DE102004012831B4

DE102004012831B4 - Entkoppeltes Rückschlag-Druckbegrenzungsventil

Info

Publication number: DE102004012831B4
Application number: DE200410012831
Authority: DE
Inventors: Kevin J. Landhuis
Original assignee: Sauer Danfoss Inc
Current assignee: Danfoss Power Solutions Inc
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: CN1534203A; CN100389268C; CN101255927B; US6910502B2; JP2004308897A; DE102004012831A1; USRE41861E1; JP4741806B2; US20040194828A1; CN101255927A

Abstract

Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46), das in einem länglichen Endkappengehäuse (30) mit einem Stopfen (34) in einem Ende des Endkappengehäuses (30) beweglich aufgenommen ist, mit Folgendem:
einem verschiebbar im Endkappengehäuse (30) angebrachten Führungsgehäuse (36) zur Längsbewegung darin;
einem mit dem Führungsgehäuse (36) verbundenen Sitz (20);
einem Schaft (14) mit einem ersten und einem zweiten Ende (22, 12), der sich am ersten Ende (22) durch den Sitz (20) erstreckt und am zweiten Ende (12) mit einem Dämpfungselement (10) verbunden ist;
wobei das Dämpfungselement (10) verschiebbar im Führungsgehäuse (36) aufgenommen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlag-Druckbegrenzungsventil und einen Hydraulikfluidkreislauf.
Rückschlag-Druckbegrenzungsventile sind in der Technik wohlbekannt. Solche Ventile kombinieren im Wesentlichen die Funktionen von sowohl Rückschlag- als auch Druckbegrenzungsventilen in einem Körper. Rückschlagventile steuern die Fluidströmungsrichtung und gestatten dabei eine Bewegung der Fluidströmung nur in Richtung des niedrigeren Drucks. Rückschlagventile verhindern, dass Gegendruck die Strömung eines Fluidkreislaufs umkehrt. Druckbegrenzungsventile dienen als Ablass für zu hohen Gegendruck. Wenn der Gegendruck einen Grenzwert überschreitet, öffnet sich ein Druckbegrenzungsventil, um zu verhindern, dass der Gegendruck ansteigt und den Fluidkreislauf beschädigt. Der Vorteil von Rückschlag-Druckbegrenzungsventilen ist die Platzersparnis durch das Kombinieren zweier Funktionen in einem einzigen Körper.
Herkömmliche Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventile umfassen eine Führung mit einem mittig angeordneten Schaft. Der Schaft ist an einem seiner Enden mit der Dämpfungsscheibe verbunden und ist für die Begrenzungsfunktion des Ventils entscheidend. Die Führungs-/Schaftkombination bewegt sich in einer Basis oder einem Stopfen. Die Führung weist auf der dem Stopfen gegenüberliegenden Seite einen Sitz auf. Das Ventil bleibt normalerweise in einer geschlossenen Stellung, in der kein Fluid am Ventil vorbeiströmt. Im Betrieb als Rückschlagventil treibt der Druck die Führungs-/Schaftkombination der herkömmlichen Vorrichtung in den Stopfen und zwingt den Sitz dazu, sich in eine geöffnete Stellung zu bewegen, damit Fluidstrom gestattet wird. Wenn das Fluid am Sitz vorbeiströmt, soll sich das Ventil in der Rückschlagstellung befinden. Je größer der Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Dämpfungsscheibe und dem Innendurchmesser des Stopfens, desto größer die Fluidströmungsgeschwindigkeit an der Dämpfungsscheibe vorbei und desto schneller kann sich das Ventil in die Rückschlagstellung bewegen. Eine Rückschlagfeder, bei der es sich um eine Schrauben-Druckfeder handelt, wirkt der Bewegung der Führungs-/Schaftkombination entgegen und setzt das Ventil bei einer gewissen verminderten Druckhöhe wieder auf.
