Kante 92 der Anschlussbuchse 66. In die Anschlussbuchse 66 ist in der von dem Niederdruckventil 20 weg weisenden Seite her eine Senkung 94 eingebracht, wodurch eine äußere Ringstirnfläche 96 gebildet ist, die an der Buchse 56 aus der Figur 3 im montierten Zustand anliegen kann.
Die Stufenbohrung 82 wird in Axialrichtung gesehen nach dem Gewindeabschnitt 84 von dem Hochdruckzweigkanal 74 durchsetzt. Damit ist der Arbeitsraum 68 aus Figur 3 über die Buchse 56 und die Anschlussbuchse 66 mit dem Hochdruckzweigkanal 74 verbunden.
Die Stufenbohrung 82 hat in Axialrichtung gesehen nach dem Hochdruckzweigkanal 74 eine, einen kleineren Durchmesser als der Gewindeabschnitt 84 aufweisende Aufnahmestufe 100 zur Aufnahme eines Ventilgehäuses 102 des Niederdruckventils 20.
Nach der Aufnahmestufe 100 ist dann eine einen kleineren Durchmesser als die Auf- nahmestufe 100 aufweisende Bohrungsstufe 104 vorgesehen, die dann in der von der Anschlussfläche 80 weg weisenden Oberseite 106 des Ventilkörpers 24 mündet.
Das Ventilgehäuse 102 des Niederdruckventils 20 ist in die Aufnahmestufe 100 von der Anschlussfläche 80 her eingesetzt und hat eine axiale Länge, die etwa der axia- len Länge der Aufnahmestufe 100 entspricht. Somit grenzt das Ventilgehäuse 102 etwa an dem die Stufenbohrung 82 durchsetzenden Hochdruckzweigkanal 74 an. Von einer Außenmantelfläche des Ventils 102 her ist eine Ringnut 108 in das Ventilgehäuse 102 zur Anordnung eines O-Dichtrings eingebracht. Das Ventilgehäuse 102 hat weiter einen sich in Richtung der Bohrungsstufe 104 des Ventilkörpers 24 erstre- ckenden Axialvorsprung 1 10, der in die Bohrungsstufe 104 kragt. Mittig ist das Ventilgehäuse 102 etwa koaxial zur Stufenbohrung 82 von einer Führungsbohrung 1 12 durchsetzt, in die ein Führungsstift 1 14 gleitend geführt ist. Dieser kragt mit seinen beiden Endabschnitten aus dem Ventilgehäuse 102 aus. An seinem in Richtung der Anschlussfläche 80 weisenden Endabschnitt 1 16 ist ein tellerförmiger Ventilkörper 1 18 befestigt, der etwa koaxial zum Führungsstift 1 14 angeordnet ist. Der Ventilkörper 1 18 hat eine ringförmige zum Ventilgehäuse 102 weisende Dichtfläche 120, die dichtend an einer von der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 weg weisenden Unterseite 122 des Ventilgehäuses 102 anliegen kann. In der in Figur 4 gezeigten Position ist die Dichtfläche 120 von der Unterseite 122 beabstandet, wodurch das Niederdruckventil 20 in seiner Öffnungsstellung ist. Hierdurch sind drei in das Ventilgehäu- se 102 eingebrachte nierenförmige Niederdruckkanäle 124 mit dem Hochdruckzweigkanal 74 fluidisch verbunden. Die Niederdruckkanäle 124 sind auf einem Teilkreis angeordnet, durchsetzen das Ventilgehäuse 102 in Längsrichtung vollständig und umfassen die Führungsbohrung 1 12 des Ventilgehäuses 102. Liegt die Dichtfläche 120 an der Unterseite 122 an, so ist eine Druckmittelverbindung zwischen den Niederdruckkanälen 124 und dem Hochdruckzweigkanal 74 unterbrochen und das Niederdruckventil 20 geschlossen. Die Niederdruckkanäle 124 münden jeweils in einen jeweiligen in den Ventilblock 24 eingebrachten nierenförmigen Niederdruckkanal 126. Somit sind ebenfalls drei Niederdruckkanäle 126 im Ventilblock 24 vorgesehen, wobei in der Figur 4 nur einer davon ersichtlich ist. Die Niederdruckkanäle 126 sind, in Radialrichtung des Niederdruckventils 24 gesehen, hin zur Bohrungsstufe 104 offen und weisen die gleiche axiale Länge wie die Bohrungsstufe 104 auf, wodurch sie in der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 münden. Die Niederdruckkanäle 126 sind damit mit dem von der Ummantelung 42 aus Figur 1 begrenzten Niederdruckraum der Radialkolbenmaschine 1 verbunden.
Zum Betätigen und Verschieben des Führungsstifts 1 14 zusammen mit dem Ventilkörper 1 18 ist ein elektrischer Aktuator 128 vorgesehen. Dieser ist in einem topfför- migen Aktuatorgehäuse 130 angeordnet von dessen Öffnungsseite her der Axialvorsprung 1 10 des Ventilgehäuses 102 eintaucht und dieses festlegt. Das
Aktuatorgehäuse 130 erstreckt sich durch die Bohrungsstufe 104 hindurch und kragt aus dem Ventilblock 24 aus. In dem Aktuatorgehäuse 130 ist eine Magnetspule 132 angeordnet, die einen axial verschiebbaren Magnetanker 134 umgreift. Der Magnetanker 134 ist mit dem Führungsstift 1 14 verbunden. Der Übersichtlichkeit halber erfolgt eine genauere Erläuterung der Ausgestaltung des Aktuators 128 des Nieder- druckventils 20 anhand der Figur 5, die einen Ausschnitt des Ventilkörpers 24 aus Figur 4 im Bereich des Niederdruckventils zeigt. Gemäß Figur 5 kragt der Führungsstift 1 14 mit seinem Endabschnitt 136 aus dem Ventilgehäuse 102 in Richtung des Aktuators 128 aus. Der Endabschnitt 136 ist dabei radial mit einem Radialbund 138 erweitert, der von einem in einer Durchgangs- bohrung 140 des Magnetankers 134 ausgebildeten Innenbund 139 hintergriffen ist.
