DE60125463T2 - Wechselventil mit verbesserten Schalteigenschaften - Google Patents

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Description

  • Hintergrundg der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fluiddruckvorrichtungen und genauer auf solche Vorrichtungen, die hauptsächlich in Hydraulikkreisen mit geschlossenem Kreislauf verwendet werden, in welchen die Fluiddruckvorrichtung eine Wechselventilanordnung aufweist.
  • Obgleich sich anhand der nachfolgenden Beschreibung verstehen sollte, dass sich die Erfndung für viele Typen von Fluiddruckvorrichtungen als nützlich erweist, ist sie besonders vorteilhaft, wenn sie zusammen mit einem hydraulischen Niederdrehzahlmotor mit hohem Drehmoment verwendet wird, weshalb sie im Zusammenhang damit beschrieben werden wird. Und obgleich die Erfindung weiterhin zusammen mit Fluiddruckvorrichtungen mit unterschiedlichen Typen von Verdrängungsmechanismen verwendet werden kann, erweist sich die Erfindung in einer Vorrichtung, die einen Gerotorverdrängungsmechanismus beinhaltet, als besonders nützlich, weshalb sie im Zusammenhang damit beschrieben werden wird.
  • Die Verwendung von Niederdrehzahlgerotormotoren mit hohem Drehmoment (LSHT-Gerotormotoren) wird in Hydraulikkreisen mit geschlossenem Kreislauf, d.h., in Kreisen, bei denen der Auslassanschluss des Motors direkt mit dem Einlassanschluss der Pumpe anstatt mit dem Systembehälter verbunden ist, zunehmend üblicher. Dies trifft besonders für mobile Anwendungen wie z.B. landwirtschaftliche und Konstruktionsausrüstungen zu, bei welchen der Gerotormotor zum Antrieb der Fahrzeugräder benutzt wird.
  • In Antriebskreisen mit geschlossenem Kreislauf des oben beschriebenen Typs ist es häufig erforderlich, einen Teil der Rücklauffluidströmung (d.h. der von dem Motorauslass zu dem Pumpeneinlass fließenden Strömung) abzuzweigen, und diese abgezweigte Strömung durch einen Wärmetauscher zu führen, um eine Überhitzung des Systemfluids zu vermeiden. Dies wird normalerweise durch eine in dem Motor installierte Wechselventilbaugruppe ("Heißöl-Wechselventil") bewerkstelligt, die eine Fluidverbindung zwischen der Niederdruck-(Rücklauf)-Seite des Motors und einem Wechselventilanschluss bereitstellt. Anschließend wird der Wechselventilanschluss mittels einer kälteren Leitung mit dem Einlass des Wärmetauschers verbunden, und nachdem das abgezweigte Fluid durch den Wärmetauscher geströmt ist, fließt es zu dem Pumpeneinlass.
  • Typische Heißöl-Wechselventilentwürfe vom Stand der Technik machen es erforderlich, dass der Einlassdruck etwa das Doppelte des Rücklaufseitendrucks beträgt, um eine Verschiebung der Wechselventilbaugruppe von einer zentrierten (geschlossenen) Stellung zu einer offenen Stellung zu bewirken und eine Strömung von der Rücklaufseite zu dem Wechselventilanschluss zu ermöglichen. Diese beim Stand der Technik vorliegende Beziehung von 2 : 1 stellte kein Problem dar, solange die Hauptsystempumpe manuell gesteuert wurde und solange die Ladepumpe die Nieder-(Rücklauf)-Seite des Kreislaufs bei etwa 1379 kPa (200 psi) hielt. In diesem Fall würde, wenn das in den Motoreinlassanschluss eintretende Fluid etwa 2758 kPa (400 psi) erreichen würde, das Heißöl-Wechselventil verstellt werden und mit der Kühlung des Systemfluids beginnen.
  • Allerdings wurden in jüngerer Zeit bei vielen der Pumpen, die in Antriebsanwendungen benutzt anstatt manuell gesteuert wurden, ihre Verdrängung durch einen fluiddruckbetätigten Servo gesteuert. Ein typischer Servo würde für den geeigneten Betrieb einen Druck in dem Bereich von etwa 2758 kPa (400 psi) erfordern, sodass die Ladepumpe in einem derartigen System die Niederdruckseite des Kreislaufs bei 2758 kPa (400 psi) halten müsste. Infolgedessen schließt die Verwendung eines Heißöl-Wechselventils vom Stand der Technik, das auf der oben beschriebenen Beziehung von 2 : 1 arbeitet, den Umstand ein, dass sich das Wechselventil solange nicht öffnet, bis das Fluid an der Hochdruckseite des Kreislaufs etwa 5516 kPa (800 psi) erreicht.