Bei Betrieb als Druckbegrenzungsventil treibt der Gegendruck mit einem Grenzwert die Dämpfungsscheiben-/Schaftkombination der herkömmlichen Vorrichtung von dem Stopfen weg. Da sich der Sitz bereits in der geschlossenen Stellung befindet, öffnet sich ein Spalt zwischen dem Schaft und dem Sitz, durch den der Gegendruck abgelassen werden kann. Wenn Fluid durch den Spalt zwischen dem Schaft und dem Sitz strömt, soll sich das Ventil in der Begrenzungsstellung befinden. Eine Begrenzungsfeder, bei der es sich auch um eine Schrauben-Druckfeder handelt, wirkt der Bewegung der Dämpfungsscheiben-/Schaftkombination entgegen und führt den Schaft bei einer bestimmten verminderten Gegendruckhöhe in die geschlossene Stellung zurück. Je kleiner der Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Dämpfungsscheibe und dem Innendurchmesser des Stopfens, desto größer die Dämpfungsleistung der Scheibe und desto größer die Stabilität des Systems.
DE 196 31 625 C2 beschreibt ein Hydraulikventil mit Druckbegrenzungs- und Einspeisefunktion. Dabei wird ein Ventilbolzen, der zusammen mit einem Federteller axial beweglich in einem Ventilgehäuse angeordnet ist, durch eine Schließfeder gegen einen Ventilschließkörper gegen einen Ventilsitz vorgespannt. Dabei ist der Ventilschließkörper (7) zur Druckbegrenzung axial gegenüber dem Ventilbolzen verschiebbar. Zum Erfüllen der Einspeisefunktion wird der Ventilbolzen gegenüber dem Ventilschließkörper axial aus einem zweiten Ventilsitz bewegt und ermöglicht somit einen Fluideintritt.
Bei herkömmlichen Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventilen ist ein großer Abstand zwischen dem Stopfen und der Dämpfungsscheibe erwünscht, um die Leistung der Rückschlagfunktion zu optimieren und die zur Bewegung des Ventils in die Rückschlagstellung erforderliche Zeit auf ein Minimum zu reduzieren. Bei einer hydrostatischen Pumpe ist bei Kaltstart des Betriebs eine kurze Rückschlagzeit besonders wünschenswert. Jedoch ist es auch wünschenswert, wenn zwischen dem Stopfen und der Dämpfungsscheibe ein geringer Abstand besteht, um die Dämpfungsleistung des Ventils bei seiner Bewegung in die Begrenzungsstellung zu maximieren. Dies führt zu einer größeren Stabilität im Fluidkreislauf. Bei einer hydrostatischen Pumpe ist bei Betrieb bei hohen Temperaturen eine größere Dämpfungsleistung erwünscht.
Ein Nachteil der herkömmlichen Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventile besteht darin, dass der Abstandsparameter auf nur einen Wert beschränkt ist. Somit werden sowohl die Rückschlag- als auch die Begrenzungsfunktion des Ventils durch den gleichen Abstandsparameter reguliert. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass eine der Funktionen, die Rückschlag- oder die Begrenzungsfunktion, beeinträchtigt sein muss, da immer nur eine Funktion optimiert werden kann. Entweder besteht ein großer Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Dämpfungsscheibe und dem Innendurchmesser des Stopfens, wovon die Rückschlagfunktion profitiert, oder der Abstand ist klein, wovon die Begrenzungsfunktion profitiert.
Deshalb besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Rückschlag-Druckbegrenzungsventils, das eine kurze Rückschlag-Reaktionszeit gestattet, während es eine ausreichende Begrenzungsdämpfung und Fluidkreislaufstabilität gestattet.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Rückschlag-Druckbegrenzungsventils, das getrennte Abstandsparameter für sowohl die Rückschlags- als auch die Begrenzungsfunktion des Ventils gestattet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Rückschlag-Druckbegrenzungsventils mit getrennten Rückschlags- und Begrenzungsabstandsparametern, wodurch die Anzahl von Komponenten auf ein Minimum reduziert wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Rückschlag-Druckbegrenzungsventils mit getrennten Rückschlags- und Begrenzungsabstandsparametern, wodurch Platz eingespart wird.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Rückschlag-Druckbegrenzungsventils mit getrennten Rückschlags- und Begrenzungsabstandsparametern, wodurch die Herstellungszeit und -kosten auf ein Minimum reduziert werden.
