DE1650511C3 - Schaltventil - Google Patents

Description

probung oder für nachträgliche Änderungen im praktischen Fahrbetrieb zu haben.

Ein Ausfühmngsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Der Ventilkolben 1 führt und zentriert sich mit seinem zylindrischen Ende 2 in der Bohrung 3 des Ventilgehäuses 4 und mit dem zylindrischen Schaft 5 in der Durchgangsbohrung 6 des Zwischendeckels 7. Die Doppelmanschette 8 des Ventiücolbens 1 trennt den Ölraum 9 vom Luftdruckraum 10. Am ölanschluß 11 des Ventilgehäuses 4 tritt das in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erzeugte Steuer-Öl als zweites Steuermedium unter Druck in den ölraum 9 ein. Durch die Drosselbohrung 12 am ÖI-anschluß 13 strömt das Steueröl drucklos ab. Durch den Luftanschluß 14 am Zwischendeckel 7 wird Steuerluft, die der Steuerung der Antriebsmaschine entnommen und deren Druck fein geregelt ist, als erstes Steuermedium in den Luftdruckraum 10 zugeführt. Sobald die durch den Steueröldruck im ölraum 9 erzeugte, nach oben wirkende Kolbenkraft K1 die nach unten gerichtete, von der feingeregelten Steuerluft im Luftdruckraum 10 erzeugte Kolbenkraft K 2 überwiegt, verschiebt sich der Ventilkolben 1 zunächst so weit nach oben, bis sich dessen freies Ende IS an den Ventilteller 17 anlegt.

Der Ventilteller 17 wird durch die Kraft K 3 der Feder 18 und durch den als drittes Steuermedium am Anschluß 20 anstehenden konstanten Luftdruck, der auf die wirksame Fläche mit dem Durchmesser »y« wirkt, mit der Kraft K 4 auf die ringförmige Ventilsitzfläche 19 angedrückt. Mit geringfügig weixersteigendem Steueröldruck im Ölraum 9 erhöht sich auch die Kolbenkraft K1, wodurch sich der Ventilkolben 1 weiter nach oben bewegt und den Ventilteller 17 von der Ventilsitzfläche 19 abhebt. Sobald sich der Ventilteller 17 von der Ventilsitzfläche 19 mit dem wirksamen Durchmesser »y« abgehoben hat, ändert sich die Größe der am Ventilteller 17 zur Beaufschlagung durch das dritte Steuermedium Druckluft wirksamen Fläche von der Kreisfläche mit dem Durchmesser »y« in eine kleinere Kreisfläche mit dem Durchmesser »x«- Die von dem konstanten Luftdruck des dritten Steuermediums auf der Fläche mit dem Durchmesser »x« erzeugte Kraft wird mit KS bezeichnet Unmittelbar vor dem Abheben des Ventiltellers gut die Gleichung:

Kl = K2 + K3 + K4.

Unmittelbar nach dem Abheben des Ventiltellers xo 17 wirkt an Stelle von K 4 die in gleicher Richtung wirkende kleinere Kraft K 5, was bedeutet, daß sich der Ventilkolben 1 weiter nach oben bewegen kann, bis er an den Anschlagstegen 21 des Zwischendeckels 7 anschlägt. Der Ventilkolben 1 bewegt sich erst dann wieder nach unten und läßt den Ventilteller 17 auf der Ventilsitzfläche 19 aufsetzen, wenn sich der fahrgeschwindigkeitsabhängige Druck des zweiten Steuermediums im Ölraum 9 infolge Verringerung der Fahrgeschwindigkeit so weit verringert so hat, daß sich die durch den Druck des zweiten Steuerrnediums erzeugte Kraft K1 um den Betrag K 4 minus K 5 verringert hat und somit die Gleichung erfüllt wird:

Kl - K2 +

KS.