Eine etwa koaxial zum Führungsstift angeordnete Ventilfeder 142 stützt sich an einem von der Magnetspule 132 umgriffenen und in dem Aktuatorgehäuse 130 festgelegtem Polstück 144 ab, taucht in die Durchgangsbohrung 140 des Magnetankers 134 ein und beaufschlagt eine in Richtung der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 weisenden Stirnfläche 146 des Führungsstifts 1 14 mit einer Federkraft.
Der Magnetanker 134 ist zwischen dem Ventilgehäuse 102 und dem Polstück 144 axial verschiebbar angeordnet. Die Ventilfeder 142 stützt sich am Polstück 144 über eine Stufe einer durchgängigen Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 ab. Das
Polstück 144 durchsetzt das Aktuatorgehäuse 130 axial in dessen Bodenfläche, wodurch die Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 mit dem von der Ummantelung 42 aus Figur 1 begrenzten Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 verbunden ist. Ein zwischen dem Polstück 144 und dem Magnetanker 134 ausgebildeter Zwi- schenraum 152 ist über die Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 somit ebenfalls mit dem Niederdruckbereich verbunden. Zum Druckausgleich von Axialflächen des Magnetankers 134 ist dieser von einer Mehrzahl von Axialbohrungen 154 durchsetzt, die mit dem Zwischenraum 152 verbunden sind. Zur elektrischen Kontaktierung des Aktuators 128 weist dieser nach außen kragende Kontaktfahnen 156 auf.
In der in der Figur 5 gezeigten Stellung ist das Niederdruckventil 20 in seiner Öffnungsstellung. Hierbei ist die Magnetspule 132 des Aktuators 128 unbestromt, wodurch der Führungsstift 1 14 zusammen mit dem Magnetanker 134 weg vom Polstück 144 durch eine Federkraft der Ventilfeder 142 bewegt ist. Zur Begrenzung eines Ver- schiebewegs des Führungsstifts 1 14 liegt der Magnetanker 134 am Axialvorsprung 1 10 des Ventilgehäuses 102 an. Zum Schließen des Niederdruckventils 20 wird die Magnetspule 132 des Aktuators 128 bestromt, wodurch der Magnetanker 134 über eine Magnetkraft der Magnetspule 132 entgegen die Federkraft der Ventilfeder 142 weg vom Ventilgehäuse 102 in Richtung des Polstücks 144 bewegt wird. Der Magnetanker 134 nimmt dabei über seinen Innenbund 139 den Führungsstift 1 14 über dessen Radialbund 138 mit. Der Ventilkörper 1 18 des Niederdruckventils 20, siehe auch Figur 4, gelangt hierbei mit seiner Dichtfläche 120 an die Unterseite 122 des Ventilgehäuses 102 und dichtet dabei die Niederdruckkanäle 124 zum Hochdruckzweigkanal 74 ab. Das Hochdruckventil 18 aus Figur 4 ist im Parallelabstand zum Niederdruckventil 20 im Ventilblock 24 links von der Zylinder-Kolben-Einheit 14 aufgenommen. Das als Schieberventil ausgebildete Hochdruckventil 18 hat einen Ventilschieber 158, der in einer Schieberbohrung 160 verschiebbar geführt ist. Diese durchsetzt den Ventilblock 24 etwa im Parallelabstand zur Stufenbohrung 82 des Niederdruckventils 20 vollständig, wobei der Ventilblock 24 im Bereich der Schieberbohrung 160 etwa halb so dick wie im Bereich der Stufenbohrung 82 ist. Die Schieberbohrung 160 erstreckt sich somit von der Anschlussfläche 80 aus etwa in Längsrichtung gesehen etwa bis zum mittleren Bereich der Aufnahmestufe 100 der Stufenbohrung 82. In der Schieberbohrung 160 sind eine Anströmhöhlung 162 und eine Abströmhöhlung 164 aus- gebildet, die in Längsrichtung der Schieberbohrung 160 gesehen versetzt zueinander angeordnet sind. Mit dem Ventilschieber 158 wird dabei eine Druckmittelverbindung zwischen der Anströmhöhlung 162 und der Abströmhöhlung 164 auf- und zugesteuert. Die Anströmhöhlung 162 ist zwischen der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 und der Abströmhöhlung 164 angeordnet. Die radial in die Schieberbohrung 160 eingebrachte Anströmhöhlung 162 und Abströmhöhlung 164 umgreifen diese vollständig.
Die in der Figur 4 obere Abströmhöhlung 164 ist mit dem Hochdruckzweigkanal 74 verbunden. Die untere Anströmhöhlung 162 ist dagegen mit in der Figur 4 nicht ge- zeigten sich etwa koaxial zur Schieberbohrung 160 in Richtung der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 erstreckende Kanäle verbunden, die untenstehend anhand der Figuren 8, 10, 1 1 und 13 näher erläutert sind. Diese setzen sich über die Anschlussfläche 80 im Zentralteil 2 aus Figur 1 und 3 fort und sind mit dem benachbart zum Ventilblock 24 angeordneten Hochdruckkanal 40 verbunden. Somit kann der Arbeitsraum 68 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 in Figur 3 über das Rückschlagventil 76 mit dem Hochdruckkanal 30 und über das Hochdruckventil 18 aus Figur 1 mit dem Hochdruckkanal 40 fluidisch verbunden werden.