Diese und andere Aufgaben gehen für den Fachmann leicht hervor.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventil zur Verwendung in einem Hydraulikfluidkreislauf. Wenn der Druck in Rückschlagsrichtung den Gegendruck übertrifft, dient die vorliegende Erfindung als ein Rückschlagventil und der Ventilsitz öffnet. Wenn der Gegendruck eine kalibrierte Höhe überschreitet, während sich das Ventil in geschlossener Stellung befindet, dient die vorliegende Erfindung als Druckbegrenzungsventil, und der Ventilschaft öffnet, um den Gegendruck abzulassen.
Die vorliegende Erfindung verwendet ein zylindrisches Führungsgehäuse, das den in der Rückschlags- und Begrenzungsstellung verwendeten Abstandsparameter ändert. Somit kann ein Abstandsparameter für die Rückschlagstellung verwendet werden, während ein anderer Abstandsparameter für die Druckbegrenzung verwendet werden kann. Getrennte Abstandsparameter gestatten die Optimierung der Rückschlags- sowie der Begrenzungsstellung.
Die vorliegende Erfindung und die dadurch gelieferten Vorteile werden bei näherer Betrachtung der folgenden Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der Erfindung und der beigefügten Zeichnungen vollkommen verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht der Komponenten eines herkömmlichen Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventils;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Komponenten der vorliegenden Erfindung, des entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventils;
3 ist eine Seitenansicht einer hydrostatischen Pumpe;
4 ist ein Verfahrens- und Geräteschemadiagramm eines Hydraulikfluidkreislaufs für die vorliegende Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht des entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventils nach 4 in der geschlossenen Stellung;
5A ist eine Schnittansicht ähnlich 5;
6 ist eine Schnittansicht des entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventils nach 4 in der Rückschlagstellung;
6A ist eine Schnittansicht ähnlich 6;
7 ist eine Schnittansicht des entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventils nach 4 in der Begrenzungsstellung; und
7A ist eine Schnittansicht ähnlich 7.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird diese auf ihre bevorzugte Ausführungsform angewandt. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf die bevorzugte Ausführungsform beschränkt sein. Die Erfindung soll alle Modifikationen und Alternativen mit abdecken, die vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung mit umfasst werden können.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine perspektivische Zeichnung der Komponenten eines herkömmlichen Rückschlag-Druckbegrenzungseinbauventils gezeigt. Eine Dämpfungsscheibe oder Mutter 10 ist am unteren Ende 12 eines Schafts 14 befestigt. Eine Begrenzungsfeder 16 liegt an der Dämpfungsscheibe an und drückt gegen eine herkömmliche Führung 18. Die Begrenzungsfeder 16 ist eine Schrauben-Druckfeder mit einem konstanten Federdurchmesser. Die Führung 18 zwängt den Sitz 20 gegen den Kopf 22 des Schafts 14. Eine Rückschlagfeder 24 ist am unteren Ende 12 des Schafts 14 befestigt. Bei der Rückschlagfeder 24 handelt es sich um eine Schrauben-Druckfeder mit einem abnehmenden Federdurchmesser. Das Ende der Feder 24, das mit dem unteren Ende 12 des Schafts 14 in Eingriff steht, weist einen kleineren Federdurchmesser auf als das gegenüberliegende Ende der Feder 24. Alle diese Komponenten sind in der Regel in einem Hohlraum 26 (5) der Endkappe 30 einer hydrostatischen Pumpe 32 (3) eingeführt. Die Komponenten werden typischerweise durch einen Stopfen 34 in der Endkappe gehalten, welcher an der Endkappe befestigt ist (5).