  • In vielen Anwendungen eines derartigen oben beschriebenen Antriebssystems könnte das System für über einen verlängerten Zeitraum hinweg arbeiten, ohne dass der Systemdruck denjenigen Druckpegel erreicht, der zum Öffnen des Heißöl-Wechselventils vom Stand der Technik erforderlich ist. Das Ergebnis bestünde in einem Überhitzen des Systemfluids und schließlich in wesentlichen Beschädigungen von verschiedenen Bauteilen des hydrostatischen Systems mit geschlossenem Kreislauf.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer verbesserten Fluiddruckvorrichtung von demjenigen Typ, der eine Wechselventilbaugruppe beinhaltet, welche die oben beschriebenen beim Stand der Technik bestehenden Probleme überwindet.
  • Eine spezifischere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Wechselventilbaugruppe, die sich bei einer wesentlich geringeren Beziehung des Einlassdrucks (Hochdrucks) zu dem Rückdruck (Niederdruck) als die Beziehung von 2 : 1 öffnet.
  • Noch eine spezifischere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer derartigen verbesserten Wechselventilbaugruppe, welche die oben genannten Aufgaben bewerkstelligt und bei der der relativ hohe Rückdruck dazu verwendet wird, die Bewegung des Wechselventilkegels (d.h. desjenigen an der Niederdruckseite) von seiner geschlossenen Stellung zu seiner offenen Stellung zu unterstützen.
  • Die obigen und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Bereitstellung einer verbesserten Fluiddruckvorrichtung einschließlich eines Gehäuses gelöst, das einen Hochdruckfluidanschluss sowie einen Niederdruckfluidanschluss ausbildet. Weiterhin bildet das Gehäuse eine Wechselventilbohrung einschließlich einer in Fluidverbindung mit dem Hochdruckanschluss stehenden Hochdruckkammer sowie einer in Fluidverbindung mit dem Niederdruckanschluss stehenden Niederdruckkammer und einem Wechselventilauslassanschluss aus, der mit der Wechselventilbohrung an einer Stelle in Fluidverbindung steht, die axial zwischen den Hoch- und Niederdruckkammern liegt. Die Wechselventilbohrung bildet einen benachbart zu der Hochdruckkammer liegenden ersten Ventilsitz sowie einen zweiten Ventilsitz aus, der benachbart zu der Niederdruckkammer vorgesehen ist. In der Wechselventilbohrung ist eine Wechselventilbaugruppe einschließlich einer in der Wechselventilbohrung hin und her gehenden Wechselventilspule, eines ersten Ventilkegels sowie einer Anordnung zum Vorspannen des ersten Ventilkegels zu einem Eingriff mit dem ersten Ventilsitz hin, und einschließlich eines zweiten Ventilkegels sowie einer Anordnung zum Vorspannen des zweiten Ventilkegels in einem Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz hin, wenn sich die Wechselventilspule in einem zentrierten Bereich von Stellungen befindet. Die Wechselventilspule erstreckt sich axial durch jeden Ventilkegel und wird von diesem umgeben. Sie umfasst eine Eingriffsanordnung, die betätigbar ist, um mit dem zweiten Ventilkegel in Eingriff zu treten und diesen aus dem Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz heraus zu bewegen, wenn sich die Wechselventilspule von dem zentrierten Bereich von Stellungen zu einer ersten aktivierten Stellung in Ansprechen auf Hochdruckfluid in der Hochdruckkammer hin bewegt.