Eine nähere Erläuterung des Hochdruckventils 18 erfolgt anhand Figur 6, die einen Ausschnitt aus Figur 4 im Bereich des Hochdruckventils 18 zeigt. Gemäß Figur 6 ist der Ventilschieber 158 als Hohlschieber in Form einer Büchse ausgebildet, wobei er hin zur Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 offen ausgestaltet ist und hin zur Oberseite 106 einen Boden 166 hat. Der Ventilschieber 158 weist eine von seiner Außenmantelfläche her ausgebildete Ringnut 168 auf, wodurch eine Steuerkante 170 gebildet ist. Mit dieser wird eine Druckmittelverbindung zwischen den Höhlungen 162 und 164 auf- und zugesteuert. In der in der Figur 6 gezeigten Position ist der Ventilschieber 158 in einer Schließstellung, bei der die Druckmittelverbindung zwischen der Anströmhöhlung 162 und der Abströmhöhlung 164 geschlossen ist. Der Ventilschieber 158 wird in Richtung seiner Schließstellung durch eine Ventilfeder 172 mit einer Federkraft beaufschlagt. Diese stützt sich an einem als Blech ausgebildeten Federteller 174 ab, der im montierten Zustand des Ventilblocks 24 auf der Seitenfläche 70 des Zentralteils 2 aus Figur 3 anliegt. Die Ventilfeder 172 erstreckt sich vom Federteller 174 aus durch den hohlen Ventilschieber 158 und beaufschlagt diesen über seinen Boden 166 mit einer Federkraft. Der Federteller 174 hat mittig einen Zentriervorsprung 176 zur Zentrierung der Ventilfeder 172. In der in Figur 6 gezeig- ten Schließstellung des Hochdruckventils 18 stützt sich der Ventilschieber 158 mit seinem Boden 166 an einem Polstück 178 eines elektromagnetischen Aktuators 180 ab. Das Polstück 178 hat einen Endabschnitt 182, der in Längsrichtung gesehen abschnittsweise in die Schieberbohrung 160, siehe Figur 4, eintaucht. Im Anschluss an den Endabschnitt 182 ist das Polstück 178 mit einem Radialbund 184 erweitert und stützt sich über diesen an einem topfförmigen Aktuatorgehäuse 186 in Radial- und in Axialrichtung ab. Das Aktuatorgehäuse 186 ist über ein Befestigungselement 188 am Ventilblock 24 festgeschraubt. Des Weiteren ist das Aktuatorgehäuse 186 zum Ventilschieber 158 hin geöffnet ausgestaltet und hat eine von dieser Seite her eingebrachte Senkung 190, an der sich das Polstück 178 mit seinem Radialbund 184 abstützt. Das Polstück hat nach dem Radialbund 184 in Längsrichtung gesehen einen weiteren Endabschnitt 192, der von einer Magnetspule 194 umgriffen ist. Eine vom Ventilschieber 158 weg weisende Stirnfläche 196 des Polstücks 178 dient als Anschlagsfläche für einen im Aktuatorgehäuse 186 in Längsrichtung verschiebbaren Magnetanker 198. Über diesen wird der Ventilschieber 158 in seine Öffnungsstellung verschoben, indem der Magnetanker 198 über einen Stößel 200 an dem Boden 166 des Ventilschiebers 158 angreift. Gemäß Figur 4 ist der Stößel 200 in einer Führungsbohrung 202 des Polstücks 178 geführt, die das Polstück 178 vollständig durchsetzt. Der Stößel hat des Weiteren einen den Magnetanker 198 durchsetzenden Endabschnitt 204, der radial zurückgestuft ist, wodurch eine vom Ventilschieber 158 weg weisende Ringstirnfläche 206 am Stößel 200 ausgebildet ist, über die der Magnetanker 198 zum Verschieben des Stößels 200 anliegt.
In der Schließstellung des Hochdruckventils 18 gemäß Figur 4 ist zwischen dem Magnetanker 198 und dem Polstück 178 ein Zwischenraum 208, der über einen im Aktuator 180 aus Figur 6 ausgebildeten Kanal und über im Aktuatorgehäuse 186 eingebrachte Durchgangsbohrungen 210 mit dem Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 verbunden ist.
Zur stirnseitigen Druckentlastung des Ventilschiebers 158 ist dieser ventilfederseitig über eine in die Anschlussfläche 80 eingebrachte Nut 212 mit dem Niederdruckbe- reich verbunden. Die zum Polstück 178 weisende Seite des Ventilschiebers 158 ist über eine von der Oberseite 106 her eingebrachte Nut 214 und einer mit der Nut 214 verbundenen und in das Polstück 178 eingebrachten Quernut 216 ebenfalls mit dem Niederdruckbereich verbunden. Die Federseite und die Polstückseite des Ventilschiebers 158 wiederum sind über in dem Boden 166 eingebrachte Axialbohrungen 218 miteinander in Druckmittelverbindung. Nach Figur 6 wird der Aktuator 180 des Niederdruckventils 18 über Kontaktfahnen 220 elektrisch kontaktiert.