Der Hauptunterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und der in 1 dargestellten herkömmlichen Rückschlag-Begrenzungs-Feder ist das zylindrische Führungsgehäuse 36, das in 2 gezeigt wird. Das Führungsgehäuse 36 ist am Sitz 20 befestigt und umschließt die Dämpfungsscheibe oder Mutter 10 und die Begrenzungsfeder 16. Das Führungsgehäuse 36 weist Vorsprünge 38 auf, die einen Teil der Länge der Führung überspannen. Wenn sich das Führungsgehäuse 36 in die Rückschlagstellung bewegt, bewegen sich die Vorsprünge 38 im Hohlraum 26 der Pumpenendkappe 30 (5). Die Vorsprünge 38 zentrieren das Führungsgehäuse 36 und minimieren Reibung zwischen dem Hohlraum 26 und dem Führungsgehäuse 36. Des Weiteren weist das Führungsgehäuse 36 knapp hinter der Erstreckung der Vorsprünge 38 einen glatten unteren Teil 40 auf. Während sich das Führungsgehäuse 36 in die Rückschlagstellung bewegt, bewegt sich der glatte untere Teil 40 in der Aussparung 42 des Stopfens 34 (5).
Der untere Teil 40 des Führungsgehäuses 36 weist einen Innen- und einen Außendurchmesser auf. Die Dämpfungsscheibe 10 bewegt sich innerhalb des Führungsgehäuses 36 gegen den Innendurchmesser des unteren Teils 40. Der Durchmesser der Dämpfungsscheibe 10 kann geändert werden, um einen gewünschten Abstand zwischen der Dämpfungsscheibe 10 und dem Innendurchmesser des unteren Teils 40 des Führungsgehäuses 36 zu erhalten. Darüber hinaus kann der Innendurchmesser der Aussparung 42 (5) geändert werden, um einen gewünschten Abstand zwischen der Aussparung 42 und dem Außendurchmesser des unteren Teils 40 des Führungsgehäuses 36 zu erhalten.
3 zeigt eine Seitenansicht einer Verstellpumpe 32. Die Pumpe 32 enthält zwei entkoppelte Rückschlag-Druckbegrenzungsventile 44 und 46 (nicht gezeigt) in der Endkappe 30 der Pumpe 32. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlraum 26 maschinell aus der Pumpenendkappe 30 (5) herausgearbeitet. Das entkoppelte Rückschlag-Druckbegrenzungsventil nach der Darstellung in 2 wird im Hohlraum 26 der Pumpenendkappe 30 aufgenommen. Der Stopfen 34 ist an der Außenseite der Pumpenendkappe 30 befestigt, um das entkoppelte Rückschlag-Druckbegrenzungsventil 44 abzustützen und festzuhalten. In der Regel ist der Stopfen 34 über ein Gewinde an der Pumpenendkappe 30 befestigt. Als Alternative dazu kann der Stopfen 34 in der Pumpenendkappe 30 oder einem beliebigen anderen Teil der Verstellpumpe 32 integriert sein. Die vorliegende Erfindung kann zur Verwendung an anderen Stellen an einer hydrostatischen Pumpe ausgeführt sein. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung zur Verwendung mit anderen Komponenten in einem Hydraulikfluidkreislauf sowie anderen Anwendungen ausgeführt sein.
4 zeigt ein Verfahrens- und Gerätediagramm eines Hydraulikfluidkreislaufs 48, der zur Verwendung von zwei entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventilen 44 und 46 der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. Ein entkoppeltes Rückschlag-Druckbegrenzungsventil 44 weist eine Systemdrucköffnung 50 und eine Fülldrucköffnung 52 auf. Das andere entkoppelte Rückschlag-Druckbegrenzungsventil 46 weist eine Systemdrucköffnung 54 und eine Fülldrucköffnung 56 auf.
