-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung betrifft eine Rückschlagventilvorrichtung und ein Verfahren für dessen Herstellung, und insbesondere einen Hydraulikspanner zur Ausübung einer geeigneten Spannung auf ein flexibles Endlos-Kraftübertragungselement, wie etwa einen Steuerriemen oder eine Steuerkette, der/die ein Antriebskettenrad und zumindest ein Abtriebskettenrad umgeben, die für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.
-
HINTERGRUND
-
Kettenspanner in Motoren werden verwendet, um die Kraftübertragungsketten zu steuern, während diese Ketten um eine Vielzahl von Kettenrädern laufen. Das Durchhängen der Kette variiert, wenn die Motortemperatur zunimmt oder die Kette verschleißt. Wenn eine Kette verschleißt, wird die Kette länger und der Durchhang der Kette nimmt zu. Die Zunahme des Durchhangs kann Geräuschbildung, Durchrutschen oder das Überspringen von Zähnen zwischen der Kette und Kettenradzähnen verursachen. Wird die Zunahme des Kettendurchhangs nicht ausgeglichen, zum Beispiel durch einen Spanner, kann in einem Motor mit einer kettengesteuerten Nockenwelle der Motor beschädigt werden, da die Nockenwellenphasensteuerung durch Durchrutschen oder Überspringen von Zähnen durch die Kette um mehrere Grad fehlausgerichtet sein kann.
-
Die Leistung eines Hydraulikspanners basiert auf zwei primären Funktionen eines Rückschlagventils. Erstens muss Öl durch ein Rückschlagventil und in eine Hochdruckkammer des Spanners fließen, wenn der Kolben ausfährt, um den Kettendurchhang auszugleichen. Ist die Strömungsbegrenzung des Rückschlagventils zu groß, hat der Kolben nicht genug Ölvolumen, um die ausgefahrene Länge zu halten. Zweitens versucht das Öl, wenn die Kette beginnt, den Kolben zurück in den Spanner zu drücken, aus dem Rückschlagventil heraus zurückzufließen. An diesem Punkt muss der Öldurchgang dicht abgesperrt werden. Die derzeitige Technologie setzt eine einzelne Kugel eines Rückschlagventils zur Abdichtung dieses Durchgangs ein. Wenn die Antwortzeit zu träge ist, dauert es länger, den erforderlichen Druck zum Halten des Kolbens aufzubauen, und die Kettensteuerung wird zum Problem.
-
Hydraulikspanner-Rückschlagventile wurden zuvor in
US-Patent Nr. 7.404.776 ;
US-Patent Nr. 7,427,249 und der veröffentlichen US-Anmeldung Nr. 2008/0261737 offenbart. Die gegenwärtig eingesetzte Technologie mit einer einzelnen Rückschlagventilkugel ist insofern eingeschränkt, als sie zwei Verfahren zur Erhöhung des Durchflusses aufweist. Die erste Option besteht darin, den Durchmesser der Kugel zu erhöhen, was den konischen Fließquerschnitt zwischen dem Sitz und der Kugel erhöht. Die negative Auswirkung der Erhöhung des Kugeldurchmessers besteht darin, dass auch die Kugelmasse erhöht wird. Nimmt die Masse der Kugel zu, steigt auch die Antwortzeit, um die Richtung der Kugel umzukehren und die Einlassöffnung abzudichten. Das zweite Verfahren zur Erhöhung des Durchflusses besteht darin, den Verfahrweg der Kugel zu vergrößern. Wird der Kugel erlaubt, sich weiter von dem Sitz weg zu bewegen, wird auch der konische Fließquerschnitt erhöht, doch bedeutet dies ebenfalls, dass die Antwortzeit verlängert wird. Keines dieser Verfahren stellt einen variablen Fluss bereit.
-
Kugelrückschlagventile wurden zuvor in
US-Patent Nr. 1,613,145 ;
US-Patent Nr. 2,308,876 ,
US-Patent Nr. 4,018,247 und
US-Patent Nr. 4,253,524 offenbart. Diese nicht denselben Gegenstand berührenden Patente betreffen eine Einhausung einer Ölquelle, einen Gaskompressor mit hoher Drehzahl, sowie Hochdruckpumpen für Ölquellen. Während das früheste dieser Patente 1927 erteilt wurde, haben bekannte Hydraulikspanner keine variablen Ventildichtflächen für eine Steuerketten- oder Steuerriemenanordnung umfasst. Die Erfinder gehen davon aus, dass diese fehlende Anpassung in der Schwierigkeit begründet liegt, eine kostengünstige Packung zu entwerfen, um Steuerventildichtflächen in einer kleinen, kompakten und leichten Konfiguration zu halten und zu steuern.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Derzeitige Hydraulikspanner verwenden ein Rückschlagventil mit einer einzelnen Rückschlagventilkugel, um den unidirektionalen Fluss von Öl in eine Hochdruckkammer eines Spanners zu steuern. In bestimmten Spanneranwendungen kann es vorteilhaft sein, die Steifigkeit des Kolbens zu variieren. Es wäre wünschenswert, ein Rückschlagventil für einen Hydraulikspanner bereitzustellen, das variable Flusseigenschaften zur dichten Absperrung des Einlassöldurchgangs umfasst, um die Leistung des Hydraulikspanners zu verbessern. Um die Einschränkungen der gegenwärtigen Technologie zu überwinden, kann ein Rückschlagventil eine Vielzahl von Rückschlagventilscheiben in einzigartigen Mustern der Größe, des zulässigen Wegs, und der Vorspannfederkräfte umfassen, um variablen Fluss bei unterschiedlichen Einlassfluiddrücken als ein Mittel zur Veränderung der Kolbensteifigkeit zu erreichen. Durch Verwendung mehrerer kleinerer und leichterer Rückschlagventilscheiben kann derselbe oder ein größerer Fluss erreicht werden als mit einer großen Rückschlagventilkugel. Außerdem kann bei Auswahl der geeigneten Anzahl von Rückschlagventilscheiben der Verfahrweg der Scheiben verringert werden. Da die Masse sowie der Verfahrweg jeder Scheibe stark verringert ist, wird die Antwortzeit zur Absperrung des Fluideinlasses verbessert. Das Rückschlagventil mit mehreren Scheiben stellt eine kostengünstige Konstruktion bereit, um die Vielzahl von Scheiben in einer kleinen, kompakten und leichten Konfiguration zu halten und zu steuern. Um die Einschränkungen der gegenwärtigen Technologie zu überwinden, kann ein Rückschlagventil für einen Hydraulikspanner eine einzelne Rückschlagventilscheibe oder Dichtscheibe umfassen, um den Fließquerschnitt durch den inneren Durchmesser des Rückschlagventils zu vergrößern. Die Scheibe oder Dichtscheibe kann mit einer Vielzahl von Öffnungen variierender Formen und/oder Größen zur Optimierung der Fluidströmung durch das Rückschlagventil in Wirkeingriff stehen.