Gemäß Figur 4 erstreckt sich der Hochdruckzweigkanal 74 von dem Druckraum 164 aus über die Stufenbohrung 82 des Niederdruckventils 20 und im Anschluss daran entlang einer Kurve zur Anschlussfläche 80. Eine Mündungsöffnung 222 des Hochdruckzweigkanals 74 ist von einer in den Ventilblock 24 von der Anschlussfläche 80 her eingebrachten Ringnut 224 zur Aufnahme eines O-Dichtrings umgriffen. In der Figur 7 ist eine Draufsicht auf den Ventilblock 24 der Figur 4 gezeigt. Hierbei ist das Befestigungselement 188 aus der Figur 6 erkennbar. Dieses ist plattenformig ausgestaltet und weist eine Aussparung 226 auf, über die das Befestigungselement 188 das Aktuatorgehäuse 186 umgreift. Das Befestigungselement 188 liegt auf einem Außenbund 228 des Aktuatorgehäuses 186 auf und wird über zwei Schrauben 230 am Ventilblock 24 befestigt Des Weiteren ist in der Figur 7 die Nut 214 erkennbar, die sich etwa mittig in Längsrichtung des Ventilblocks 24 bis zur Schieberbohrung 160 in Figur 4 erstreckt. In einer Oberseite des Aktuatorgehäuses 186 des Hochdruckventils 20 sind drei nierenförmige Aussparungen 232 eingebracht. Diese dienen gemäß der Figur 6 zum Verbinden eines Zwischenraums 234 mit dem Nie- derdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 , wobei der Zwischenraum 234 vom Aktuatorgehäuse 186 und von einer vom Ventilschieber 158 wegweisenden Seite des Magnetankers 198 begrenzt ist.
Im Bereich des Niederdruckventils 20 hat der Ventilblock 24 einen zylindrischen Ab- schnitt 236, siehe auch Figur 4. In diesem sind die nierenformigen Niederdruckkanäle 126 ausgebildet. Des Weiteren sind in dem zylindrischen Abschnitt 236 drei Gewindebohrungen 238 etwa zwischen den Niederdruckkanälen 126 in Axialrichtung eingebracht, die zur Befestigung einer elektrischen Kontaktierung für die Kontaktfahnen 156 und 220 dienen.
Der Ventilblock 24 wird über vier Durchgangsbohrungen 240, die von der Oberseite 106 in diesen eingebracht sind, am Zentralteil 2, siehe Figur 3, beispielsweise über Schrauben befestigt.
Zur Zentrierung des Ventilblocks 24 am Zentralteil 2 ist gemäß Figur 4 ein Zentrier- bolzen 242 vorgesehen. Dieser ist von der Unterseite 80 des Ventilblocks 24 her in diesen eingesetzt und taucht bei einer Montage des Ventilblocks 24 in eine entsprechende Zentrierbohrung des Zentralteils 2 ein.
Gemäß Figur 8 ist das als Rückschlagventil ausgebildete Hochdruckventil 76 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Dieses hat einen als Ring ausgebildeten Ventilsitz 244 der über drei einen etwa kreiszylindrischen Querschnitt aufweisende Stifte 246, 248 und 250 mit einem sternförmigen Federteller beziehungsweise Ventilanschlag 252 verbunden ist. Dieser stützt sich an einem im Querschnitt etwa t-förmig ausgestalteten Abstützelement 254 ab. Eine innerhalb der Stifte 246 bis 250 ange- ordnete Ventilfeder 256, die als Schraubenfeder ausgestaltet ist, stützt sich am Ventilanschlag 252 ab und beaufschlagt einen in der Figur 9 ersichtlichen Schließkörper 258 in Richtung einer Schließstellung des Hochdruckventils 76 mit einer Federkraft. Der Schließkörper 258 ist über die Stifte 246 bis 250 geführt. Der Ventilsitz 244 ist gemäß Figur 3 in eine Senkung 260 der Sacklochbohrung 72 des als Teil eines Gehäuses der Radialkolbenmaschine 1 dienenden Zentralteils 2 eingesetzt, wobei eine Senkungstiefe etwa einer Breite des Ventilsitzes 244 entspricht und ein Durchmesser der Senkung 260 und des Ventilsitzes ebenfalls etwa gleich sind. Der Ventilsitz 244 ist somit im Wesentlichen bündig in die Senkung 260 eingesetzt und zwischen einer Senkungsgrundfläche der Senkung 260 und der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 gehaltert.
Eine im Querschnitt etwa kreiszylindrische Durchgangsöffnung 262 des Ventilsitzes 244 aus Figur 8 hat etwa einen Durchmesser entsprechend der Mündungsöffnung 222 des Hochdruckzweigkanals 74 aus Figur 4 und ist etwa koaxial zu dieser gemäß Figur 3 angeordnet. Das im Querschnitt etwa t-förmig ausgebildete Abstützelement 254, siehe Figur 9, hat einen sich vom Ventilanschlag 252 weg erstreckenden, etwa koaxial zum Hochdruckventil 76 angeordneten Stiftabschnitt 264, der sich hin zu seinem vom Ventilan- schlag 252 weg weisenden Ende zu einem tellerförmigen Endabschnitt 266 verbreitert. Dieser ist gemäß Figur 3 vollständig in eine Senkung 268 eingesetzt, die in einem Bohrungsgrund der Sacklochbohrung 72 des als Teil eines Gehäuses der Radialkolbenmaschine 1 dienenden Zentralteils 2 etwa koaxial zu dieser eingebracht ist. Die Senkung 268 weist hierbei etwa den gleichen Durchmesser wie der Endabschnitt 266 aus Figur 9 auf. Ein zum Ventilanschlag 252 weisende weitere Endabschnitt 270 des Abstützelements 254 aus Figur 9 ist radial zurückgestuft, wodurch eine zum Ventilanschlag 252 weisende Schulter 272 gebildet ist. Mit seinem radial zurückgestuften Endabschnitt 270 ist das Abstützelement 254 in eine etwa koaxial in den Ventilanschlag 252 eingebrachte Durchgangsbohrung 274 vollständig eingetaucht und kraftschlüssig durch eine Presspassung gehaltert. Der Ventilanschlag 252 liegt dann mit seiner vom Schließkörper 258 weg weisenden Unterseite 276 an der Schulter 272 des Abstützelements 252 im Wesentlichen an.