  • Die verbesserte Fluiddruckvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselventilspule einen Fluiddurchlass ausbildet, der zu Bereitstellung einer Fluidverbindung von der Niederdruckkanmer zu dem Wechselventilauslassanschluss vorgesehen ist, wenn sich die Wechselventilspule an das Ende des zentrierten Bereichs von Stellungen annähert. Infolgedessen wird Fluiddruck in der Niederdruckkammer zu der die Wechselventilspule umgebenden Wechselventilbohrung übertragen und wirkt auf den zweiten Ventilkegel entgegen der den zweiten Ventilkegel vorspannenden Anordnung ein, wenn die Eingriffsanordnung mit dem zweiten Ventilkegel in Eingriff tritt und diesen aus dem Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz heraus bewegt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein fragmentarischer axialer Querschnitt eines Niederdrehzahlgerotormotors mit hohem Drehmoment einschließlich einer typischen Wechselventilbaugruppe vom Stand der Technik, die von demjenigen Typ ist, mit dem die vorliegende Erfindung auf vorteilhafte Weise verwendet werden kann.
  • 2, 3 und 4 sind sehr vergrößerte fragmentarische axiale Querschnitte ähnlich wie in 1, die jedoch die Wechselventilbaugruppe der vorliegenden Erfindung in ihren drei hauptsächlichen Arbeitsstellungen darstellen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, welche die Erfindung nicht einzugrenzen beabsichtigen, ist in 1 ein Gerotormotor dargestellt, der eine Wechselventilbaugruppe vom Stand der Technik umfasst. Lediglich beispielshalber kann der in 1 dargestellte Motor gemäß den US-Patentschriften 5 211 551 und 5 624 248 hergestellt werden, die beide auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen sind. Allerdings versteht sich für den Fachmann, dass sich die vorliegende Erfindung gleichermaßen für jede andere Fluiddruckvorrichtung mit einem Hochdruckanschluss und einem Niederdruckanschluss eignet, bei der es erwünscht ist, einen Teil des Fluids von dem Niederdruckanschluss zu einer anderen Stelle abzuzweigen. Wie im Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erwähnt wurde, könnte die "andere Stelle" ein externer Wärmetauscher sein. Jedoch könnte sich die "andere Stelle" auch innerhalb der Fluiddruckvorrichtung befinden, wie dies z.B. für einen Motorschmierkreis gemäß US-A-4 645 438 der Fall ist, wobei dieses Patent ebenfalls auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung bilden die Einzelheiten der "anderen Stelle" sowie die jeweilige Verwendung des abgezweigten Fluids keine wesentlichen Merkmale der Erfindung.
  • Der fragmentarisch in 1 dargestellte Motor weist eine Vielzahl von Abschnitten auf, die z.B. durch eine Vielzahl von Bolzen 11 aneinander befestigt sind und wobei in 1 nur ein Bolzen dargestellt ist. Der Motor umfasst eine Endkappe 13, eine stationäre Ventilplatte 15, einen allgemein mit 17 bezeichneten Gerotorradsatz, eine Ausgleichsplatte 19 und ein vorderes Gehäusebauteil 21.
  • Der beim Stand der Technik wohlbekannte Gerotorradsatz 17 ist in den oben angeführten Patenten ausführlicher erläutert. Er stellt kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar und wird somit hier nur kurz beschrieben. Der Radsatz 17 weist ein innenverzahntes Ringbauteil 23 auf. Innerhalb des Ringbauteils 23 ist ein außenverzahntes Sternbauteil 25 exentrisch angeordnet, das typischerweise einen Außenzahn weniger als die Innenzähne hat. Infolgedessen umläuft und dreht sich das Sternbauteil 25 relativ zu dem Ringbauteil 23, wodurch eine Vielzahl von (hier nicht dargestellten) sich ausdehnenden und sich zusammen ziehenden Fluidvolumenkammern ausgebildet wird. Das Sternbauteil 25 bildet eine Vielzahl von Innenkeilzähnen aus, die mit einem Satz balliger Außenkeilzähne 27, welche an einem hinteren Ende einer Hauptantriebswelle 29 ausgebildet sind, in Eingriff stehen. Typischerweise würde das obere Ende der Antrittswelle 29 mit einer Ausgangsvorrichtung wie z.B. einer Radnabe in einem Keilzahneingriff stehen.
  • Die Endkappe 13 umfasst einen Fluideinlassanschluss und einen Fluidauslassanschluss, die in 1 beide nicht dargestellt sind. Durch den Fluideinlassanschluss wird eine ringförmige Kammer 31 gespeist, während der Auslassanschluss Fluide von einer zentralen, zylindrischen Kammer 33 empfängt. Somit verstehen sich die hier und in den beiliegenden Ansprüchen erfolgenden Bezüge auf die Einlass- und Auslassanschlüsse dahingehend, dass die Kammern 31 bzw. 33 eingeschlossen werden, weshalb sie deren Bezugszeichen tragen.