Bei der Beschreibung des Verfahrens des Hydraulikfluidkreislaufs 48 nach der Darstellung in 4 zieht die Füllpumpe 58 durch Leitung 62 einen Saugstrom aus einem Tank 60 an, der einen Filter 64 durchquert. Der Fülldruck verlässt die Füllpumpe 58 durch Leitung 66. Das Fülldruckbegrenzungsventil 68 gewährleistet, dass der die Füllpumpe 58 verlassende Fülldruck einen gewissen Grenzwert nicht überschreitet. Das Fülldruckbegrenzungsventil 68 lässt Überdruck durch Leitung 70 ab. Der Fülldruck strömt durch das Fördervolumenverstellventil 72. Ein Stellhebel 74 reguliert das Fördervolumenverstellventil 72 und drosselt Fülldruck durch Leitung 76 oder Gehäusestrom durch die Leitung 78 zur Verstellpumpe 32. Eine Antriebswelle 80 treibt eine Zylinderblockanordnung 82 der Verstellpumpe 32 an. Die Verstellpumpe 32 zieht Fülldruck aus der Leitung 84 an und erzeugt einen Hochdruck, der die Zylinderblockanordnung 82 durch die Leitung 86 verlässt. Des Weiteren verlässt der Gehäusestrom die Verstellpumpe 32 durch die Leitung 88, die den Gehäusestrom durch einen Wärmetauscher 90 oder ein Wärmetauscherkurzschlussventil 92 und wieder zurück zum Tank 60 leitet. Dann strömt die Verstellpumpe 32 verlassender Hochdruck in die Zylinderblockanordnung 94 des Konstantmotors 96. Der Hochdruck in der Zylinderblockanordnung 94 treibt die Abtriebswelle 98 an. Dann führt die Zylinderblockanordnung 94 den Fülldruck durch die Füllleitung 84 zur Verstellpumpe 32 und den Rest des Strömungskreislaufs zurück. Ein Wechselmodul 100 enthält ein Fülldruckbegrenzungsventil 102, das verhindert, das der Fülldruck einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
Wenn in die Öffnung 50 am entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventil 44 strömender Hochdruck einen bestimmten Grenzwert überschreitet, bewegt sich das Ventil 44 in die Begrenzungsstellung, damit Hochdruck von der Öffnung 50 zur Öffnung 52 gelangen kann. Sollte der Fülldruck an Öffnung 52 den Druck an Öffnung 50 überschreiten, bewegt sich das Ventil 44 in die Rückschlagstellung, damit der Füllstrom von der Öffnung 52 zur Öffnung 50 gelangen kann.
Das entkoppelte Rückschlag-/Druckbegrenzungsventil 46 funktioniert auf ähnliche Weise. Wenn in die Öffnung 54 am entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventil 46 strömender Systemdruck einen bestimmten Grenzwert überschreitet, bewegt sich das Ventil 46 in die Begrenzungsstellung, damit der Systemdruck von Öffnung 54 zu Öffnung 56 gelangen kann. Sollte der Fülldruck an Öffnung 56 den Druck an Öffnung 54 überschreiten, dann bewegt sich das Ventil 46 in die Rückschlagstellung, damit der Systemdruck von Öffnung 56 zu Öffnung 54 gelangen kann.
Die 5–7 zeigen die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung, und die 5A–7A sind zur besseren Veranschaulichung der Funktionsweise auf einem Blatt angeordnet. 5 zeigt das Ventil 44 in der geschlossenen oder neutralen Stellung, in der der Sitz 20 des entkoppelten Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 gegen die Sitzfläche 104 des Hohlraums 26 in der Endkappe 30 gedrückt wird. In dieser Stellung ist der Druck an der Öffnung 50 (im Folgenden als „P2" bezeichnet) größer als der Druck an der Öffnung 52 (im Folgenden als „P1" bezeichnet). Wenn P1 größer ist als P2, dann bewegt sich das Ventil in die in 6 dargestellte Rückschlagstellung. Während es sich in der geschlossenen Stellung befindet, muss P2 auch kleiner sein als die Begrenzungsdruckeinstellung, wobei es sich dabei um einen durch die Begrenzungsfeder 16 gesteuerten Parameter handelt, der gemäß der gewünschten Anwendung eingestellt wird. Wenn P2 größer ist als die Begrenzungsdruckeinstellung, dann bewegt sich das Ventil in die in 7 gezeigte Begrenzungsstellung. Während sich das Ventil in der geschlossenen Stellung befindet, drückt die kombinierte Kraft von P2, die gegen das Führungsgehäuse 36 drückt, und die Federkraft der Rückschlagfeder 24 den Sitz 20 fest gegen die Sitzfläche 104. Dadurch wird eine Dichtung gegen die Sitzfläche 104 erzeugt, die verhindert, dass Fluid am Sitz vorbei gelangt. Darüber hinaus schiebt die gegen den Kopf 22 des Schafts 14 drückende Kraft von P1 den Kopf 22 fest gegen den Sitz 20. Dadurch wird eine Dichtung gegen die Öffnung 106 im Sitz 20 erzeugt, die verhindert, dass Fluid durch die Öffnung 106 sickert.