-
Ein Rückschlagventil mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache kann ein Gehäuse umfassen, das eine Vielzahl von Einlassdurchgängen und einen Auslassdurchgang in Fluidverbindung mit der Vielzahl von Einlassdurchgängen durch einen innerhalb des Gehäuses definierten Hohlraum definiert. Das Rückschlagventil kann eine Vielzahl von Ventilsitzen, die sich innerhalb des Hohlraums befinden, entsprechend der Vielzahl von Einlassdurchgängen umfassen. Das Rückschlagventil kann zumindest eine Ventilscheibe mit zumindest einer entsprechenden Ventildichtungsfläche umfassen, die mit zumindest einem der Vielzahl von Ventilsitzen in Eingriff bringbar ist. Die zumindest eine Ventilscheibe kann innerhalb des Hohlraums zur oszillierenden Bewegung in Bezug auf zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen aufgenommen sein und kann normalerweise zu zumindest einem der Vielzahl von Ventilsitzen hin vorgespannt sein. Das Rückschlagventil kann zumindest ein Vorspannungselement umfassen, das innerhalb des Hohlraums des Gehäuses aufgenommen ist, um normalerweise die zumindest eine Ventilscheibe zu dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen in eine anliegende, dichte Stellung vorzuspannen, um die Fluidströmung zu verhindern, während die Bewegung der zumindest einen Ventilscheibe in eine nicht anliegende oder offene Stellung ermöglicht wird, die sich in einer Stellung befindet, die von dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen beabstandet ist, um die Fluidströmung durch das Rückschlagventil zu erlauben.
-
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache kann folgende Schritte umfassen: Bilden eines Gehäuses, um eine Vielzahl von Einlassdurchgängen, einen Auslassdurchgang, und einen Hohlraum, der innerhalb des Gehäuses definiert ist und die Fluidkommunikation zwischen der Vielzahl von Einlassdurchgängen und dem Auslassdurchgang erlaubt, zu definieren. Das Verfahren kann das Bilden einer Vielzahl von Ventilsitzen, die sich innerhalb des Hohlraums befinden, entsprechend der Vielzahl von Einlassdurchgängen umfassen. Das Verfahren kann das Einsetzen zumindest einer Ventilscheibe in den durch das Gehäuse definierten Hohlraum umfassen. Die zumindest eine Ventilscheibe kann zumindest eine entsprechende Ventildichtungsfläche umfassen, die mit zumindest einem der Vielzahl von Ventilsitzen in Eingriff bringbar ist. Die zumindest eine Ventilscheibe kann innerhalb des Hohlraums aufgenommen sein, der durch das Gehäuse definiert ist. Die zumindest eine Ventilscheibe kann sich oszillierend in Bezug auf den entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen bewegen und kann normalerweise zu dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen hin vorgespannt sein. Das Verfahren kann das Einsetzen zumindest eines Vorspannungselements in den durch das Gehäuse definierten Hohlraum umfassen. Jedes Vorspannungselement kann innerhalb des Hohlraums, der durch das Gehäuse definiert ist, aufgenommen sein, um normalerweise zumindest eine Ventilscheibe zu dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen in eine anliegende, dichte Stellung vorzuspannen, um die Fluidströmung zu verhindern, während die Bewegung der zumindest einen Ventilscheibe in eine nicht anliegende oder offene Stellung ermöglicht wird, die sich in einer Stellung befindet, die von dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen beabstandet ist, um die Fluidströmung durch das Rückschlagventil zu erlauben.
-
Andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann klarwerden, wenn die folgende Beschreibung der als beste Art zur praktischen Ausführung der Erfindung betrachteten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die hierin enthaltene Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen sich innerhalb der verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile beziehen. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine Querschnittansicht eines Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache mit einer Vielzahl von Rückschlagventilscheiben, wobei jede Ventilscheibe eine allgemein ebene Ventildichtungsfläche aufweist.
-
2 ist eine Querschnittansicht eines Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache mit einer Vielzahl von Rückschlagventilscheiben, wobei jede Ventilscheibe eine allgemein gekrümmte Ventildichtungsfläche aufweist;
-
3 ist eine Querschnittansicht eines Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache mit einer einzelnen Rückschlagventilscheibe oder Dichtscheibe mit einer allgemein ebenen Ventildichtungsfläche;
-
4 ist eine Querschnittansicht eines Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache mit einer einzelnen Rückschlagventilscheibe oder Dichtscheibe mit zumindest einer allgemein gekrümmten Ventildichtungsfläche;
-
5a ist eine vereinfachte Prinzipskizze und veranschaulicht eine Vielzahl von Rückschlagventilscheiben, ein Verbindungselement, das die Vielzahl von Rückschlagventilscheiben zu einem einzelnen einheitlichen Ventilelement gruppiert, und eine Vielzahl von Federhebeln, die sich an winkelförmig beabstandeten Positionen um einen Umfang des Verbindungselements zwischen benachbarten Paaren verbundener Rückschlagventilscheiben befinden;
-
5B ist eine vereinfachte Prinzipskizze einer Rückschlagventilscheibe mit einer allgemein gekrümmten Ventildichtungsfläche;
-