  • Die Endkappe 13 bildet eine axial ausgerichtete Wechselventilbohrung 35 aus, die an ihrem hinteren Ende durch einen Gewindestopfen 37 abgedichtet ist. In der Wechselventilbohrung 35 ist eine allgemein mit 3 9 bezeichnete Wechselventilbaugruppe angeordnet, die hier gemäß US-A-4 343 601 aufgebaut ist, wobei dieses Patent auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hier als Referenz dient. Der Auslass der Wechselventilbaugruppe ist der Einlass eines allgemein mit 41 gekennzeichneten Ladedrucksicherheitsventils. Den Auslass des Sicherheitsventils 41 bildet ein Fluiddurchlass 43, der sich axial durch die Endkappe 13, die Ventilplatte 15, das Ringbauteil 23 und das Gehäuse 21 erstreckt. Der Fluiddurchlass 43 leert sich in einen radialen Durchlass 45, der das abgezweigte Fluid auf eine dem Fachmann wohlbekannte Weise in einen die Antriebswelle 29 umgebenden Gehäuseablaufbereich überträgt.
  • Nun hauptsächlich auf 2 Bezug nehmend erfolgt eine Beschreibung einer allgemein mit 51 bezeichneten Wechselventilbaugruppe, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Innerhalb des auf der rechten Seite liegenden Endes der Wechselventilbohrung 35 ist ein abgedichteter Stopfen 53 angeordnet, der unter Fluiddruck gegen die benachbarte Endfläche der stationären Ventilplatte 15 gedrückt werden würde. Die Wechselventilbohrung 35 öffnet sich an ihrem rechten Ende zu einer Hochdruckkammer 55 hin und an ihrem linken Ende zu einer Niederdruckkammer 57. Die Bohrung 35 durchkreuzt die Hochdruckkammer 55 an einem Wechselventilsitz 59 und ähnlich dazu durchkreuzt die Bohrung 35 die Niederdruckkammer 57 an einem Wechselventilsitz 61.
  • Die Wechselventilbaugruppe 51 weist ein axial bewegliches Spulenbauteil 63 auf, das ein Paar integral ausgebildeter Schultern 65 und 67 aufweist, deren Funktion im Folgenden deutlich werden wird. Wie in 2 ersichtlich umfasst die Wechselventilspule 63 axial gegenüberliegende Endbereiche 69 und 71, die einen etwas größeren Durchmesser als der zentrale Bereich der Spule 63 aufweisen. Bei der Wechselventilbaugruppe vom Stand der Technik, die gemäß oben erwähntem US-4 343 601 hergestellt ist, fiel das Spulenbauteil in demjenigen Sinn "gleichförmig" aus, als dass ein in Querrichtung durch die Spule erstellter Querschnitt an jedem Punkt entlang der axialen Länge der Spule eine Kreisform aufweist. Für das Spulenbauteil 63 der vorliegenden Erfindung trifft dies nicht zu, was ausführlicher nachfolgend beschrieben ist.
  • Beweglich um die Endbereiche 69 und 71 herum angeordnet liegt ein Paar ringförmiger Ventilkegelbauteile 73 bzw. 75 vor. Das Ventilkegelbauteil 73 wird durch eine Vorspannfeder 77 zu einem Eingriff mit dem Ventilsitz 59 hin vorgespannt, und ähnlich dazu wird das Ventilkegelbauteil 75 durch eine Vorspannfeder 79 zu einem Eingriff mit dem Ventilsitz 61 hin vorgespannt. Wenn der Fluiddruck in den Druckkammern 55 und 57 ungefähr der gleiche ist, was hauptsächlich dann auftritt, wenn der Motor nicht betrieben wird, befindet sich die Wechselventilbaugruppe in ihrer in 2 dargestellten Neutral- oder Zentralstellung. In der Neutralstellung der Wechselventilbaugruppe 51 werden beide Ventilkegelbauteile 73 und 75 zu einem Eingriff mit ihren Sitzen 59 bzw. 61 hin vorgespannt, und das Spulenbauteil 63 wird durch die gleichen Drücke in den Druckkammern 55 und 57 innerhalb der Bohrung 35 zentriert.