Innerhalb des vollständigen Steuerkreislaufes für ein hydrodynamisches Getriebe mit 2 Kreisläufen sind den beiden Schaltstellungen des Schaltventils folgende Funktionen zugeordnet:

1. Schaltventil geschlossen (Anschluß 20 von Anschluß 22 getrennt):

Hydrodynamischer Kreislauf für unteren Fahrgeschwindigkeitsbereich wird gefüllt, hydrodynamischer Kreislauf für oberen Fahrgeschwindigkeitsbereich wird bzw. bleibt entleert.

2. Schaltventil geöffnet (Anschluß 20 mit Anschluß 22 verbunden):

Hydrodynamischer Kreislauf für unteren Fahrgeschwindigkeitsbereich wird entleert, hydrodynamischer Kreislauf für den oberen Fahrgeschwindigkeitsbereich wird gefüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. l 2

   ₍ Bekannt ist ein Schaltventil der eingangs genann-

   Patentanspruch: ten Art, bei dem ein.'Ventilkolben und eine darauf

   geführte Steuerschlepphülse an aen Stirnseiten von

   Schaltventil zur Vorsteuerung des Füllens' und zwei unabhängigen Steuermedien beaufschlagt wer-Entleerens von zwei hydrodynamischen Kreis- 5 den* die von einer Primärmeßpumpe und einer Seläufen eines Getriebes für Schienentriebfahrzeuge kundärmeßpumpe geliefert werden, und bei dem die mit zwei voneinander unabhängigen, durch die Steuerschlepphülse nach einem geringen Hub des Fahrgeschwindigkeit bzw. durch die Kraft- Ventilkolbens beim Überwiegen des Einflusses der maschineneinstellung beeinflußten Steuermedien, Sekundärmeßpumpe durch eine Düse hindurch innen die auf entgegengesetzte Seiten von verschieb- io und an der zur Ringfläche des Ventijkolbens hin baren Steuerelementen (Ventilkolben) wken, , gerichteten Stirnseite mit dem zu steuernden dritten durch deren Verschieben beim Überwiegen des¹ Steuermedium beaufschlagt und dadurch schnell in Einflusses einer der beiden Steuermedien der die Schaltstellung für den freien Durchfluß des drit-Durchfluß eines dritten Steuennediums zu einem ten Steuennediums verschoben wird (Voith, Fornachgeschaiteten Steuerungsventil zum Füllen 15 schung und Konstruktion 1959/6).
   und Entleeren der hydrodynamischen Kreisläufe Nachteilig ist bei diesem Schaltventil, daß wegen

   geöffnet oder gesperrt wird, dadurch ge- der Führung des Ventilkolbens auf zwei verschieden kennzeichnet, daß an der Unterseite eines großen Durchmessern und wegen der gleichzeitigen — unter Einwirkung einer Ventilfeder (18) und Führung der Steuerschlepphülse auf dem abgesetzten des an einem Anschluß (20) als drittes Steuer- 30 Ventilkolben und im Ventilgehäuse die Herstellung medium anstehenden konstanten Luftdruckes — dieser Teile sehr genau erfolgen muß und somit teuer auf einer ringförmigen Ventilsitzfläche (19) aui ist. Hinzukommt noch, daß wegen der Gefahr des einem größeren Durchmesser (y) aufsitzenden Klemmens an den vorhandenen Steuerkanten und und in dieser Stellung den Durchfluß des dritten insbesondere wggen der Gefahr des Zusetzens der Steuennediums zu einem Anschluß (22) sperren- 25 in das Innere der Steuerschlepphülse führenden Düse den Ventilteller (17) ein abgesetzter Kolben- eine Filterung der Steuermedien unumgänglich ist, schaft (5) des Ventilkolbens (1) mit seinem freien um Betriebsstörungen zu vermeiden. Störungen an Ende (15) auf einem kleineren Sitzdurchmesser (jc) der Düse der Steuerschlepphülse können nur nach zur Anlage gebracht wird, wobei der Ventilkol- vollständiger Demontage des Schaltventil beseitigt ben (1) auf einer dem abgesetzten Teil zugewand- 30 werden.