In der Figur 10 ist das Hochdruckventil 76 in einer Längsschnittansicht gezeigt, bei der die Schnittebene durch den Stift 246 hindurchgeht. Dieser ist, wie die anderen Stifte 248 und 250 aus Figur 8, einerseits in eine Sacklochbohrung 278 des Ventilsitzes 244 und andererseits in eine Durchgangsbohrung 280 des Ventilanschlags 252 eingesetzt. Die Sacklochbohrung 278 und die gegenüberliegende Durchgangsbohrung 280 haben hierbei etwa eine gemeinsame Längsache. Die Stifte 246 bis 250 sind kraftschlüssig über eine Presspassung in der Sacklochbohrung 278 und in der Durchgangsbohrung 280 gehaltert. Die Sacklochbohrung 278 ist von einer zum Schließkörper 258 weisenden Unterseite 282 des Ventilsitzes 244 her eingebracht. Die Stifte 246 bis 250, siehe Figur 8, erstrecken sich etwa im Parallelabstand zur Längsachse des Hochdruckventils 76 und sich gleichmäßig zueinander beabstandet. Durch die drei Stifte 246, 248 und 250 ist der Schließkörper 258 in Axialrichtung gleitend geführt. In der Figur 1 1 ist der Schließkörper 258 aus den Figuren 9 und 10 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Schließkörper 258 ist als Platte ausgebildet, wodurch er eine vergleichsweise geringe Masse aufweist. Der Schließkörper 258 hat eine zum Ventilsitz 244 aus Figur 10 weisende obere Anlagefläche 284 und eine davon weg weisende, in Richtung des Ventilanschlags 252 aus Figur 10 weisende untere Anlagefläche 286. Die Anlageflächen 284 und 286 sind im Wesentlichen eben ausgebildet und erstrecken sich im Wesentlichen etwa senkrecht zur Längsachse des Hochdruckventils 76 aus Figur 10. Ausgehend von der unteren Anlagefläche 286 ist der Schließkörper 258 etwa in Längsrichtung gesehen bis zu seiner Mitte radial zurückgestuft, wodurch eine Anlageschulter 288 für die Ventilfeder 256 geschaffen ist, siehe auch Figur 9. Gemäß der Figur 9 umgreift die Ventilfeder 256 einen durch die radiale Zurückstufung gebildeten Körperabschnitt 290 des Schließkörpers 258 und liegt an der Anlageschulter 288 zur Beaufschlagung des Schließkörpers 258 mit einer Federkraft im Wesentlichen an. Ein Innendurchmesser der Ventilfeder 256 aus Figur 9 entspricht etwa einem Außendurchmesser des Körperabschnitts 290 des Schließkörpers 258.
Gemäß Figur 12 ist von der unteren Anlagefläche 286 des Schließkörpers 258 her eine Außenfase 292 am Körperabschnitt 290, siehe auch Figur 9, ausgebildet. Im Übergangsbereich zwischen dem Körperabschnitt 290 und der Anlageschulter 288 ist ein Radius 294 vorgesehen.
In der Figur 13 ist erkennbar, dass der Schließkörper 258 zwischen der Anlageschul- ter 288 und der oberen Anlagefläche 284 an seiner Außenmantelfläche 296 im Querschnitt etwa ballig ausgebildet ist, wodurch eine Führung des Schließkörpers 258 innerhalb der Stifte 246 bis 250, siehe Figur 8 und 10, unterstützt ist.
In Figur 14 im vergrößerten Ausschnitt X des Schließkörpers 258 aus Figur 13 ist die ballige Ausgestaltung der Außenmantelfläche 296 genauer erkennbar. Ein erster Flächenabschnitt 298 der Außenmantelfläche 296 hat ausgehend von der Anlage- Schulter 288 im Querschnitt einen vergleichsweise großen Radius und erstreckt sich etwa entlang eines Viertelkreises. An den Flächenabschnitt 298 schließt sich in Längsrichtung des Schließkörpers 258 gesehen ein mittlerer Flächenabschnitt 300 an, der konvex mit einem im Vergleich zum Flächenabschnitt 298 sehr großen Radi- us im Querschnitt ausgebildet ist. An den mittleren Flächenabschnitt 300 wiederum schließt sich ein Flächenabschnitt 302 an, der in der Anlagefläche 284 mündet und einen deutlich kleineren Radius als der Flächenabschnitt 298 im Querschnitt aufweist. Die Flächenabschnitte 298 bis 302 der Außenmantelfläche 296 sind vorzugsweise mit einer profilierten Schleifscheibe bearbeitet, wodurch eine hohe Oberflä- chengüte erreicht wird.
