Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydrostatic displacement machine according to the preamble of patent claim 1.
Bei herkömmlichen Verdrängermaschinen, die beispielsweise als Radialkolben- oder als Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein können, erfolgt die Steuerung des Zulaufs und des Ablaufs beziehungsweise der Verbindungen zum Hoch- und zum Niederdruck der einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten mechanisch. Im Falle einer Axialkolbenpumpe werden beispielsweise zwei Drucknieren eingesetzt, über die die Verbindungen zur Hochdruckseite und zur Niederdruckseite während eines gewissen Bereiches der Kreisbahn und somit während eines gewissen Hubabschnitts der Zylinder-Kolben-Einheiten öffnen. Bei Radialkolbenpumpen sind pro Zylinder-Kolben-Einheit ein mechanisches Hochdruck- und ein mechanisches Niederdruckventil vorgesehen. Das Hochdruckventil jeder Einheit beispielsweise öffnet immer bei Überschreiten eines gewissen aufgebauten Drucks im jeweiligen Zylinder, so dass das druckerhöhte Druckmittel zur Hochdruckseite der Pumpe abströmen kann.In conventional displacement machines, which may be embodied, for example, as radial piston or as axial piston machines, the control of the inlet and the outlet or the connections to the high and low pressure of the individual cylinder-piston units takes place mechanically. In the case of an axial piston pump, for example, two pressure kidneys are used, via which the connections to the high-pressure side and to the low-pressure side open during a certain region of the circular path and thus during a certain stroke section of the cylinder-piston units. In the case of radial piston pumps, one mechanical high-pressure valve and one mechanical low-pressure valve are provided per cylinder-piston unit. The high-pressure valve of each unit, for example, always opens when a certain pressure built up in the respective cylinder is exceeded, so that the pressure-increased pressure medium can flow to the high-pressure side of the pump.
Die Druckschrift WO 2008/012558 A2 offenbart ventilgesteuerte Verdrängermaschinen, die digital verstellbar sind. Hierbei sind jeder Zylinder-Kolben-Einheit ein elektrisch betätigtes Niederdruckventil und ein elektrisch betätigtes Hochdruckventil zugeordnet.The publication WO 2008/012558 A2 discloses valve controlled positive displacement machines that are digitally adjustable. In this case, each cylinder-piston unit is associated with an electrically operated low-pressure valve and an electrically operated high-pressure valve.
Damit sind die Einheiten getrennt im Pumpenmodus, Motormodus und in einem so genannten Idle-Modus ansteuerbar. Durch den Idle-Modus können einzelne Einheiten durch dauerhaftes Öffnen des Niederdruckventils und durch dauerhaftes Schließen des Hochdruckventils deaktiviert beziehungsweise kraftlos geschaltet werden. So kann der Volumenstrom beziehungsweise die Drehzahl der Verdrängermaschine reduziert werden.Thus, the units can be controlled separately in pump mode, motor mode and in a so-called idle mode. Through the idle mode, individual units can be deactivated or powerless by permanently opening the low-pressure valve and by permanently closing the high-pressure valve. Thus, the volume flow or the rotational speed of the positive displacement machine can be reduced.
Die Druckschrift EP 2 187 104 B1 zeigt eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine mit sechs Zylinder-Kolben-Einheiten, die in einer Radialebene angeordnet sind, wobei sich Kolben der Zylinder-Kolben-Einheiten an einer Exzenterwelle abstützen. Jeder Zylinder-Kolben-Einheit sind ein aktiv steuerbares Niederdruckventil und ein passiv steuerbares Hochdruckventil zugeordnet. Die Ventile sind in einem gemeinsamen einstückigen Gehäuse eingesetzt. The publication EP 2 187 104 B1 shows a digitally adjustable radial piston machine with six cylinder-piston units, which are arranged in a radial plane, with pistons of the cylinder-piston units are supported on an eccentric shaft. Each cylinder-piston unit is associated with an actively controllable low-pressure valve and a passively controllable high-pressure valve. The valves are used in a common one-piece housing.
In dem Dokument „Power conversion mechanisms for wave energy“ aus Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment der Autoren S. H. Salter, J. R. M. Taylor und N. J. Caldwell ist eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine mit mehreren Radialebenen offenbart, in denen jeweils fünf Zylinder-Kolben-Einheiten angeordnet sind. Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit sind dabei ein aktiv steuerbares Niederdruckventil und ein aktiv steuerbares als Rückschlagventil ausgebildetes Hochdruckventil zugeordnet, wobei die Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.In the document Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment by the authors SH Salter, JRM Taylor and NJ Caldwell discloses a digitally adjustable radial piston machine with several radial planes, in each of which five cylinder-piston units are arranged. In this case, an actively controllable low-pressure valve and an actively controllable high-pressure valve designed as a check valve are associated with a respective cylinder-piston unit, wherein the valves are arranged in a common housing.