Wenn P1 größer ist als P2, dann wird das Ventil durch den gegen den Schaft 14 und den Sitz 20 wirkenden Druck von P1 in die Rückschlagstellung getrieben, wie in 6 gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt überwindet die durch P1 auf die Fläche des Schafts 14 und des Sitzes 20 wirkende erzeugte Kraft die durch P2 erzeugte Widerstandskraft und die durch die Rückschlagfeder 24 erzeugte Federkraft. Die Rückschlagfeder 24 drückt gegen die untere Wand der Aussparung 42 des Stopfens 34, während die Kombination aus Schaft 14, Sitz 20, zylindrischem Führungsgehäuse 36 und Dämpfungsscheibe 10 gemeinsam gegen die Feder 24 drückt. Dann verschiebt sich die Ventilanordnung nach rechts, wodurch zwischen dem Sitz 20 und der Sitzfläche 104 ein Spalt und somit ein Rückschlagfluidweg zwischen dem Sitz 20 und der Sitzfläche 104 erzeugt wird. Wenn sich die Ventilanordnung in die Rückschlagstellung bewegt, ist die Begrenzungsfeder 16 nicht komprimiert. Die Begrenzungsfeder 16 und die Dämpfungsscheibe 10 verschieben sich zusammen mit dem Rest der Ventilanordnung 44, und die Dämpfungsscheibe 10 behält ihre Position bezüglich des Führungsgehäuses 36.
Zwischen dem Außendurchmesser des zylindrischen Führungsgehäuses 36 und dem Innendurchmesser der Aussparung 42 im Stopfen 34 besteht ein Rückschlagabstand 108. Dieser Rückschlagabstand 108 reguliert die Rückschlagfunktion des Ventils. Es ist wünschenswert, dass der Rückschlagabstand 108 groß ist, um eine schnelle Rückschlagreaktion zu gewährleisten, und zwar insbesondere bei Kaltstartbetrieb. Dieser größere Rückschlagabstand gestattet es dem Führungsgehäuse 36, schnell in die Aussparung 42 des Stopfens 34 zu tauchen. Der besondere Rückschlagabstand hängt von der Anwendung und den gewünschten Erfordernissen des Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 ab.
Des Weiteren kann die Rückschlagfunktion durch Änderung der Parameter der Rückschlagfeder 24 reguliert werden. Die Kennwerte, einschließlich der Windungsanzahl, des Federdurchmessers und des Drahtdurchmessers, können je nach Anwendung und gewünschten Erfordernissen des Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 geändert werden, um die Federkonstante und Leistung der Feder 24 zu ändern.
