DE2364413C2

DE2364413C2 - Speicherladeventil

Info

Publication number: DE2364413C2
Application number: DE19732364413
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6000 Frankfurt Budecker; Hans 6078 Neu Isenburg Erdmann; Hubertus von Dipl.-Phys. Dr. 6231 Niederhöchststadt Grünberg
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1973-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE2364413A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Speicherladeventil für Druckspeicher in hydraulischen Anlagen mit einer Pumpe, einem Vorratsbehälter, einem Druckspeicher und einem Druckmittelverbraucher, das bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldrucks im Speicher die Pumpe durch Verbinden mit dem Vorratsbehälter entlastet und bei Erreichen eines bestimmten Minimaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe mit dem Druckspeicher verbindet, bei dem in die Verbindung zwischen der Pumpe und dem Druckspeicher ein zum Druckspeicher aufschaltbares Rückschlagventil eingeschaltet ist, bei dem ein Bypass mit einem federbelasteten Bypass-Kolben vorgesehen ist, wobei ein die Bypass-Leitung aufnehmender Raum hinter dem Bypass-Kolben und ein Raum vor dem Bypass-Kolben über eine Drosselstelle hydraulisch miteinander verbunden sind, und bei dem ein vom Speicherdruck gesteuertes Ventil beim Erreichen des Maximaldrucks im Speicher den Raum hinter dem Bypass-Kolben mit dem Vorratsbehälter verbindet.

Ein Ventil mit den vorstehenden Merkmalen ist beisnielsweise aus der DE-PS 12 58 222 bekannt. Das bekannte Umschaltventil ist an einer Druckmittelpumpe angeschlossen, deren Ausgang über ein Rückschlagventil mit einem Hydraulikflüssigkeit aufnehmenden Verbraucher und einem hydraulischen Druckspeicher verbindbar ist Ferner steht der Ausgang der Druckmittelpumpe über einen Bypass-Kolben mit einem drucklosen Nachlaufbehälter in Verbindung. Die Stellung des Bypass-Kolbens ist einerseits durch die Kraft einer den Bypass-Kolben in SchlieSrichtung belastenden 3ruckfeder abhängig, während andererseits die Axiallage des BypasE-Kolbens durch ein vom jeweils im Druckspeicher vorherrschenden Druck gesteuertes Vorsteuerventil beeinflußbar ist Zwischen dem Ausgang der Druckmittelpumpe und dem Vorsteuerventil bzw. der Rückseite des Bypass-Kolbens befindet sich innerhalb des Bypass-Kolbens eine Drosselbohrung, durch die ein Druckaufbau am Vorsteuerventil nur zeitlich verzögert erfolgen kann.

Das Vorstauervenül hat die Aufgabe, den Bypass-Kolben bei ausreichender Speicherladung wirksam in einer Stellung zu halten, in der das von der Druckmittelpumpe gelieferte Flüssigkeitsvolumen zum überwiegenden Teil zum drucklosen Nachlaufbehälter weitergeleitet wird.

Im Betrieb der beschriebenen Anordnung liefert die Druckmittelpumpe daher bei entladenem Druckspeicher ihr gesamtes Fordervolumen über das Rückschlagventil zum hydraulischen Druckspeicher. Der im Druckspeicher bzw. am Ausgang der Druckmittelpumpe vorherrschende Druck pflanzt sich gleichzeitig über die im Bypass-Kolben vorgesehene Drosselbohrung zum Vorsteuerventil fort, so daß beim Erreichen eines bestimmten Maximaldrucks im Druckspeicher die dem Ausgang der Druckmittelpumpe abgewandte Stirnfläche des Bypass-Kolbens über das Vorsteuerventil mit dem drucklosen Nachlaufbehälter verbunden wird, was dazu führt daß die Druckmittelpumpe nahezu ihr gesamtes Fördervolumen an dem einen Ventilsitz bildenden Bypass-Kolben vorbei direkt zum drucklosen ItJichlaufbenälter fördert

Bei dem aus der DE-PS 12 58 222 bekannten Ventil ist es insbesondere als nachteilig anzusehen, daß sich infolge der Drosselbohrung hinter dem Bypass-Kolben nur relativ langsam ein hydraulischer Druck aufbauen kann, so daß der Bypass-Kolben entsprechend langsam in seine Schließstellung überführt wird.

Aus der DE-OS 21 63 643 ist eine Vorrichtung zum Aufladen eines Druckspeichers bekannt, die aus einem Gehäuse besteht dessen Einlaß mit einer Strömungsmittel-Druckquelle in Verbindung steht. Das Gehäuse verfügt ferner über einen Auslaß, der mit einem hydraulischen System, beispielsweise einer hydraulischen Hilfskraftlenkung, verbunden ist Durch die bekannte Vorrichtung ist ferner eine Verbindung zwischen dem Einlaß und einem Druckspeicher herstellbar. Es ist darüber hinaus eine Ventilanordnung vorgesehen, die den Druck an dem erwähnten Einlaß zum Laden des Speichers steuert. In die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Druckspeicher ist ein Ventil vorgesehen, das schließt und ein weiteres Einströmen in den Druckspeicher verhindert, sobald der Strömungsmitteldruck einen vorbestimmten Wert erreicht hat