  • Radial zwischen dem Endbereich 69 und der Vorspannfeder 77 ist eine Dämpfungshülse 81 angeordnet, und ähnlich dazu ist radial zwischen dem Endbereich 71 und der Vorspannfeder 79 eine Dämpfungshülse 83 vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Dämpfungshülsen 81 und 83 jeweils einen sich radial erstreckenden Flanschbereich aufweisen, der an die Stopfen 53 bzw. 37 anliegt. Die Flanschbereiche dienen als Sitze für die Vorspannfedern 77 bzw. 79. Die Funktion der Dämpfungshülsen 81 und 83 ist inzwischen für den Fachmann auf dem Gebiet von Wechselventilen und insbesondere angesichts der oben angeführten Patente wohlbekannt, weshalb die Funktion der Hülsen 81 und 83 kein wesentliches Merkmal der Erfindung bildet und die Hülsen 81 und 83 hier nicht weiter ausgeführt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wechselventilbaugruppe 51 von dem Typ mit geschlossener Mittelstellung, d.h. wenn das Spulenbauteil 63 zentriert ist, sind beide Ventilkegelbauteile 73 und 75 geschlossen, wodurch eine Strömung von entweder der Druckkammer 55 oder 57 zu einem Wechselventilauslassanschluss 85 verhindert wird. Es sei darauf hingewiesen, dass wenn die Wechselventilbaugruppe 51 der Erfindung in der Umgebung von 1 verwendet werden würde, der Wechselventilauslassanschluss 85 den Einlass zu dem Ladedrucksicherheitsventil 41 bilden würde. Im folgenden und in den beiliegenden Ansprüchen erfolgen Bezüge darauf, dass das Spulenbauteil 63 einen "zentrierten Bereich von Stellungen" aufweist oder sich in diesem befindet, wobei sich diese Terminologie dahingehend versteht, dass derjenige Bereich von Stellungen eingeschlossen ist, der bei einer Bewegung des Spulenbauteils 63 von der in 2 dargestellten perfekten Zentralstellung den gesamten Weg in jeder Richtung zu der z.B. in 3 gezeigten Stellung überstrichen wird, in der die Schulter 67 zuerst mit dem Ventilkegelbauteil 75 in Eingriff tritt. Die Signifikanz des Begriffs "zentrierter Bereich von Stellungen" wird nachfolgend in Zusammenhang mit der Beschreibung der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung deutlich werden.
  • Nun hauptsächlich auf 3 Bezug nehmend bildet gemäß eines wichtigen Aspekts der Erfindung das Spulenbauteil 63 einen sich axial erstreckenden Fluiddurchlass 87 aus, der hier derart dargestellt ist, dass er aus einer flachen Oberfläche besteht, die durch jeden geeigneten Bearbeitungsvorgang wie z.B. Fräsen auf dem Spulenbauteil 63 ausgebildet werden kann. Das signifikanteste Merkmal des Fluiddurchlasses 87 bezüglich seiner Abmessungen ist seine axiale Länge. Wie am besten anhand 2 ersichtlich, werden bei einer Zentrierung der Wechselventilbaugruppe 51 beide axiale Enden des Fluiddurchlasses 87 durch die Ventilkegelbauteile 73 und 75"abgedeckt", sodass keine Fluidverbindung von sowohl der Druckkammer 55 wie 57 in den Fluiddurchlass 87 mehr zugelassen wird.
  • Erneut hauptsächlich auf 1 Bezug nehmend und wie für den Fachmann wohlbekannt liegt ein Fluiddurchlass 89 vor, der eine Übertragung von der ringförmigen Kammer (Fluideinlassanschluss) 31 zu der Hochdruckkammer 55 ermöglicht, und ähnlich dazu sorgt ein Fluiddurchlass 91 für eine Übertragung von der zylindrischen Kammer (Fluidauslassanschluss) 33 zu der Niederdruckkammer 57. Die Fluiddurchlässe 89 und 91 sind in 1 nur schematisch dargestellt, da die Einzelheiten der Konfiguration der Durchlässe 89 und 91 keine wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung bilden und ihre Konfiguration könnte für die Erfindung die gleiche sein wie beim Stand der Technik von 1.