   ten Ringfläche vom Luftdruckraum (10) her mit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im

   feingeregelter Steuerluft als erstes Steuermedium Aufbau einfaches, in der Herstellung billiges, gegen und auf der gegenüberliegenden größeren KoI- · Verschmutzung durch ungefiltertes Steueröl unempbenfläche vom ölraum (9) her mit dem fahr- findliches und einfach zu wartendes Schaltventil zu geschwindigkeitsabhängigen Steueröldruck als 35 schaffen, mit dem das dritte Steuermedium zur Bezweites Steuermedium beaufschlagt ist. aufschlagung des nachgeschalteten Fittl- und Ent

   leerungsventils von 2 unabhängigen Steuermedien geschaltet werden kann.

   Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch ge-

   40 kennzeichneten Merkmale gelöst.

   Es ist bereits bekannt, zur Betätigung eines Sttuer-

   Schaltventile der im Oberbegriff des Anspruchs Schiebers zum Füllen und Leeren von hydrodynamiaufgeführten Gattung sind bei hydrodynamischen sehen Kreisläufen als eine der beiden Steuerkräfte Getrieben zur Vorsteuerung der Füll- und Entleer- den Luftdruck aus der Steuerung der Kiaftmaschine ventile der Kreisläufe erforderlich, um in bestimm- 45 zu verwenden. Der Luftdruck wirkt dabei jedoch ten Bereichen der Fahrgeschwindigkeit den jeweils über mechanische Zwischenelemente auf den Steuerzugeordneten Kreislauf einzuschalten. schieber.

   Der jeweils für einen Kreislauf gültige Bereich der Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

   Fahrgeschwindigkeit liegt dabei nicht absolut fest, darin, daß das mit drei unabhängigen Steuermedien sondern wird noch in Abhängigkeit von der Leistung 50 beaufschlagte Schaltventil frei von verschmutzungsder Antriebsmaschine verändert, um Sprünge im empfindlichen Steuerkanten an den beweglichen Verlauf der Kennlinien von Antriebskraft und Wir- Teilen und frei von unzugänglichen innenliegenden kungsgrad weitgehend zu vermindern. Dabei soll das der Verstopfung ausgesetzten Düsen ist und somit Schaltventil Schaltverzögerungen aufweisen, da beim ohne weiteres mit ungefilterten Steuermedien betrie-Beschleunigen des Fahrzeuges während des Ent- 55 ben werden kann. Alle Einzelteile des Schaltventils Ieerens des Kreislaufes für den unteren Fahr- sind einfach gestaltet und bedürfen nicht der erhöhgeschwindigkeitsbereich und des gleichzeitigen Fül- ten Fertigungsgenauigkeit, wie sie sonst bei hydraulens des Kreislaufes für den höheren Fahrgeschwin- lischen Steuergeräten notwendig ist. Durch die eindigkeitsbereich kurzzeitig eine Verminderung der fache Aneinanderreihung aller Gehäusebauteile ist Fahrgeschwindigkeit auftritt, die jedoch die gerade 60 die Montage und die Demontage sehr einfach. Von erst eingeleitete Umschaltung der beiden Kreisläufe besonderem Vorteil ist die bei diesem Schaltventil nicht rückgr ""gig machen darf. , gegebene Möglichkeit, durch Verändern des Durch-

   Hierzu muß die Geschwindigkeitsdifferenz zwi- messers »x« der Ventilsitzfläche 19 und gegebenenschen »Heraufschalten« und »Herunterschalten« falls auch durch Verändern des Durchmessers »y« hinreichend groß sein, d. h. die Fahrgeschwindigkeit, 65 des freien Endes 15 des Ventilkolbens 1 zusätzlich bei der heruntergeschaltet werden soll, muß hinrei- zu der bekannten Möglichkeit des Auswechseln der chend niedriger sein als die Fahrgeschwindigkeit, bei Ventilfeder noch weitere Varialtionsmöglichkeiten zur der heraufgeschaltet werden soll. optimalen Einstellung des Schaltventils bei der Er-