Bei der aus der DE-OS 21 63 643 bekannten Anordnung ist insbesondere der relativ komplizierte und aufwendige Aufbau als nachteilig anzusehen.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit baulich einfachen Mitteln derart wei-

lerzubüden, daß der Bypass-Kolben sowohl bei Umschaltung in Speicherladestellung als auch in Nicht-Ladestellung schnell reagiert. Des weiteren soll der Bypass-Kolben bei Schwankungen in der Druckmittelzufuhr im Regelfall möglichst ungedämpft ansprechen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch das vom Speicherdruck gesteuerte Ventil ein Druckmittelkanal zwischen der Druckleitung der Pumpe und dem Raum hinter dem Bypass-Kolben absperrbar Ist und daß die das Rückschlagventil aufnehmende Speicheranschlußieitung stromab der Drosselstelle angeschlossen ist Durch eine derartige Ausgestaltung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das Bypass-Kolben während der Umschaltvorgänge relativ schnell von der einen in die andere Endstellung gelangt Bei Schwankungen in der Druckmittelzufuhr spricht der Bypass-Kolben weitgehend ungedämpft an.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der vom speicherdruckgesteuenen Ventil angesteuerte Rücklauf direkt zum Behälter führt, während der vom Bypass-Kolben gesteuerte Rücklauf über eine Umlaufanlage an den Behälter an!*:hließbar ibt Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, daß in Nicht-Ladestellung der Raum hinter dem Bypass-Kolben nicht dem Staudruck der Umlaufanlage ausgesetzt ist. Es kann somit keinerlei Beeinflussung des Bypass-Kolbens durch die Umlaufanlage erfolgen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Speicherladeventils, wobei das den Raum hinter dem Bypass-Kolben steuernde Ventil als 3/2-Wegeschieberventil ausgebildet ist und

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Speicherladeventils, wobei das den Raum hinter dem Bypass steuernde Ventil als Kugelsitzventil ausgebildet ist

In Fig. 1 wird im Gehäuse 1 der Bypass-Kolben 2 mit Hilfe einer Feder 3 gegen einen Anschlag 4 des Gehäuses 1 gedruckt Der bei P eintretende Pumpenstrom durchläuft eine Bypass-Blende 5 und tritt über Bohrungen 8 durch das Rückschlagventil 6 am Anschluß Sp aus. Hinter dem Rückschlagventil besteht eine Verbindung durch einen Kanal 11 zu einem Raum 12.

Des weiteren mündet ein Kanal 13. der zu einem Ventil 17 führt, zwischen der Bypass-Blende 5 und dem Rückschlagventil 6 in den Kanal 8. Vom Ventil 17 führt ein weiterer Kanal 14 zu einem Federraum 15 hinter dem Bypass-Kolben. In <;iner Schaltstellung des Ventils 17 besteht somit eine freie Druckmittelverbindung vom Kanal 8 /um Federraum 15.

Ληι Ventil 17 befindet sich des weiteren ein Rücklaufunschluß W, der jedoch in der genannten Schaltstellung verschlossen ist Ir; der anderen Schaltstellung des Ventils 17 besteht eine freie Druckmittelverbindung vom l'cderraum 15 zum Rücklaufanschluß R'. In diesem Fall ist der Kanal 13 durch das Ventil 17 verschlossen.

Das Ventil 17 wird im Raum 12 durch den Speicherdruck entgegen der Kraft einer Feder 20, die sich auf einem Federteller 21 abstützt, der mit einem Stößel 18 des Ventils 17 verbunden ist und entgegen der Kraft eines Magneten 23, der sich in der Verschraubung 24 fest befindet, gesteuert. Da durch das Zusammenwirken der Feder 20 und des Magneten 23 die Kennlinie negativ ist, erfolgt das Umschalten des Ventils 17 sprungartig.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Speicherladcvcntils gemäß der Ausführungsform der Fi g. 1 In der Speicherladestellung befindet sich das Ventil 17 in der gezeichneten Stellung. Das Druckmittel, das von der Pumpe zum Anschluß P gefördert wird, strömt durch die Bypass-BIende 5, den Kanal 8 und das Rückschlagventil 6 zum Speicher. Der Bypass-Kolben 2 wird an seiner vorderen Beaufschlagungsfläche vom Pumpenförderdruck beaufschlagt Der Federraum 15 steht über den Kanal 14, das Ventil 17 und den Kanal 13 mit dem Kanal 8 hinter der Bypass-BIende 5 in Verbindung, ίο Infolge des von der Bypass-BIende 5 erzeugten Differenzdruckes nimmt der Bypass-Kolben 2 eine Stellung ein, bei der stets ein konstanter Volumenstrom zum Anschluß 5p strömt Die Überschußfördermenge der Pumpe wird durch den Rücklauf R abgeleitet