  • Erneut hauptsächlich auf 3 Bezug nehmend läuft bei einer Annäherung des Spulenbauteils 63 an das Ende des zentrierten Bereichs von Stellungen und unmittelbar bevor die Schulter 67 mit dem Ventilkegelbauteil 75 in Eingriff tritt, das Ende des Fluiddurchlasses 87 auf der linken Seite über das Ende des Ventilkegelbauteils 75 auf der linken Seite hinaus, wodurch sich eine Fluidverbindung von der Niederdruckkammer 57 in den Fluiddurchlass 87 öffnet.
  • Wie allgemein im Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erörtert, läge, wenn die Systemladepumpe die Niederdruckseite des Systems zum Beispiel bei 2758 kPa (400 psi) halten würde, der Fluiddruck in dem Auslassanschluss 33 und in der Niederdruckkammer 57 ebenfalls bei ungefähr 2758 kPa (400 psi). In diesem Fall und unter Verwendung der Wechselventilbaugruppe 39 vom Stand der Technik, würde das Wechselventil so lange keine Verbindung von der Niederdruckkammer 57 zu dem Wechselventilauslassanschluss 85 öffnen, bis der Fluiddruck in dem Einlassanschluss 31 und in der Hochdruckkammer 55 etwa 5516 kPa (800 psi) erreicht hat. Dies wäre der Fall, da die einzige Kraftt, die dazu tendiert, das Wechselventil zu öffnen (d.h. das Ventilkegelbauteil 75 von seinem Sitz 61 entgegen der Kraft der Vorspannfeder 79 abzuheben), diejenige Kraft von 5516 kPa (800 psi) wäre, die auf die Querschnittsfläche des Endbereichs 69 des Spulenbauteils 63 einwirkt.
  • Wenn sich gemäß eines wichtigen Aspekts der Erfindung jedoch das Spulenbauteil 63 an das Ende des in 3 dargestellten zentrierten Bereichs von Stellungen annähert, lässt die Fluidverbindung von der Niederdruckkammer 57 in den Fluiddurchlass 87 den Fluiddruck innerhalb der Wechselventilbohrung 35, die den zentralen Bereich des Spulenbauteils 63 umgibt, ansteigen, wobei dieser gleiche Druck nun ebenfalls in dem Wechselventilauslassanschluss 85 vorliegt. Sollte die Erfindung mit der in 1 dargestellten Umgebung verwendet werden, würde der Druck an dem Wechselventilauslassanschluss 85 durch die Einstellung des Ladedrucksicherheitsventils bestimmt werden, wobei ein derartiger Druck typischerweise, jedoch auch lediglich beispielshalber, etwa 1379 kPa (200 psi) beträgt. Für den Fachmann versteht sich, dass für einen geeigneten Betrieb der vorliegenden Erfindung eine bestimmte Art von Strömungsbegrenzung stromab von dem Wechselventilauslassanschluss 85 vorhanden sein muss, um einen geeigneten Rückdruck an dem Auslass des Wechselventils und in der Umgebung des zentralen Bereichs der Spule 63 zu bewirken.
  • Wird der Fluiddruck in der Niederdruckkammer 57 jetzt durch den Fluiddurchlass 87 zu dem Wechselventilauslassanschluss 85 übertragen, wirkt dieser erhöhte Druck, der den zentralen Bereich der Spule 63 umgibt, auf das rechte Ende des Ventilkegelbauteils 75 ein, wodurch die Vorspannkraft unterstützt wird, die durch die Wechselventilspule 63 und ihre Schulter 67 auf das Ventilkegelbauteil 75 ausgeübt wird. Infolgedessen verschiebt sich mit der vorliegenden Erfindung die Wechselventilbaugruppe 51 von dem Ende des in 3 dargestellten zentrierten Bereichs von Stellungen zu einer in 4 dargestellten aktivierten (offenen) Stellung. Anstatt dass ungefähr 5516 kPa (800 psi) in der Hochdruckkammer 55 notwendig wären, wie dies bei der Wechselventilbaugruppe 39 vom Stand der Technik der Fall ist, beginnt sich die Umschaltung von der Zentralstellung von 3 zu der offenen Stellung von 4 mit einem wesentlich geringeren Wert als 5516 kPa (800 psi) in der Hochdruckkammer 55 zu vollziehen. Lediglich beispielshalber und im Zusammenhang mit der Entwicklung der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung würde das Ventilkegelbauteil 75 damit beginnen, sich von seinem Ventilsitz 61 außer Eingriff zu bewegen, wenn der Druck in der Hochdruckkammer 55 einen Wert erreicht, der ungefähr 75 psi über dem Druck in der Niederdruckkammer 57 liegt. In Zusammenhang mit dem oben angeführten Beispiel würde in der Hochdruckkammer 55 ein Druck von etwa 1896 kPa (275 psi) vorliegen. Somit würde, so lange der Druck an dem Einlassanschluss 31 etwa 1896 kPa (275 psi) übersteigen würde, die Wechselventilbaugruppe 51 der vorliegenden Erfindung eine Wechselventilströmung sicherstellen.