5C ist eine vereinfachte Prinzipskizze eines der Vielzahl von Federhebeln wie in 5A dargestellt;
-
6 ist eine Unteransicht des Rückschlagventils mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache und veranschaulicht die Vielzahl von Einlassdurchgängen;
-
7 ist eine Draufsicht der Vielzahl von Rückschlagventilscheiben, des Verbindungselements und der Vielzahl von Federhebeln, wie in 5A und 5C dargestellt;
-
8 ist eine Draufsicht des Rückschlagventils und veranschaulicht das Gehäuse mit einer Vielzahl von Abteilungslaschen und einer Vielzahl von einzelnen, separaten Rückschlagventilscheiben, die in dem Gehäuse zur relativ zueinander unabhängigen Bewegung eingesetzt sind, wobei unterschiedliche Federkräfte vorgesehen werden können, die dazu dienen, jede einzelne Rückschlagventilscheibe zu einem entsprechenden Ventilsitz in eine anliegende, dichte Stellung hin vorzuspannen;
-
9 ist eine Draufsicht der Vielzahl von einzelnen separaten Rückschlagventilscheiben;
-
10 ist eine detaillierte Querschnittansicht eines Abschnittes einer einzelnen Ventilscheibe mit einer allgemein ebenen Ventildichtungsfläche;
-
11 ist eine detaillierte Querschnittansicht eines Abschnittes einer einzelnen Ventilscheibe mit einer allgemein gekrümmten Ventildichtungsfläche;
-
12 ist eine detaillierte Seitenansicht einer der Vielzahl von Ventilscheiben mit einer allgemein ebenen Ventildichtungsfläche;
-
13 ist eine detaillierte Seitenansicht einer der Vielzahl von Ventilscheiben mit einer allgemein gekrümmten Ventildichtungsfläche;
-
14 ist eine vereinfachte Prinzipskizze eines Hydraulikspanners für ein flexibles Endlos-Kraftübertragungselement, wie etwa eine Steuerkette oder einen Steuerriemen, für einen Verbrennungsmotor, der ein Rückschlagventil mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache umfasst, das zumindest eine Rückschlagventilscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist; und
-
15 ist ein Graph, der den Fluss (cm3/sek) versus Druck (psi) veranschaulicht, mit einer Kurve entsprechend einer einzelnen Rückschlagventilscheibe, einer Kurve entsprechend einem Rückschlagventil mit hohem Durchfluss mit einer Vielzahl von Ventilscheiben, und einer Kurve entsprechend einem Rückschlagventil mit variablem Durchfluss und mehreren Scheiben, mit einer Vielzahl von Rückschlagventilscheiben, die unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Federvorspannkräften, die gegen zumindest einige der einzelnen, separaten Rückschlagventilscheiben wirken, betätigbar sind, um unterschiedliche Abregeldrücke zu ermöglichen.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Die Ausdrücke ”Riemen” oder ”Kette”, wie sie hierin austauschbar verwendet werden, stehen für jedes Kraftübertragungselement, das eine endlose Schleife bildet und aus einem flexiblen Material gebildet ist, oder aus gelenkig verbundenen starren Gliedern, um dem Element zu erlauben, sich einem Krümmungsradius einer Riemenscheiben- oder Kettenradantriebsfläche anzupassen, und das dazu vorgesehen ist, auf einer Endlosstrecke angetrieben zu werden; und durch Kontakt mit der Riemenscheiben- oder Kettenradantriebsfläche Leistung zu der Riemenscheibe oder dem Kettenrad zu übertragen oder von dieser zu erhalten. Die Ausdrücke ”Riemenscheibe” oder ”Kettenrad”, wie sie hierin austauschbar verwendet werden, sind eine Vorrichtung, die um eine Achse drehbar ist und eine Antriebsfläche aufweisen, die radial von der Drehachse beabstandet ist, für den vorgesehenen Leistungsübertragungseingriff mit einem Riemen oder einer Kette, um den Riemen oder die Kette an einer Endlosstrecke anzutreiben, oder Leistung von dem Riemen oder der Kette abzunehmen, um eine Ausgangslastvorrichtung anzutreiben. Der Ausdruck ”Führungsrolle”, wie er hierin verwendet wird, ist eine Vorrichtung, die um eine Achse drehbar ist und eine mit dem Riemen oder der Kette in Kontakt stehende Fläche aufweist, die radial von der Drehachse beabstandet ist, für den vorgesehenen Eingriff mit dem Riemen oder der Kette, um die Leitung des Riemens oder der Kette entlang des vorgesehenen Laufwegs zu unterstützen. Eine Führungsrolle ist im Gegensatz zu einer Riemenscheibe oder einem Kettenrad nicht dazu vorgesehen, Antriebsleistung an einen Riemen oder eine Kette bereitzustellen oder von dieser/diesem Leistung abzunehmen. Der Ausdruck "Spannarm”, wie er hierin verwendet wird, ist ein anderes Element als eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad, das mit einem Riemen oder einer Kette in Eingriff bringbar ist, und das in Bezug auf den Riemen oder die Kette in einer Richtung einstellbar oder relativ beweglich ist, die eine Erhöhung oder Verringerung der Spannung in dem Riemen oder der Kette verursacht, oder jeglichen unerwünschten Riemen- oder Kettendurchhang aufzunehmen, um eine wünschenswerte Antriebstraktion zwischen dem Riemen oder der Kette und der Riemenscheiben- oder Kettenradantriebsfläche aufrecht zu erhalten. Ein Spannarm hat im Gegensatz zu einer Führungsrolle einen nicht drehbaren Flächenabschnitt für den Kontakt mit dem Riemen oder der Kette, wodurch der Riemen oder die Kette über den Flächenabschnitt des Spannarms gleitet. Die Ausdrücke ”Hydraulikspanner” oder ”Spannungsantriebsmechanismus”, wie sie hierin verwendet werden, bezeichnen ein Element, das eine Kraft zur Betätigung der Spannungsanordnung ausübt und von der Ausübung einer Kraft auf ein Fluid abgeleitet oder über diese übertragen wird.