Figur 15 zeigt den Ventilsitz 244 in einer perspektivischen Darstellung. Hierbei sind die drei Sacklochbohrungen 278 für die Stifte 246 bis 250 aus Figur 8 erkennbar. Diese sind auf einem gemeinsamen Lochkreis im Wesentlichen gleichmäßig zuei- nander beabstandet angeordnet, wobei ein Durchmesser des Lochkreises etwa zwischen dem Durchmesser der Durchgangsöffnung 262 und dem Durchmesser einer Außenmantelfläche 304 des Ventilsitzes 244 liegt. Von der Unterseite 282 des Ventilsitzes 244 erstreckt sich ein Bund 306 in Axialrichtung weg. Gemäß Figur 16 ist an dem Bund 306 eine ringförmige Sitzfläche 308 ausgebildet, an der der Schließkörper 258 im geschlossenen Zustand des Hochdruckventils 258 mit seiner Anlagefläche 284 dichtend anliegt. Die Sitzfläche 308 hat eine sich etwa senkrecht zur Axialrichtung erstreckende Innenringfläche 310 und eine sich daran außen anschließende Kegel stumpffläche 312 beziehungsweise konische Fläche.
Gemäß Figur 17 ist der Bund 306 des Ventilsitzes 244 innen von der Durchgangsöffnung 262 begrenzt. Der Bund 306 hat eine im Vergleich zum Übrigen Ventilsitz 244 deutlich geringerem Außendurchmesser. Gemäß dem vergrößerten Ausschnitt Y des Ventilsitzes 244 im Bereich der Sitzfläche 308 ist die Kegelstumpffläche 312 erkennbar. Diese verjüngt sich dabei in einer Richtung weg von der Unterseite 282. Eine Breite der Innenringfläche 312 der Sitzfläche 308 in Radialrichtung gesehen beträgt etwa 0,2 mm und eine Breite der Ke- gelstumpffläche 312 in Radialrichtung gesehen etwa 0,8 mm. Ein Neigungswinkel der Kegelstumpffläche 312 zur im Wesentlichen sich senkrecht zur Längsachse des Ventilsitzes 244 erstreckenden Innenringfläche 310 beträgt etwa 3°.
Figur 19 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt Z aus Figur 10. Hierbei ist erkennbar, dass die zum Ventilsitz 244 weisende Anlagefläche 284 des Schließkörpers 258 im geschlossenen Zustand des Hochdruckventils 76 aus Figur 10 an der Innenringfläche 310 der Sitzfläche 308 dichtend anliegt. Ein Außendurchmesser der Anlagefläche 284 ist deutlich größer als ein Außendurchmesser der Sitzfläche 308, wodurch diese in Längsrichtung des Hochdruckventils 76 gesehen vollständig von der Anlagefläche 284 überdeckt ist. Zwischen der Kegelstumpffläche 312 und der Anlagefläche 384 ist ein keilförmiger Spalt beziehungsweise ein Freiwinkel ausgebildet. Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Ausgestaltung der Sitzfläche 308 und der Anlagefläche 284 ein Klebeeffekt zwischen diesen Flächen deutlich reduziert ist. Hierdurch öffnet das Hochdruckventil 76 deutlich schneller, wodurch eine Öffnungsdynamik erhöht ist. In Figur 20 ist in einem perspektivischen Ausschnitt der sternförmige Ventilanschlag 252 erkennbar. Die Ventilfeder 256 aus Figur 8 zwischen dem Schließkörper 258 und dem Ventilanschlag 252 wurde in der Figur 20 der besseren Darstellbarkeit halber weggelassen. Der Ventilanschlag 252 hat einen mittleren Körperabschnitt 314, von dem aus sich drei Schenkel 316, 318 und 320 sternförmig radial weg erstrecken. Die Schenkel 316 bis 320 haben jeweils eine Außenmantelfläche 322, die eine gemeinsame etwa kreiszylindrische und sich etwa koaxial zum Hochdruckventil 76 erstreckende Umfangsfläche aufspannen. Ein Durchmesser der von den Außenmantelflächen 322 Umfangsfläche entspricht etwa einem Durchmesser der Sacklochbohrung 72 aus Figur 3. Das Abstützelement 254 kann sich somit über ihre Schenkel 316 bis 320 an einer Innenwandung der Sacklochbohrung 72 abstützen. Radialachsen der Schenkel 316 bis 320 sind etwa im 120° Winkel zueinander angeordnet. Der Körperabschnitt 314 hat einen sich axial in Richtung des Schließkörpers 258 erstreckenden Axialvorsprung 324 und einen sich daran anschließend ebenfalls in Axialrichtung erstreckenden Anschlagvorsprung 326. Zwischen jeweils zwei Schenkeln 316 bis 320 ist in dem Körperabschnitt 314 zusammen mit dem Axialvorsprung 324 und dem Anschlagvorsprung 326 eine konkave Aussparung 328 eingebracht, wobei in der Figur 20 der besseren Darstellbarkeit halber nur eine Aussparung mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Aussparung 328 spannt eine Mantelfläche auf, die sich etwa im Querschnitt gesehen entlang eines Viertel kreises erstreckt, wobei sich eine Achse der Aussparung 328 etwa im Parallelabstand zur Längsachse des Hochdruckventils 76 erstreckt.