  • Die Erfindung ist in der obigen Beschreibung ausführlich erörtert worden, und es wird davon ausgegangen, dass sich anhand dieser Beschreibung für den Fachmann verschiedene Abänderungen und Modifikationen der Erfindung ergeben. Es ist beabsichtigt, dass sämtliche derartigen Abänderungen und Modifikationen in der Erfindung eingeschlossen werden, sofern sie in den Rahmen der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims (1)

  1. Fluiddruckvorrichtung mit einem Gehäuse (13), welches einen Hochdruckfluidanschluss (31) und einen Niederdruckfluidanschluss (33) bestimmt; wobei das Gehäuse (13) ferner eine Wechselventilbohrung (35) mit einer Hochdruckkammer (55) in Fluidverbindung mit dem Hochdruckfluidanschluss (31), einer Niederdruckkammer (57) in Fluidverbindung mit dem Niederdruckfluidanschluss (33) und einem Wechselventilauslassanschluss (85) in Fluidverbindung mit der Wechselventilbohrung (35) an einer Stelle axial zwischen der Hochdruckkammer (55) und der Niederdruckkammer (57) bestimmt; wobei die Wechselventilbohrung (35) einen ersten Ventilsitz (59) bestimmt, der benachbart der Hochdruckkammer (55) angeordnet ist, sowie einen zweiten Ventilsitz (61), der benachbart der Niederdruckkammer (57) angeordnet ist, einer in der Wechselventilbohrung (35) angeordneten Wechselventilanordnung mit einer Wechselventilspule (63), die hin und her verlagerbar in der Wechselventilbohrung (35) angeordnet ist, einem ersten Ventilkegel (73) und einer ersten Vorspannanordnung (77) zum Vorspannen des ersten Ventilkegels in Eingriff mit dem ersten Ventilsitz (59), und einem zweiten Ventilkegel (75) und einer zweiten Vorspannanordnung (79) zum Vorspannen des zweiten Ventilkegels in Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz (61), wenn das Wechselventil (63) sich in einem zentrieren Bereich von Positionen befindet; wobei die Wechselventilspule (63) sich axial durch den ersten Ventilkegel (73) und den zweiten (75) Ventilkegel erstreckt und von diesen umgeben wird und eine Eingriffsanordnung (67) aufweist, die betätigbar ist, um mit dem zweiten Ventilkegel (75) in Eingriff zu treten und diesen außer Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz (61) zu bewegen, wenn sich die Wechselventilspule (63) von dem zentrierten Bereich von Positionen in Ansprechen auf Hochdruckfluid in der Hochdruckkammer (55) zu einer ersten aktivierten Position bewegt; dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Wechselventilspule (63) einen Fluiddurchlass (87) bestimmt, der angeordnet ist, um für eine Fluidverbindung von der Niederdruckkammer (57) zu dem Wechselventilauslassanschluss (85) zu sorgen, wenn sich die Wechselventilspule dem Ende des zentrierten Bereichs von Positionen nähert; (b) wodurch Fluiddruck in der Niederdruckkammer (57) zu der Wechselventilbohrung (85), welche die Wechselventilspule (63) umgibt, kommuniziert wird und auf dem zweiten Ventilkegel (65) entgegen der zweiten Vorspannanordnung (79) zum Vorspannen des zweiten Ventilkegels wirkt, wenn die Eingriffsanordnung (67) mit dem zweiten Ventilkegel (75) in Eingriff tritt und diesen außer Eingriff mit dem zweiten Ventilsitz (61) bewegt.