-
Kurz Bezug nehmend auf 14 wird dort schematisch ein Hydraulikspanner 10 für ein flexibles Endlos-Kraftübertragungselement 12 für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht. Das Kraftübertragungselement 12 umgibt ein Antriebszahnrad 14, das durch eine Antriebswelle, wie etwa eine Kurbelwelle des Motors, angetrieben wird, sowie zumindest ein Abtriebskettenrad 16, das von einer angetriebenen Welle, wie etwa einer Nockenwelle des Motors, getragen wird. Falls gewünscht kann auch eine Führungsrolle vorgesehen sein. Das Kraftübertragungselement 12 verläuft über das Antriebszahnrad 14 und die angetriebenen Kettenräder 16, um ein schlaffes Trum 12a und ein gespanntes Trum 12b zu definieren, wenn es wie durch den Pfeil 18 angedeutet in Drehung versetzt wird. An der Außenseite zumindest eines von schlaffem Trum 12a und gespanntem Trum 12b des Kraftübertragungselements 12 ist zumindest ein Spannarm 20 positioniert, mit einer Flächenanordnung, die einen Schuh für den gleitenden Eingriff mit dem Kraftübertragungselement 12 umfasst. Der Spannarm 20 kann um einen Schwenkpunkt 22 in Ansprechen auf Kraft, die durch den Spannungsantriebsmechanismus oder Hydraulikspanner 10 ausgeübt wird, schwenken. Die Drehung des Spannarms 20 um den Schwenkpunkt 22 übt Spannung auf das Kraftübertragungselement 12 aus, um überschüssigen Durchhang zu entfernen. Im Betrieb steuert das Rückschlagventil 30 mit variablem Durchfluss den unidirektionalen Fluss von Hydrauliköl in eine Hochdruckkammer 10a eines Hydraulikspanners 10, um einen Kolben 10b in betätigbarem Eingriff mit dem Spannarm 20 zu halten, um die Spannung an dem Kraftübertragungselement 12 aufrecht zu erhalten und überschüssigen Durchhang zu entfernen. Wird mit anderen Worten der Druck über die Rückschlagventilvorspannkraft zumindest eines der Ventilscheibenelemente des Rückschlagventils 30 erhöht, strömt Hydrauliköl durch die zumindest eine Ventilsitzöffnung des Rückschlagventils 30 und in eine Hochdruckkammer 10a des Spanners 10, während der Kolben 10b ausfährt, um den Durchhang in dem Kraftübertragungselement 12 aufzunehmen. Es sollte angemerkt werden, dass der unten offenbarte Hydraulikspanner 10 in beliebigen alternativen Konfigurationen von Spannarmen verwendet werden kann, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und dass die veranschaulichte Konfiguration rein beispielhaft ist und nicht als Einschränkung der Erfindung betrachtet wird.
-
Nun Bezug nehmend auf die 1–13 wird eine Verbesserung eines Rückschlagventils 130, 230, 330, 430 mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache, bzw. variablem Durchfluss, für einen Hydraulikspanner 10 veranschaulicht. Das Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 kann ein Gehäuse 132, 232, 332, 432 umfassen, das eine Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 zur Aufnahme von Hydrauliköl, einen Auslassdurchgang 140, 240, 340, 440, und einen inneren Hohlraum 142, 242, 342, 442 definiert. Der Auslassdurchgang 140, 240, 340, 440 kann in Fluidverbindung mit der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 durch den inneren Hohlraum 142, 242, 342, 442 stehen. Das Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 kann eine Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 umfassen, die der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 entsprechen. Die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 kann sich innerhalb des inneren Hohlraums 142, 242, 342, 442 befinden. Das Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 kann zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 und zumindest ein Vorspannungselement 150, 250, 350, 450 umfassen. Jede der zumindest einen Ventilscheiben 144, 244, 344, 444 kann zumindest eine Ventildichtungsfläche 146, 246, 346, 446 aufweisen und kann innerhalb des inneren Hohlraums 142, 242, 342, 442 des Gehäuses 132, 232, 332, 432 zur oszillierenden Bewegung zu dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 hin bzw. von diesem weg aufgenommen sein. Zumindest ein Vorspannungselement 150, 250, 350, 450 kann ebenfalls innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442 aufgenommen sein, um normalerweise zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 zu dem entsprechenden zumindest einen Ventilsitz 148, 248, 348, 448 und zu einer anliegenden, dichten Stellung hin vorzuspannen, während die Bewegung zumindest einer Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 von der anliegenden, dichten Stellung in eine nicht anliegende, von dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 beabstandete Stellung ermöglicht wird, die die Fluidströmung in Ansprechen auf eine Differenz im Fluiddruck erlaubt. Wenn mit anderen Worten ein Fluiddruck, der gegen die Ventildichtungsfläche der Ventilscheibe wirkt, größer als die Federkraft des Vorspannungselements ist, bewegt der Fluiddruck die Ventilscheibe aus der anliegenden Stellung in die nicht anliegende Stellung, die die Fluidströmung dadurch erlaubt.
-
Rein beispielhaft und nicht einschränkend kann die Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 durch eine Platte 152, 252, 352, 452 definiert werden, die aus einem gestanzten Metallblechmaterial besteht. Die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 kann in der Platte 152, 252, 352, 452 ausgebildet sein, oder kann aus einem spritzgegossenen Kunststoff gebildet sein, der in Bezug auf die entsprechende Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438, die sich an der Platte 152, 252, 352, 452 befinden, angeformt wurde. Das Gehäuse 132, 232, 332, 432 kann aus einem spritzgegossenen Kunststoff gebildet sein, um den Hohlraum 142, 242, 342, 442 zu definieren, wenn es mit der Platte 152, 252, 352, 452 zusammengebaut wird. Zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444, und zumindest ein Vorspannungselement 150, 250, 250, 450 können innerhalb des inneren Hohlraums 142, 242, 342, 442 zusammengebaut werden, der zwischen dem Gehäuse 132, 232, 332, 432 und der Platte 152, 252, 352, 452, die miteinander zusammengebaut sind, definiert wird. Der Auslassdurchgang 140, 240, 340, 440, der in dem Gehäuse 132, 232, 332, 432 ausgebildet ist, kann durch die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 der zumindest einen Platte 152, 252, 352, 452 und durch den inneren Hohlraum 142, 242, 342, 442, der zwischen dem Gehäuse 132, 232, 332, 432 und der Platte 152, 252, 352, 452 definiert ist, in Fluidverbindung mit der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 stehen. Zumindest ein Vorspannungselement 150, 250, 350, 450 kann als eine Schraubendruckfeder ausgebildet sein, wie am besten in 1–4 zu sehen ist, und/oder kann aus einem gestanzten Metallblechmaterial bestehen, wie eine Blatt- oder Kantileverfeder, wie am besten in den 5A und 5C zu sehen ist.