Die DE 10 2010 004 808 A1 offenbart ebenfalls eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine. Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit ist hierbei zusätzlich zu einem aktiv steuerbaren Niederdruckventil und einem aktiv steuerbaren Hochdruckventil ein passives Hochdruckventil zugeordnet, das parallel zum aktiv steuerbaren Hochdruckventil angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die Radialkolbenmaschine unabhängig vom aktiv steuerbaren Hochdruckventil in einem Pumpenbetrieb eingesetzt werden kann. Das aktiv steuerbare Hochdruckventil hat einen Ventilschieber, der gleitend in einer Schieberbohrung eines Ventilgehäuses geführt ist. Über eine Ventilfeder wird der Ventilschieber in Richtung einer Schließstellung mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei in der Schließstellung eine Druckmittelverbindung zwischen einem Arbeitsraum der Zylinder-Kolben-Einheit und einem Hochdruckkanal zugesteuert ist. Über einen elektromagnetischen Aktuator ist der Ventilschieber in seine Öffnungsstellung bringbar, in der der Arbeitsraum mit dem Hochdruckkanal verbunden ist. Ferner begrenzt der Ventilschieber mit seinen Stirnseiten Ventilräume, die mit Leckageleitungen verbunden sind, wodurch der Ventilschieber in seiner Axialrichtung druckausgeglichen ist. The DE 10 2010 004 808 A1 also discloses a digitally adjustable radial piston machine. A respective cylinder-piston unit is hereby assigned, in addition to an actively controllable low-pressure valve and an actively controllable high-pressure valve, a passive high-pressure valve which is arranged parallel to the actively controllable high-pressure valve. This results in that the radial piston machine can be used independently of the actively controllable high-pressure valve in a pump operation. The actively controllable high pressure valve has a valve spool which is slidably guided in a spool bore of a valve housing. Via a valve spring, the valve slide is acted upon in the direction of a closed position with a spring force, wherein in the closed position, a pressure medium connection between a working space of the cylinder-piston unit and a high-pressure channel is controlled. Via an electromagnetic actuator of the valve spool can be brought into its open position, in which the working space is connected to the high pressure passage. Further, the valve spool limits with its end faces valve chambers which are connected to leakage lines, whereby the valve spool is pressure balanced in its axial direction.
Nachteilig bei einem derartigen Hochdruckventil ist, dass eine Masse des Ventilschiebers äußerst groß ist, weswegen vergleichsweise hohe Kräfte notwendig sind, den Ventilschieber zu bewegen beziehungsweise zu schalten. Bei einer Verschiebung des Ventilschiebers verdrängt dieser mit seiner Stirnseite Ölvolumina aus dem sich verkleinernden Ventilraum über die Leckageleitung, was nachteilig eine starke Dämpfung zur Folge hat. Durch die hohe Masse des Ventilschiebers und die starke Dämpfung ist dessen Dynamik sehr gering. Insgesamt führt ein derartiges Hochdruckventil zu vergleichsweise langen Schaltzeiten.The disadvantage of such a high-pressure valve is that a mass of the valve spool is extremely large, which is why comparatively high forces are necessary to move the valve spool or to switch. Upon displacement of the valve spool displaced with its front side oil volumes from the decreasing valve space on the leakage line, which disadvantageously has a strong damping result. Due to the high mass of the valve spool and the strong damping, its dynamics are very low. Overall, such a high pressure valve leads to comparatively long switching times.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängermaschine zu schaffen, dessen Hochdruckventil eine hohe Dynamik aufweist. In contrast, the invention has the object to provide a positive displacement machine, the high pressure valve has a high dynamics.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydrostatische Verdrängermaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a hydrostatic displacement machine according to the features of patent claim 1.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Erfindungsgemäß hat eine hydrostatische Verdrängermaschine, insbesondere eine digital verstellbare Radialkolbenmaschine, Zylinder-Kolben-Einheiten. Diesen sind jeweils ein Hoch- und ein Niederdruckventil zugeordnet. Das Hochdruckventil ist als Schieberventil ausgebildet, das einen in einer Schieberbohrung geführten Ventilschieber hat. Dieser ist als Hohlschieber ausgestaltet. According to the invention, a hydrostatic displacement machine, in particular a digitally adjustable radial piston machine, cylinder-piston units. These are each assigned a high and a low pressure valve. The high pressure valve is designed as a slide valve, which has a guided in a slide bore valve slide. This is designed as a hollow slide.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Ventilschieber aufgrund seiner Ausbildung als Hohlschieber eine vergleichsweise geringe Masse aufweist. Dies führt zum Einen dazu, dass vergleichsweise geringe Kräfte zum Bewegen des Ventilschiebers notwendig sind und dass das Hochdruckventil somit eine vergleichsweise hohe Dynamik aufweist. Ein erfindungsgemäßes Hochdruckventil hat hierdurch sehr kurze Schaltzeiten, beispielsweise zwischen 2 und 3 ms. Es hat sich gezeigt, dass ein derartiger Ventilschieber trotz seiner Leichtbauweise als Hohlschieber, hohen Drücken, beispielsweise 450 bar, standhält und in einer Verdrängermaschine eingesetzt werden kann. This solution has the advantage that the valve slide has a comparatively low mass due to its design as a hollow slide. On the one hand, this results in comparatively small forces being necessary for moving the valve spool, and thus the high-pressure valve has a comparatively high degree of dynamics. An inventive high-pressure valve thereby has very short switching times, for example between 2 and 3 ms. It has been shown that such a valve slide despite its lightweight construction as a hollow slide, high pressures, for example, 450 bar, withstands and can be used in a positive displacement machine.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlschieber büchsenartig ausgestaltet, wodurch er besonders wenig Masse aufweist.In a further embodiment of the invention, the hollow slide is designed like a bush, whereby it has very little mass.