DE60125463T 2000-06-26 2001-06-22 Wechselventil mit verbesserten Schalteigenschaften Expired - Lifetime DE60125463T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US603398 2000-06-26
US09/603,398 US6371149B1 (en) 2000-06-26 2000-06-26 Shuttle valve assembly and improved shifting thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60125463D1 DE60125463D1 (de) 2007-02-08
DE60125463T2 true DE60125463T2 (de) 2007-09-27

Family

ID=24415264

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3425190A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-09 Continental Automotive GmbH Ventil

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7121266B2 (en) * 2004-09-28 2006-10-17 Denso International America, Inc. Fuel pump cutoff shuttle valve
JP4566676B2 (ja) * 2004-09-30 2010-10-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 空気圧縮機
US7739870B2 (en) 2006-08-04 2010-06-22 Briggs And Stratton Corporation Hydrostatic transmission
US7614227B2 (en) 2006-08-04 2009-11-10 Briggs And Stratton Corporation Rotary control valve for a hydrostatic transmission
US20080053495A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-06 Emp Advanced Development, Llc Fluid cleaning system
US8469048B2 (en) * 2008-12-12 2013-06-25 Parker-Hannifin Corporation Pressure feedback shuttle valve
US8474485B2 (en) * 2009-06-23 2013-07-02 Schlumberger Technology Corporation Three-position fluid valve for downhole use
DK2558754T3 (en) 2010-04-14 2014-12-01 Parker Hannificn Corp stackable shuttle valve
DE102013020585A1 (de) * 2013-12-13 2015-06-18 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventilvorrichtung
US9638341B1 (en) 2014-05-16 2017-05-02 Hydro-Gear Limited Partnersip Loop flushing valve
DE102017002062A1 (de) 2017-03-03 2018-09-06 Wabco Gmbh Doppelrückschlagventil einer Luftaufbereitungseinheit
CN108626433A (zh) * 2018-06-22 2018-10-09 陶爱珍 一种优先阀

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB811485A (en) * 1956-05-03 1959-04-08 Renault Improvements in pneumatic jacks
GB827765A (en) * 1957-02-13 1960-02-10 New Prod Corp Improved shuttle valve for fluid flow systems
US3740106A (en) * 1971-04-26 1973-06-19 Berg Manufacturing Co Brake system control valve
DE2251882A1 (de) * 1971-10-29 1973-05-03 Hoerbiger Ventilwerke Ag Pneumatischer impulswechsler
US4024797A (en) * 1975-10-28 1977-05-24 Caterpillar Tractor Co. Spring centered balanced resolver valve
US4187871A (en) * 1978-02-13 1980-02-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pressure-biased shuttle valve
US4253481A (en) * 1979-05-07 1981-03-03 Gilmore Valve Company Cushioned shuttle valve
US4343601A (en) 1980-04-21 1982-08-10 Eaton Corporation Fluid pressure device and shuttle valve assembly therefor
US4401417A (en) * 1980-10-28 1983-08-30 Eaton Corporation Hydraulic pump and improved flow control valve assembly for use therein
US4448211A (en) * 1981-12-01 1984-05-15 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Three-way valve
US4467825A (en) * 1983-01-17 1984-08-28 The Andy Boyd Company Shuttle valve assembly
US4645438A (en) 1985-11-06 1987-02-24 Eaton Corporation Gerotor motor and improved lubrication flow circuit therefor
JPH0524531A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Akebono Brake Ind Co Ltd ブレーキ制御装置
GB9200605D0 (en) * 1992-01-13 1992-03-11 Itw Ltd Air valve
US5211551A (en) 1992-09-10 1993-05-18 Eaton Corporation Modular motor
US5624248A (en) 1996-02-21 1997-04-29 Eaton Corporation Gerotor motor and improved balancing plate seal therefor
DE19781852T1 (de) * 1996-06-23 1999-07-01 Anglogold Ltd Fluidübertragungssystem
US6196252B1 (en) * 1999-09-30 2001-03-06 Daimlerchrysler Corporation Shuttle valve for a multipath hydraulic circuit with bypass pressure venting

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3425190A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-09 Continental Automotive GmbH Ventil
WO2019007779A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Continental Automotive Gmbh Ventil

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