-
Nun Bezug nehmend auf die 1–2 kann die vorliegende Erfindung wie veranschaulicht eine Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 umfassen. Der Hydraulikspanner 10 kann wie veranschaulicht die Einschränkungen der gegenwärtigen Technologie überwinden, indem die Verwendung einer Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 vorgesehen wird, wobei jede Ventilscheibe 144, 244 eine entsprechende Ventildichtungsfläche 146, 246 aufweist, die mit einem entsprechenden Ventilsitz 148, 248 in Eingriff bringbar ist. Das Gehäuse 132, 232 kann eine Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, einen Auslassdurchgang 140, 240, und einen innerer Hohlraum 142, 242 definieren, der zwischen dem Gehäuse 132, 232 und der Platte 152, 252 definiert wird. Rein beispielhaft und nicht einschränkend kann der Auslassdurchgang 140, 240 durch eine innere Oberfläche 134, 234 des Gehäuses 132, 232 definiert sein, die sich nach innen und in den Hohlraum 142, 242 hinein erstreckt, für eine kompaktere Konfiguration des Rückschlagventils. Der Fachmann wird erkennen, dass der Auslassdurchgang 140, 240 falls gewünscht durch eine innere Oberfläche des Gehäuses definiert werden kann, die sich nach außen von dem Hohlraum 142, 242 weg erstreckt, ähnlich zu 3 und 4. Die Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238 kann in der Platte 152, 252 ausgebildet sein. Die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 entsprechend der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238 kann in der Platte 52, 252 ausgebildet sein und sich innerhalb des inneren Hohlraums 142, 242 befinden. Der innere Hohlraum 142, 242 kann auch die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 und zumindest ein Vorspannungselement 150, 250 für jede Ventilscheibe 144, 244 aufnehmen.
-
Nun Bezug nehmend auf 1 kann zumindest eine der Vielzahl von Ventilscheiben 144 eine ebene Dichtungsfläche 146 für den dichten Eingriff mit dem entsprechenden Ventilsitz 148 aufweisen. 12 ist eine Detailansicht, die einen Querschnitt zumindest einer Ventilscheibe 144 mit einer ebenen Dichtungsfläche 146 mit einer allgemein eben geformten Oberfläche für den dichten Eingriff mit dem entsprechenden Ventilsitz 148 gemäß dem in 1 veranschaulichten Rückschlagventil 130 veranschaulicht.
-
Nun Bezug nehmend auf 2, kann zumindest eine der Vielzahl von Ventilscheiben 244 eine Ventildichtungsfläche 246 aufweisen, die allgemein gekrümmt oder allgemein becherförmig in der Gestalt ist. 13 ist eine Detailansicht, die einen Querschnitt zumindest einer Ventilscheibe 244 mit einer Ventildichtungsfläche 246 mit einer allgemein gekrümmt geformten oder allgemein becherförmigen Oberfläche für den dichten Eingriff mit dem entsprechenden Ventilsitz 248 veranschaulicht.
-
Die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244, die in 1–2 veranschaulicht ist, kann eine gleichmäßige oder unabhängige oszillierende Bewegung in Bezug auf die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 aufweisen. Unter Bezugnahme auf 5A können die Ventilscheiben 144, 244 in Bezug aufeinander gehalten oder gesichert sein, um eine einheitliche Verschiebung der Ventilelemente gleichzeitig innerhalb des Hohlraums 142, 242 durch ein Verbindungselement 154, 254 bereitzustellen. Das Verbindungselement 154, 254 kann ein gestanzter Metallvorformling mit daran angeformten spritzgegossenen Ventilelementen sein, oder kann aus einem einteilig aus Kunststoff spritzgegossenen Stück bestehen, bei dem das Verbindungselement und die Ventilelemente gleichzeitig zu einem einzelnen, einheitlichen Ventilscheibenelement zur synchronisierten oszillierenden Bewegung innerhalb des Hohlraums 142, 242 des Gehäuses 132, 232 geformt werden. Jede Ventilscheibe 144, 244 kann fix mit dem Verbindungselement 154, 254 verbunden sein. Wie in 5C im Detail veranschaulicht, kann das Vorspannungselement 150, 250 in den abgebildeten Rückschlagventilen ein Verbindungselement 154, 254 verwenden, das mit einer Vielzahl von Federhebeln 156, 256 ausgebildet ist, die sich an dem Verbindungselement 154, 254 befinden, für den vorspannenden Eingriff zwischen dem Verbindungselement 154, 254 und dem Gehäuse 132, 232, um eine einheitliche oszillierende Bewegung der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 in Bezug auf die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 bereitzustellen. Die Vielzahl von Federhebeln 156, 256 kann verwendet werden, um die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 einheitlich zu einer anliegenden Stellung gegen die entsprechende Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 hin vorzuspannen und die einheitliche Bewegung der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 in eine nicht anliegende, von der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 beabstandete Stellung, die die Fluidströmung erlaubt, zu ermöglichen. Die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244, das Verbindungselement 154, 254, und die Vielzahl von Federhebeln 156, 256 können innerhalb des Hohlraums 142, 242 aufgenommen sein. 7 veranschaulicht eine Draufsicht der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244, des Verbindungselements 154, 254 und der Vielzahl von Federhebeln 156, 256.
-
Wie am besten in 8–9 zu sehen ist, kann eine Vielzahl von separaten, einzelnen Ventilscheiben 144, 244 für eine separate, individuelle Bewegung innerhalb des Gehäuses 132, 232 unterteilt werden, mit sich nach innen erstreckenden oder vorragenden Abteilungslaschen 158, 258, die eine unabhängige Bewegung jeder Ventilscheibe 144, 244 vorsehen. Die Abteilungslaschen 158, 258 können als Teil der Abdeckung 132 und/oder als Teil der Platte 152 ausgebildet sein. Wie in 8 veranschaulicht, kann das Gehäuse 132, 232 eine Vielzahl von Abteilungslaschen 158, 258 benachbart zu jeder Ventilscheibe 144, 244 aufweisen. Die Vielzahl von Abteilungslaschen 158, 258 kann innerhalb des Gehäuses 132, 232 geformt sein. Jede Abteilungslasche 158, 258 kann zumindest eine Ventilscheibe 144, 244 während der Verschiebung in Bezug auf den entsprechenden Ventilsitz 148, 248 führen, und kann die oszillierende Bewegung zumindest einer Ventilscheibe 144, 244 in Bezug auf den entsprechenden Ventilsitz 148, 248 erlauben. Die Vielzahl von Abteilungslaschen 158, 258 kann die separate, unabhängige Bewegung jeder Ventilscheibe 144, 244 ermöglichen. Zumindest ein Vorspannungselement 150, 250 kann vorgesehen sein, um jede Ventilscheibe 144, 244 normalerweise zu einer anliegenden Position gegen den entsprechenden Ventilsitz 148, 248 hin vorzuspannen und die Bewegung zumindest einer Ventilscheibe 144, 244 in eine nicht anliegende oder offene, von dem entsprechenden Ventilsitz 148, 248 beabstandete Stellung, die die Fluidströmung dadurch erlaubt, zu ermöglichen. Das zumindest eine Vorspannungselement 150, 250 kann in Form zumindest einer Druckfeder vorliegen, die zwischen der zumindest einen Ventilscheibe 144, 244 und dem Gehäuse 132, 232 in Wirkeingriff bringbar ist. Die Druckfeder kann komprimiert werden, um der zumindest einen Ventilscheibe 144, 244 zu erlauben, sich in Ansprechen auf Fluiddruck, der auf die Oberfläche der Ventilscheibe 144, 244 wirkt, in eine nicht anliegende, von dem entsprechenden Ventilsitz 148, 248 beabstandete Stellung zu bewegen.