Der Axialvorsprung 324 und der Anschlagvorsprung 326 sind bis auf die Bereiche der drei Aussparungen 328 im Querschnitt im Wesentlichen kreiszylindrisch ausge- staltet. Ein Außendurchmesser des Axialvorsprungs 324 entspricht dabei im Wesentlichen einem Innendurchmesser der Ventilfeder 256 aus Figur 9, wobei dieser dann zur Zentrierung und radialen Halterung der Ventilfeder 256 dient. Der Anschlagvorsprung 326 hat einen geringeren Durchmesser als der Axialvorsprung 324, wodurch eine Stufe 330 gebildet ist, die eine Außenfase 332 aufweist.
Stirnseitig in Längsrichtung des Hochdruckventils 76 ist in den Anschlagvorsprung 326 eine Senkung 334 eingebracht, wodurch dieser eine zum Schließkörper 258 weisende ringförmige Anschlagfläche 336 aufweist. Diese weist durch die drei Aussparungen 328 drei Flächenteile auf. Die Aussparungen 328 sind somit Öffnungen in der Anschlagfläche 336. Die Anschlagfläche 336 ist konisch ausgebildet, wobei sie sich in Richtung des Schließkörpers 258 verjüngt. Nach innen ist die Anschlagfläche 336 durch die Senkung 334 und nach außen durch eine am Anschlagvorsprung 326 ausgebildete Außenfase 338 begrenzt. Die Anschlagfläche 336 ist durch die Öffnungen beziehungsweise die Aussparungen 328 vergleichsweise klein und liegt auf- grund ihrer konischen Ausgestaltung mit nur einem geringen Bereich an der unteren Anlagefläche 286 des Schließkörpers 258 an, wenn dieser am Ventilanschlag 252 anschlägt und anliegt. Hierdurch ist ein Klebeeffekt zwischen dem Schließkörper 258 und dem Ventilanschlag 252 äußerst gering, wodurch eine Schließdynamik des Hochdruckventils 76 deutlich erhöht ist. Die Figur 21 zeigt vergrößert einen Ausschnitt der Radialkolbenmaschine 1 im Bereich des Hochdruckventils 76. Es ist erkennbar, dass der Ventilanschlag 252 im Verschneidungsbereich zwischen der Sacklochbohrung 72 und dem Hochdruckkanal 30 angeordnet ist. Von der Durchgangsöffnung 262 strömendes Druckmittel, bei geöffneten Hochdruckventil 76, kann somit mit einer Teilmenge stromabwärts des Ven- tilsitzes 277 direkt in den Hochdruckkanal 30 und mit einer weiteren Teilmenge über die Aussparungen 328 des Ventilanschlags 252 in den Hochdruckkanal 30 strömen. Die Stifte 246 bis 250, siehe auch Figur 8, stellen im Wesentlichen keinen Strömungswiderstand dar. Das gleiche gilt für das stiftförmige Abstützelement 254. Da das Hochdruckventil 76 somit in Radial- als auch in Axialrichtung einen äußerst geringen Strömungswiderstand aufweist und somit stromabwärts des Schließkörpers 258 im Wesentlichen offen ausgebildet ist, kann es in Umfangsrichtung gesehen beliebig orientiert in die Sacklockbohrung 72 des Zentralteils 2 eingesetzt werden. Zur Montage wird das Hochdruckventil 76 als Baueinheit, also einfach von der Seitenflä- che 70 des Zentralteils 2 her bei abmontierten Ventilblock 24 eingesetzt. Durch Anbringen des Ventilblocks 24 ist das Hochdruckventil 76 dann in dem Zentralteil 2 insbesondere formschlüssig gehaltert. Das Hochdruckventil 76 ist somit auf äußerst einfache Weise montierbar. Bei der Wartung der Radialkolbenmaschine 1 ist das Hochdruckventil 76 ebenfalls äußerst einfach zugänglich, indem einfach der Ventilblock 24 abmontiert wird.
Im Einsatz des Hochdruckventils 76 in der Radialkolbenmaschine 1 aus Figur 3 wird der Schließkörper 258, siehe beispielsweise Figur 9, von der Durchgangsöffnung 262 aus Figur 8 mit Druckmittel beaufschlagt. Übersteigt ein auf ihn wirkender Druck die Summe aus einem Druckäquivalent der Federkraft der Ventilfeder 256 und aus dem Druck, der im Hochdruckkanal 30 ansteht, so hebt der Schließkörper 258 von dem Ventilsitz 244 ab. Dies erfolgt aufgrund des geringen Klebeffekts innerhalb kürzester Zeit und somit mit einer hohen Öffnungsdynamik. Der Schließkörper 258 wird dann entgegen der Federkraft der Ventilfeder 256 bis zum Ventilanschlag 252 verschoben. Hebt der Schließkörper 258 vom Ventilsitz 244 ab, so kann Druckmittel gemäß Figur 3 vom Hochdruckzweigkanal 74 über die Durchgangsöffnung 262 aus Figur 8 in die Sacklochbohrung 72 strömen und dann zum Einen mit einer Teilmenge direkt in den Hochdruckkanal 30 und mit der anderen Teilmenge über die Aussparungen 328 des sternförmigen Ventilanschlags 252 aus Figur 20 und anschließend zum Hochdruckkanal 30.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Radialkolbenmaschine 1 erläutert. Im Pumpenbetrieb der Radialkolbenmaschine 1 wird im Saughub, also in Richtung des sich vergrößernden Arbeitsraums 68, der Zylinder-Kolben-Einheit 14 aus Figur 3 Druckmittel über das geöffnete Niederdruckventil 20 vom Niederdruckbereich ange- saugt. Hierbei strömt Druckmittel über die Niederdruckkanäle 126, siehe Figur 4, über die Niederdruckkanäle 124, über die Anschlussbuchse 66 und die Buchse 56, siehe Figur 3, in den Arbeitsraum 68. Die Hochdruckventile 18 und 22 sind hierbei geschlossen. Im Verdrängungshub des Kolbens 16 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 wird das Druckmittel bei geschlossenem Hochdruckventil 18, siehe Figur 4, und ge- schlossenem Niederdruckventil 20 über den Hochdruckzweigkanal 74, siehe Figur 3, über das Rückschlagventil 76 in den Hochdruckkanal 30 gefördert.