Erreicht das Druckniveau im Speicher nun den oberen Schaltpunkt, so wird das Ventil 17 durch den Speicherdruck entgegen der Kraft der Feder 20 und des Magneten 23 in seine andere Schaustellung gebracht. Damit ist die Druckmittelverbindung vom Kanal 8 zum Federraum 15 unterbrochen. Der Fec"pn-aum 15 wird in diesem Fall über den Kanal 14 und a?s Ventil 17 mit einem Rücklaufanschluß R' verbunden. Damit wird der Bypass-Kolben von dem von der Pumpe gelieferten Druckmittelstrom entgegen der Kraft der Feder 3 derart verschoben, daß dieser Druckmittelstrom nahezu ungehindert zum Rücklauf R abfließen kann.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Speicherladestellung dargestellt In einem Gehäuse 50 ist ein Bypass-Kolben 51 angeordnet Dieser Bypass-Kolben 51 steuert eine Druckmittelverbindung von einem Anschluß 52, an dem eine Pumpe 53 angeschlossen ist, zu einem Rücklaufanschluß 54. Vor dem Bypass-Kolben 51 zweigt des weiteren ein Kanal 55 ab, der über eine Bypass-BIende 56 und ein Rückschlagventil 57 zu einem Druckmittelanschluß 58 führt. Am Druckmittelanschluß 58 ist ein Speicher 59 angeschlossen und ein Pfeil 60 deutet eine Anschlußleitung für die vom Speicher versorgten Aggregate an. Mit dem Druckmittelanschluß 58 ist über eine Druckmittelverbindung 61 ein Raum 62 verbunden. In den Raum 62 rag", verschiebbar dicht durch das Gehäuse 50 geführt ein Kolben 63, der in einem Raum 70 auf eine Tellerfeder 64 mit negativer Kennlinie wirkt. Mit dem Kolben 63 ist ein Stößel 65 fest verbunden, der auf eine Kugel 67, die sich in einem Raum 73 eines Doppelsitz-3/2-Wegeventils 80 befindet, einwirkt Dabei besteht gleichzeitig vom 3/2-Wegeventil 80 eine Druckmittelverbindung zum Raum 70. Der Raum 70 ist des weiteren mit einem Druckmittelanschluß 71 verbunden, der seinerseits wieso derum mit dem Rücklaufbehälter verbunden ist. Die Druckmittelverbindung des 3/2-Wegeventils zum Raum 70 kann an einem Ventilsitz 68 durch die Kugel 67 verschieben werden.
Vom 3/2-Wegeventil 80 führt des weiteren ein Kanal 74 zum Kanal 55, v/obei die Einmündung ntch der Drosselblende 56 vorgesehen ist. Dieser Kanal 74 kann ebenfalls an einem Ventilsitz 69 von der Kugel 67 verschlossen werden. Der Raum 73 des 3/2-Wegeventils steht über einen Kanal /5 mit dem Raum 76 hinter dem Bypass-Kolben 51 in Verbindung. Im Raum 76 ist eine Feder 77 vorgesehen, die den Bypass-Kolben 51 entgegen dem Pumpenförderstrom beaufschlagt

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist vom Prinzip her die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel derFig. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Speicherladeventil für Druckspeicher in hydraulischen Anlagen mit einer Pumpe, einem Vorratsbehälter, einem Druckspeicher und einem Druckmittelverbraucher, das bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldrucks im Speicher die Pumpe durch Verbinden mit dem Vorratsbehälter entlastet und bei Erreichen eines bestimmten Minimaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe mit dem Druckspeicher verbindet, bei dem in die Verbindung zwischen der Pumpe und dem Druckspeicher ein zum Druckspeicher aufschaltbares Rückschlagventil eingeschaltet ist, bei dem ein Bypass mit einem federbelasteten Bypass-Kolben vorgesehen ist, wobei ein die Bypass-Leitung aufnehmender Raum hinter dem Bypass-Kolben und ein Raum vor dem Bypass-Kolben übe eine Drosselstelle hydraulisch miteinander verbanden sind, bei dem ein vom Speicherdruck gesteuertes Ventil beim Erreichen des Maximaldrucks im Speicher den Raum hinter dem Bypass-Kolben mit dem Vorratsbehälter verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß durch das vom Speicherdruck gesteuertes Ventil (17, 80) ein Druckmittelkanal (8,13,14; 55,74,75) zwischen der Druckleitung der Pumpe (P, 53) und dem Raum (15, 76) hinter dem Bypass-Kolben (2,51) zbsperrbar ist und daß die das Rückschlagventil (57) aufnehmende Speicheran?r:hJußleitung stromab der Drosselstelle (56) angeschlossen ist

2. Speicherladevenul nacl: Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß det vom Speicher druckgesteuerten Ventil (17, 80) abgesteuc ie Rücklauf (R', 71) direkt zum Behälter führt während der vom Bypass-Kolben (2,51) gesteuerte Rücklauf (R₁ 54) über eine Umlaufanlage an den Behälter anschließbar ist

3. Speicherladeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das speicherdruckgesteuerte Ventil (17) als Schieberventil ausgebildet ist

4. Speicherladeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das speicherdruckgesteue. ie Ventil (80) als Doppelsitzventil ausgebildet ist.