Wenn P2 größer ist als die Begrenzungsdruckeinstellung, dann treibt die durch P2 auf die Dämpfungsscheibe 10 erzeugte Kraft das Ventil in die Begrenzungsstellung, wie in 7 gezeigt. Insbesondere bewirkt die durch P2 auf die Unterseite der Dämpfungsscheibe 10 erzeugte Kraft, dass die Kombination aus der Dämpfungsscheibe 10 und dem Schaft 14 gemeinsam gegen die Begrenzungsfeder 16 drücken und diese komprimieren. Das zylindrische Führungsgehäuse 36 und der Sitz 20 können sich nicht mit der Dämpfungsscheibe 10 und dem Schaft 14 bewegen, da sie durch die Sitzfläche 104 festgehalten werden. Deshalb wird die Begrenzungsfeder 16 dazu gezwungen, innerhalb des zylindrischen Führungsgehäuses 36 zu komprimieren, während sich die Dämpfungsscheibe 10 in die Begrenzungsstellung verschiebt. Wenn die Begrenzungsfeder 16 im Führungsgehäuse 36 komprimiert wird, verschieben sich die Dämpfungsscheibe 10 und der Schaft 14 nach links und erzeugen so einen Spalt zwischen der Öffnung 106 und dem Kopf 22 des Schafts 14. Dadurch wird durch die Öffnung 106 ein Begrenzungsfluidweg erzeugt.
Die Begrenzungsdruckeinstellung ist ein Parameter, der in erster Linie von den Kennwerten der Begrenzungsfeder 16 beherrscht wird. Die Begrenzungsdruckeinstellung kann in Abhängigkeit von der Anwendung und den gewünschten Erfordernissen des Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 geändert werden.
Zwischen dem Außendurchmesser der Dämpfungsscheibe 10 und dem Innendurchmesser des zylindrischen Führungsgehäuses 36 besteht ein Begrenzungsabstand 110. Dieser Begrenzungsabstand 110 reguliert die Stabilität der Begrenzungsfunktion des Ventils. Es ist wünschenswert, dass der Begrenzungsabstands 110 klein ist, damit Dämpfung und Stabilität gewährleistet werden, insbesondere bei höheren Betriebstemperaturen. Dieser kleinere Begrenzungsabstand erhöht die Dämpfung, wodurch verhindert wird, dass sich das Ventil plötzlich und drastisch in die Ablassstellung verschiebt. Dadurch wird der Fluidkreislauf stabiler. Des Weiteren verhindert die Dämpfung auch, dass der Kopf 22 des Schafts 14 in die Öffnung 106 des Sitzes 20 zurückschlägt. Weiterhin verhindert die Dämpfung eine Hochfrequenzschwingung des Schafts 14, wodurch Ventilquietschen beseitigt wird. Der besondere Begrenzungsabstand hängt von der Anwendung und den gewünschten Erfordernissen des Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 ab.
Die Begrenzungsfunktion kann auch durch Ändern der Parameter der Begrenzungsfeder 16 geändert werden. Die Kennwerte, einschließlich der Windungsanzahl, des Federdurchmessers und des Drahtdurchmessers, können in Abhängigkeit von der Anwendung und den gewünschten Erfordernissen des Rückschlag-Druckbegrenzungsventils 44 geändert werden, um die Federkonstante und Leistung der Feder 16 zu ändern.
Aufgrund des Hinzufügens des zylindrischen Führungsgehäuses 36 ist der der Rückschlagfunktion zugeordnete Rückschlagabstandsparameter von dem der Begrenzungsfunktion zugeordneten Begrenzungsabstandsparameter getrennt. Darüber hinaus können diese beiden Abstandsparameter in Abhängigkeit von der Anwendung und den gewünschten Erfordernissen unabhängig voneinander gewählt werden, um sowohl die Rückschlag- als auch die Begrenzungsfunktion zu optimieren. Insbesondere kann der Rückschlagabstand 108 (6) zur Änderung der Geschwindigkeit der Rückschlagfunktion gewählt werden. Ebenso kann der Begrenzungsabstand 110 (7) zur Änderung der Dämpfungsgeschwindigkeit der Begrenzungsfunktion gewählt werden.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, versteht sich, dass viele Modifikationen und Hinzufügungen durchgeführt sowie Äquivalente eingesetzt werden können, die im beabsichtigten allgemeinen Schutzbereich der folgenden Ansprüche liegen. Aus dem Vorhergehenden ist zu sehen, dass die vorliegende Erfindung zumindest alle der angeführten Aufgaben erfüllt.