Im Motorbetrieb wird der Kolben 16 bei einer Hubbewegung in Richtung des sich vergrößernden Arbeitsraums 68 aus Figur 3 vom Hochdruck beaufschlagt. Hierfür ist das Niederdruckventil 20 aus Figur 4 geschlossen, und das Hochdruckventil 18 geöffnet, wodurch Druckmittel vom Hochdruckkanal 40 aus Figur 1 über die Anströmhöhlung 162 und die Abströmhöhlung 164 in den Hochdruckzweigkanal 74 strömt und von dort aus weiter zum Arbeitsraum 68. Bei einer Bewegung des Kolbens 16 in Richtung des sich verkleinernden Arbeitsraums 68 aus Figur 3 wird das Druckmittel bei geschlossenem Hochdruckventil 18 und geöffnetem Niederdruckventil 20 aus Figur 4 über die Niederdruckkanäle 124 und 126 in den Niederdruckbereich der Ra- dialkolbenmaschine 1 ausgeschoben.
Durch den Ventilblock 24 können das Hoch- und Niederdruckventil 18 und 20 aus Figur 4 vormontiert werden und unabhängig von der Radialkolbenmaschine 1 aus Figur 2 geprüft werden. Bei einer Wartung der Radialkolbenmaschine 1 kann der Ventilblock 24 einfach abgeschraubt werden, und das Hoch- und Niederdruckventil 18 und 20 auch hierbei unabhängig von der übrigen Radialkolbenmaschine 1 geprüft und gewartet werden. Soll beispielsweise die Anordnung oder Ausgestaltung des Hoch- und/oder Niederdruckventils 18 und 20 aus Figur 4 geändert werden, so ist es bei der Radialkolbenmaschine 1 lediglich notwendig, den Ventilblock 24 entsprechend anzupassen. Eine Anpassung des Zentralteils 2 ist dabei nicht notwendig, solange die Schnittstellen zwischen Ventilblock 24 und dem Zentralteil 2 gleich bleiben.
Offenbart ist eine Verdrängermaschine mit Zylinder-Kolben-Einheiten. Diesen ist jeweils ein Niederdruck- und ein Hochdruckventil zugeordnet. Das Hochdruckventil ist als Rückschlagventil mit einem Schließkörper ausgebildet, der über eine sich an einem Federteller abstützenden Ventilfeder in Richtung eines Ventilsitzes mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Bei einer Anlage des Schließkörpers an den Ventilsitz ist das Hochdruckventil geschlossen und bei vom Ventilsitz abgehobenem Schließkörper geöffnet. Der Ventilsitz und der Federteller sind einfach über einzelne Stifte zueinander fixiert und der Schließkörper wird durch die Stifte bei seiner Hubbewegung geführt.

Claims

Patentansprüche
1 . Hydrostatische Verdrängermaschine mit Zylinder-Kolben-Einheiten (14), denen jeweils ein Niederdruckventil (20) und ein als Rückschlagventil ausgebildetes Hochdruckventil (76) zugeordnet sind, wobei das Hochdruckventil (76) einen
Schließkörper (258) hat, der über eine sich an einem Federteller (252) abstützenden Ventilfeder (256) in Richtung eines Ventilsitzes (244) mit einer Federkraft beaufschlagt ist, wobei das Hochdruckventil (76) bei einer Anlage des Schließkörpers (258) an den Ventilsitz (244) geschlossen und bei vom Ventilsitz (244) abgehobenem Schließkörper (258) geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (244) und der Federteller (252) über einzelne Stifte (246, 248, 250) zueinander fixiert sind und der Schließkörper (258) durch die Stifte (246, 248, 250) geführt ist.
2. Verdrängermaschine nach Patentanspruch 1 , wobei der Federteller (252) sternförmig ausgestaltet ist.
3. Verdrängermaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Federteller (252) als Ventilanschlag für den Schließkörper (258) dient.
4. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Federteller (252) an einem Gehäuse (2) der Verdrängermaschine (1 ) abgestützt ist.
5. Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schließkörper (258) als Platte ausgebildet ist.
6. Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schließkörper (258) über eine ballige Außenmantelfläche (296) zwischen den Stiften (246, 248, 250) geführt ist.
7. Verdrangernnaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz (244) als Ring ausgebildet ist und im Gehäuse (2) der Verdrängermaschine (1 ) festgelegt ist.
8. Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz (244) und der Federteller (252) für jeden Stift (246, 248, 250) eine Bohrung (278, 280) aufweisen, die sich gegenüberliegen und in die ein jeweiliger Stift (246, 248, 250) über eine Presspassung eingesetzt ist.
9. Verdrängermaschine nach Anspruch 8, wobei die Bohrungen (278) des Ventilsitzes (244) Sacklochbohrungen sind.
10. Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federteller (252) sich am Gehäuse (2) über ein stiftformiges Abstützelement (254) an einer Grundfläche einer das Hochdruckventil (76) aufnehmenden Sacklochbohrung (72) abstützt.
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