-
Die in 1–2 veranschaulichten Rückschlagventile 130, 230 können den Durchfluss und die Antwortzeit innerhalb eines Hydraulikspanners 10 verbessern. Durch Verwendung einer Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 zur Abdichtung der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248 kann ein größerer Durchfluss erreicht werden als mit einer großen Rückschlagventilkugel. Durch Verwendung einer Vielzahl von leichten Ventilscheiben kann auch die Antwortzeit verringert werden, die zur Bewegung der Ventilscheibe 144, 244 in Bezug auf den entsprechenden einen der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238 erforderlich ist. Zusätzlich kann in Abhängigkeit von der ausgewählten Anzahl von Ventilscheiben 144, 244 der Verfahrweg der oszillierenden Bewegung jeder Ventilscheibe 144, 244 verringert werden. Die Ventilscheiben 144, 244 bieten den Vorteil, dass sie ein kleineres Gehäuse 132, 232 erfordern, was ein kompakteres Rückschlagventil 130, 230 ermöglicht.
-
Nun Bezug nehmend auf die 3–4, werden Rückschlagventile 330, 430 veranschaulicht, die eine einzelne Ventilscheibe 344, 444 verwenden. Die einzelne Ventilscheibe 344, 444 kann eine Vielzahl von allgemein ebenen Ventildichtflächen 346 aufweisen, wie am besten in 3 zu sehen ist, oder eine Vielzahl von allgemein gekrümmten oder allgemein becherförmigen Ventildichtflächen 446, wie am besten in 4 zu sehen ist. Ein Gehäuse 332, 432 kann vorgesehen sein, um die Ventilscheiben 344, 444 zu umschließen. Das Gehäuse 332, 432 kann eine Vielzahl von Einlassdurchgängen 338, 438, einen Auslassdurchgang 340, 440 und einen Hohlraum 342, 442 definieren. Der Auslassdurchgang 340, 440 kann durch die innere Oberfläche 334, 434 des Gehäuses 332, 432 definiert sein, der sich nach außen und von dem Hohlraum 342, 442 weg erstreckt, wodurch jeglicher Widerstand des Gehäuses 332, 432 gegen die Strömung von der Vielzahl von Einlassdurchgängen 338, 438 vermindert wird. Der Fachmann wird erkennen, dass der Auslassdurchgang 340, 440 falls gewünscht auch durch eine innere Oberfläche des Gehäuses definiert werden kann, die sich nach innen von dem Hohlraum 342, 442 weg erstreckt, ähnlich zu 1 und 2. Die Vielzahl von Einlassdurchgängen 338, 438 kann in der Platte 352, 452 ausgebildet sein. Die Vielzahl von Ventilsitzen 348, 448 entsprechend der Vielzahl von Einlassdurchgängen 338, 438 kann in der Platte 352, 452 ausgebildet sein, die mit dem Gehäuse 332, 432 zusammengebaut ist, um den Hohlraum 342, 442 zu definieren. Der Hohlraum 342, 442 kann auch die einzelne Ventilscheibe 344, 444 und zumindest ein Vorspannungselement 350, 450 aufnehmen und umschließen. Die einzelne Ventilscheibe 344, 444 kann in der Form eines Zylinders vorliegen, der einen sich nach außen ersteckenden Flansch oder eine Dichtscheibe benachbart zu einem Ende aufweist, um zumindest eine Zentralöffnung 360, 460 zu definieren.
-
Wie in 3 veranschaulicht, kann die einzelne Ventilscheibe 344 eine Vielzahl von ebenen Ventildichtflächen 346 aufweisen, die als eine einzelne allgemein ebene Oberfläche ausgebildet sind, wie am besten in 10 zu sehen ist, um mit der entsprechenden Vielzahl von Ventilsitzen 348 in Eingriff zu gelangen und diese abzudichten. Wie in 4 veranschaulicht, kann die einzelne Ventilscheibe 444 eine Vielzahl von Ventildichtflächen 446 aufweisen, die als eine einzelne allgemein ebene Scheibe mit einer Vielzahl von komplementären, allgemein gekrümmten, oder allgemein becherförmigen Ventildichtflächen ausgebildet sind, die sich an einer allgemein ebenen Scheibe befinden, wie am besten in 11 zu sehen ist, um mit den entsprechenden Ventilsitzen 448 in Eingriff zu gelangen und diese abzudichten. Die komplementären gekrümmten Oberflächen können die Form becherförmiger Ränder zur Führung des Eingriffs der Ventildichtungsfläche mit dem entsprechenden Ventilsitz annehmen. Zumindest ein Vorspannungselement 350, 450 kann vorgesehen sein, um die einzelne Ventilscheibe 344, 444 normalerweise zu einer anliegenden, dichten Stellung gegen die Vielzahl von Ventilsitzen 348, 448 hin vorzuspannen, und die Bewegung aus der anliegenden und dichten Stellung in eine nicht anliegende oder offene, von dem Ventilsitz 348, 448 beabstandete Stellung, die die Fluidströmung erlaubt, zu ermöglichen. Das zumindest eine Vorspannungselement 350, 450 kann eine einzelne Druckfeder sein, die zwischen der zumindest einen Ventilscheibe 344, 444 und dem Gehäuse 332, 432 in Wirkeingriff bringbar ist. Ein Vorteil der einzelnen Ventilscheibenkonfiguration ist ein erhöhter Fluss, der durch einen inneren Durchmesser des Gehäuses 332, 432 konzentriert wird. Rein beispielhaft und nicht einschränkend bilden die veranschaulichten Konfigurationen, die in 3–4 dargestellt sind, die einzelne Ventilscheibe mit einer Zentralöffnung 360, 460 ab, die sich an einer zentralen Position an der Ventilscheibe befindet. Die Zentralöffnung 360, 460 kann jegliche Gestalt und Stellung haben, um den Fließquerschnitt zu maximieren.