Claims

Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46), das in einem länglichen Endkappengehäuse (30) mit einem Stopfen (34) in einem Ende des Endkappengehäuses (30) beweglich aufgenommen ist, mit Folgendem: einem verschiebbar im Endkappengehäuse (30) angebrachten Führungsgehäuse (36) zur Längsbewegung darin; einem mit dem Führungsgehäuse (36) verbundenen Sitz (20); einem Schaft (14) mit einem ersten und einem zweiten Ende (22, 12), der sich am ersten Ende (22) durch den Sitz (20) erstreckt und am zweiten Ende (12) mit einem Dämpfungselement (10) verbunden ist; wobei das Dämpfungselement (10) verschiebbar im Führungsgehäuse (36) aufgenommen ist.
Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) nach Anspruch 1, mit einem ersten Abstand (108) zwischen einem Außendurchmesser des Führungsgehäuses (36) und einer inneren Aussparung des Stopfens (34) zur Bewegung des Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) im Stopfen (34).
Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) nach Anspruch 1, mit einem zweiten Abstand (110) zwischen einem Innendurchmesser des Führungsgehäuses (36) und einem Außendurchmesser des Dämpfungselements (10) zur Bewegung des Dämpfungselements (10) im Führungsgehäuse (36).
Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) nach Anspruch 1, bei der sich das Dämpfungselement (10) und der Schaft (14) zusammen unabhängig vom Sitz (20) und dem Führungsgehäuse (36) zusammen bewegen.
Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) nach Anspruch 1, mit einem ersten Abstand (108) zwischen einem Außendurchmesser des Führungsgehäuses (36) und einer inneren Aussparung des Stopfens (34) und einem zweiten Abstand (110) zwischen einem Außendurchmesser des Dämpfungselements (10) und einem Innendurchmesser des Führungsgehäuses (36).
Hydraulikfluidkreislauf (48), der Folgendes umfasst: eine hydrostatische Pumpe (32), die ein längliches Endkappengehäuse (30) mit einem Stopfen (34) in einem Ende des Endkappengehäuses (30) aufweist; eine mit der hydrostatischen Pumpe (32) in Verbindung stehende erste Leitung zur Beförderung von Fluid mit einem ersten Druck (P1); eine mit der hydrostatischen Pumpe (32) in Verbindung stehende zweite Leitung zur Beförderung von Fluid mit einem zweiten Druck (P2); ein Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46), das in dem Endkappengehäuse (30) beweglich und zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung angeordnet ist, wobei das Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) ein Dämpfungselement (10) aufweist, das in einem Führungsgehäuse (36) beweglich aufgenommen ist; und eine zwischen dem Dämpfungselement (10) und dem Stopfen (34) angeordnete Rückschlagfeder (24).
Vorrichtung nach Anspruch 6, mit einem ersten Abstand (108) zwischen einem Außendurchmesser des Führungsgehäuses (36) und einer inneren Aussparung (42) des Stopfens (34) zur Bewegung des Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) im Stopfen (34).
Vorrichtung nach Anspruch 7, mit einem zweiten Abstand (110) zwischen einem Innendurchmesser des Führungsgehäuses (36) und einem Außendurchmesser des Dämpfungselements (10) zur Bewegung des Dämpfungselements (10) im Führungsgehäuse (36).
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) einen mit einem ersten Ende des Führungsgehäuses (36) verbundenen Sitz (20), einen verschiebbar durch den Sitz (20) aufgenommenen und mit dem Dämpfungselement (10) verbundenen Schaft (14) und eine zwischen dem Sitz (20) und dem Dämpfungselement (10) angeordnete Begrenzungsfeder (16) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) abwechselnd von einer geschlossenen Stellung in eine Rückschlagstellung und eine Begrenzungsstellung beweglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der sich das Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) in die Rückschlagstellung bewegt, wenn der erste Druck (P1) in der ersten Leitung größer ist als der zweite Druck (P2) in der zweiten Leitung.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der sich das Rückschlag-Druckbegrenzungsventil (44, 46) in die Begrenzungsstellung bewegt, wenn der zweite Druck (P2) in der zweiten Leitung größer ist als der erste Druck (P1) in der ersten Leitung.