-
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rückschlagventils 130, 230, 330, 430 mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache kann folgende Schritte umfassen: Bilden eines Gehäuses 132, 232, 332, 432, um eine Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438, einen Auslassdurchgang 140, 240, 340, 440 und einen Hohlraum 142, 242, 342, 442, der innerhalb des Gehäuses definiert ist und die Fluidkommunikation zwischen der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 und dem Auslassdurchgang 140, 240, 340, 440 erlaubt, zu definieren. Das Gehäuse 132, 232, 332, 432 kann durch Spritzgießen geformt werden. Das Verfahren kann des Weiteren das Stanzen einer Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 in ein Metallblechmaterial umfassen. Das Verfahren kann das Bearbeiten eines Metallblechmaterials umfassen. Eine Platte 152, 252, 352, 452 kann durch Anformen einer Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 an die entsprechende Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 gebildet werden, die in das Metallblechmaterial eingearbeitet wurden. Die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 kann innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442 positioniert werden, indem ein Gehäuse 132, 232, 332, 432 mit der Platte 152, 252, 352, 452 zusammengebaut wird. Zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 kann innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442, der dazwischen definiert wird, positioniert werden. Die zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 kann innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442 zur oszillierenden Bewegung in Bezug auf zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 aufgenommen sein und kann normalerweise in dichtenden Eingriff mit zumindest dem entsprechenden zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 hin vorgespannt sein. Zumindest ein Vorspannungselement 150, 250, 350, 450 kann innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442, der zwischen der zumindest einen Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 und dem Gehäuse 132, 232, 332, 432 angeordnet ist, eingebaut werden. Wie am besten in 1–4 zu sehen, kann das zumindest eine Vorspannungselement 150, 250, 350, 450 als eine Schraubenfeder ausgebildet sein und innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442 aufgenommen sein, um normalerweise zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 zu zumindest einem der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 hin in eine anliegende dichte Stellung vorzuspannen und die Bewegung der Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 aus der anliegenden, dichten Stellung in eine nicht anliegende oder offene, von dem zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 beabstandete Stellung, die die Fluidströmung dadurch erlaubt, zu ermöglichen.
-
Wie am besten in 5A–5C und 7 zu sehen, kann das Verfahren des Weiteren das Bilden eines Verbindungselements 154, 254 umfassen. Das Verbindungselement 154, 254 kann spritzgegossen oder aus einem Metallmaterial gestanzt sein, oder eine Kombination davon. Die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 kann fix mit dem Verbindungselement 154, 254 verbunden sein. Die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 und das Verbindungselement 154, 254 können aus einem einzelnen, einheitlichen Körper gebildet sein. Der Hohlraum 142, 242 kann das Verbindungselement 154, 254 und die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 aufnehmen. Das zumindest eine Vorspannungselement 150, 250 kann als eine Vielzahl von Federhebeln 156, 256 ausgebildet sein. Rein beispielhaft und nicht einschränkend kann die Vielzahl von Federhebeln 156, 256 aus einem gestanzten Metallblech oder einem beliebigen anderen geeigneten Material gebildet sein. Das Verbindungselement 154, 254, die Vielzahl von Federhebeln 156, 256, und die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 können in den Hohlraum 142, 242 eingesetzt sein. Das zumindest eine Vorspannungselement 156, 256 kann als eine gestanzte Metallblechblattfeder ausgebildet und innerhalb des Hohlraums 142, 242, 342, 442 angeordnet sein, um normalerweise zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 zu zumindest einem der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 hin in eine anliegende dichte Stellung vorzuspannen und die Bewegung der Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 aus der anliegenden, dichten Stellung in eine nicht anliegende oder offene, von dem zumindest einen der Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 beabstandete Stellung, die die Fluidströmung dadurch erlaubt, zu ermöglichen. Es sollte angemerkt werden, dass die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 und das Verbindungselement 154, 254 falls gewünscht als ein einzelner einheitlicher Körper ausgebildet und durch zumindest ein Vorspannungselement vorgespannt werden kann, das durch zumindest eine Schraubenfeder ähnlich jener, die in 1–4 dargestellt ist, gebildet wird.
-
Wie am besten in 8 zu sehen, kann das Verfahren des Weiteren das Bilden einer Vielzahl von Abteilungslaschen 158, 258 umfassen, durch Formen des Gehäuses 132, 232 und Einsetzen einer der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 in den Hohlraum 142, 242, der zwischen jedem benachbarten Paar von Abteilungslaschen 158, 258 angeordnet ist. Der Einbau einzelner, separater Ventilscheiben 144, 244 innerhalb des Hohlraums 142, 242 erlaubt die unabhängige Bewegung jeder Ventilscheibe 144, 244 innerhalb des Gehäuses 132, 232. Die Vielzahl von Abteilungslaschen 158, 258 kann dabei helfen, die unabhängige oszillierende Bewegung der einzelnen, separaten Ventilscheiben 144, 244 in Bezug aufeinander und in Bezug auf den entsprechenden Ventilsitz zu führen, während ermöglicht wird, die oszillierende Bewegung jeder Ventilscheibe in Abhängigkeit von einer potenziell unterschiedlichen, für jede Ventilscheibe ausgewählten Federkraft zu variieren. Die Auswahl unterschiedlicher Federkräfte kann falls gewünscht einen progressiven Ventilscheibenbetrieb ermöglichen, um die Fluidströmungseigenschaften für eine bestimmte Anwendung des Rückschlagventils 130, 230 zu variieren.
-
Im Betrieb steuert das Rückschlagventil mit hohem Durchfluss und schneller Ansprache 130, 230, 330, 430 den unidirektionalen Fluss von Hydrauliköl in eine Hochdruckkammer 10a des Hydraulikspanners 10. Das Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 kann einen variablen Durchfluss bereitstellen, um die Leistung des Hydraulikspanners 10 zu verbessern. Die Leistung des Hydraulikspanners 10 kann auf zwei primären Funktionen des Rückschlagventils 130, 230, 330, 430 basieren. Erstens muss Öl durch das Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 und in die Hochdruckkammer 10a des Spanners 10 fließen, während der Kolben 10b ausfährt, um den Kettendurchhang in dem Kraftübertragungselement 12 aufzunehmen. Ist die Strömungsbegrenzung des Rückschlagventils 130, 230, 330, 430 zu groß, hat der Kolben 10b nicht genug Ölvolumen, um die ausgefahrene Länge zu halten. Zweitens versucht das Öl, wenn die Kette des Kraftübertragungselements 12 beginnt, den Kolben 10b zurück in den Hydraulikspanner 10 zu drücken, aus dem Rückschlagventil 130, 230, 330, 430 heraus zurückzufließen An diesem Punkt muss zumindest eine Ventilscheibe 144, 244, 344, 444 die Vielzahl von Öleinlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 absperren, indem sie sich zurück in eine anliegende Stellung in einer umgekehrten Abfolge gegen die Vielzahl von Ventilsitzen 148, 248, 348, 448 entsprechend der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238, 338, 438 bewegt.
-
Im Betrieb kann die Verwendung einer Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 einen variablen Durchfluss bereitstellen, um die Mängel einer Konfiguration mit einem Rückschlagventil mit einer einzelnen Kugel zu überwinden. Durch Verwendung einer Vielzahl kleinerer und leichterer Rückschlagventilscheiben 144. 244 kann derselbe oder ein größerer Fluss erreicht werden als mit einer großen Rückschlagventilkugel. Zusätzlich kann der Verfahrweg der Ventilscheiben 144, 244 verringert werden. Da die Masse sowie der Verfahrweg jeder Ventilscheibe 144, 244 stark verringert ist, kann die Antwortzeit zur Absperrung der Vielzahl von Einlassdurchgängen 138, 238 verbessert werden. Dementsprechend kann die Erfindung eine kostengünstige Konstruktion bereitstellen, um die Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 in einem Rückschlagventil 130, 230 mit einer kleinen, kompakten und leichten Konfiguration zu halten und zu steuern.
-
Ein variabler Durchfluss kann erreicht werden, indem zumindest zwei der Ventilscheiben 144, 244 mit zumindest einer unterschiedlichen Fluidströmungseigenschaft bereitgestellt werden, die aus einer Gruppe von unterschiedlichen Fluidströmungseigenschaften ausgewählt ist, die eine unterschiedliche Scheibengröße, einen unterschiedlichen erlaubten Verfahrweg der Scheibe, und eine unterschiedliche Scheibenvorspannkraft umfasst. Diese Eigenschaften können in Bezug auf eine einzige Grundlage oder jede erlaubte Kombination davon unterschiedlich sein. Rein beispielhaft und nicht einschränkend kann die zumindest eine unterschiedliche Fluidströmungseigenschaft umfassen: dass zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche Ventilscheibengrößen und -durchmesser aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche zulässige Ventilscheiben-Bewegungsumfänge aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche darauf wirkende Vorspannkräfte aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche Größen und unterschiedliche zulässige Bewegungsumfänge in Kombination aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche Größen und unterschiedliche darauf wirkende Vorspannkräfte in Kombination aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche erlaubte Bewegungsumfänge und unterschiedliche darauf wirkende Vorspannkräfte in Kombination aufweisen; oder zumindest zwei der Vielzahl von Ventilscheiben 144, 244 unterschiedliche Größen, unterschiedliche erlaubte Bewegungsumfänge und unterschiedliche darauf wirkende Vorspannkräfte in Kombination aufweisen. Durch Variieren dieser Eigenschaften oder Parameter, einzeln und in jeder zulässigen Kombination, kann eine infinite Anzahl von Kurven mit unterschiedlichen Fluss-/Druck-Eigenschaften produziert werden, um jegliche Konstruktionsanforderungen für bestimmte Anwendungen zu erfüllen.
-
Unter Bezugnahme auf 15 vergleicht ein Graph rein beispielhaft und nicht einschränkend den Fluss (cm3/sek) versus Druck (psi), und zwar für ein einzelnes Kugelrückschlagventil in Kurve 102, ein Rückschlagventil mit hohem Durchfluss/schneller Ansprache mit mehreren (mit drei Scheiben einheitlicher Scheibengröße, einheitlichem Scheibenverfahrweg, und einer einheitlichen darauf wirkenden Vorspannungskraft) in Kurve 104, und für ein Rückschlagventil mit variablem Durchfluss und mehreren Scheiben (mit zumindest zwei Ventilscheiben 144, 244 mit nicht einheitlicher Größe, und/oder nicht einheitlichem Verfahrweg, und/oder nicht einheitlicher darauf wirkender Vorspannungskraft) in Kurve 100 gemäß der offenbarten Erfindung. Es sollte angemerkt werden, dass die veranschaulichten Fluss-/Druck-Kurven sich von den abgebildeten unterscheiden können, und zwar in Abhängigkeit von der ausgewählten Anzahl von Ventilscheiben 144, 244, der für jede Ventilscheibe 144, 244 ausgewählten Scheibengröße, dem zulässigen, für jede Scheibe ausgewählten Scheibenverfahrwegs, und der für jede Ventilscheibe 144, 244 ausgewählten und auf diese wirkenden Vorspannungskraft. Rein beispielhaft und nicht einschränkend ist jede Ventilscheibe 144, 244, wie in 15 in Kurve 100 abgebildet, so abgestimmt, dass sie bei einem unterschiedlichen Druck mit einzigartigen Flusseigenschaften abregelt.
-
Im Betrieb überwindet die Verwendung einer einzelnen Ventilscheibe 344, 444 als eine Dichtscheibe, um einen variablen Durchfluss bereitzustellen, auch die Mängel der Konfiguration des Rückschlagventils mit einer einzelnen Kugel. Der Vorteil der Dichtscheibenkonfiguration ist ein erhöhter Fluss, der durch den inneren Durchmesser des Gehäuses 332, 432 geleitet wird. Dementsprechend kann die Konfiguration eine kostengünstige Konstruktion bereitstellen, um die einzelne Ventilscheibe 344, 444 in einem Rückschlagventil 330, 430 mit kleiner, kompakter und leichter Konfiguration zu halten und zu steuern.
-
Während die Erfindung hierin in Verbindung mit der aktuell als praktischste und bevorzugte geltenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen mit abdecken soll, die in den Geist und Umfang der folgenden Ansprüche fallen; dieser Umfang soll dabei die weitestmögliche Auslegung erfahren, so dass er alle derartigen Modifikationen und Abwandlungen umfasst, soweit dies gesetzlich zulässig ist.