Vorzugsweise hat der Hohlschieber einen Boden, der hin zu einem, insbesondere elektromagnetischen, Aktuator des Schieberventils angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Boden auf seiner vom Aktuator wegweisenden Seite einen Einbauraum für eine Ventilfeder aufweist, wodurch das Hochdruckventil äußerst kompakt ausgestaltet werden kann, im Unterschied zum Eingangs erläuterten Stand der Technik DE 10 2010 004 808 A1 bei dem die Ventilfeder außerhalb des Ventilschiebers an dessen Stirnseite angreift. Das Hochdruckventil ist somit äußerst kompakt ausgestaltet, kann allerdings trotzdem eine vergleichbare Durchflussmenge wie der genannte Stand der Technik steuern.Preferably, the hollow slide has a bottom which is arranged towards a, in particular electromagnetic, actuator of the slide valve. This has the advantage that the bottom has an installation space for a valve spring on its side facing away from the actuator, as a result of which the high-pressure valve can be made extremely compact, in contrast to the prior art explained in the introduction DE 10 2010 004 808 A1 in which the valve spring outside of the valve spool engages the end face. The high pressure valve is thus designed extremely compact, but still can control a comparable flow rate as the said prior art.
Im Boden des Hohlschiebers können eine oder mehrere Öffnungen für einen Volumenausgleich von vom Boden begrenzten Ventilräumen ausgebildet sein. Hierdurch kann zumindest ein Teil eines Ölvolumens bei einer Verschiebung des Ventilschiebers in Richtung des sich verkleinernden Ventilraums zum sich vergrößernden Ventilraum verdrängt werden. Ferner weist eine das Ölvolumina verdrängende Stirnseite des Bodens durch die eine oder mehreren Öffnungen eine vergleichsweise kleine Fläche auf. Der Hohlschieber wird somit durch die eine oder mehreren Öffnungen im Vergleich zum Eingangs erläuterten Stand der Technik weniger stark gedämpft und hat hierdurch eine hohe Dynamik.In the bottom of the hollow slide one or more openings may be formed for volume balance of bottomed valve spaces. In this way, at least a portion of an oil volume can be displaced in the direction of the decreasing valve space to the increasing valve space at a displacement of the valve spool. Furthermore, a face of the bottom which displaces the oil volume has a comparatively small area through the one or more openings. The hollow slide is thus less dampened by the one or more openings compared to the input explained prior art and thus has a high dynamics.
Bevorzugter Weise ist zumindest ein Ventilraum auf einer Seite des Bodens über einen Kanal in einem Ventilgehäuse des Hochdruckventils mit einem Tankraum verbunden, womit der Ventilraum nach außen zum Tankraum geöffnet ist. Dadurch kann zusätzlich ein Ölvolumina zum Tankraum aus dem Ventilraum verdrängt werden. Des Weiteren kann ein Ausgleich einer durch ein Ein- und Austauchen eines den Ventilschieber betätigenden Stößels des Aktuators bedingten Änderung eines freien Volumens in der Schieberbohrung erfolgen.Preferably, at least one valve chamber is connected on one side of the bottom via a channel in a valve housing of the high-pressure valve to a tank space, whereby the valve chamber is open to the outside to the tank space. As a result, an additional volume of oil to the tank space can be displaced from the valve chamber. Furthermore, it is possible to compensate for a change in a free volume in the slide bore caused by an immersion and removal of a plunger of the actuator actuating the valve slide.
Vorzugsweise sind beide Ventilräume auf beiden Seiten des Bodens über jeweils einen Kanal am Ventilgehäuse mit einem Tankraum verbunden, wodurch in jeder Bewegungsrichtung des Ventilschiebers mit geringem Widerstand Ölvolumina in den Tankraum verdrängt werden kann.Preferably, both valve chambers are connected on both sides of the bottom via a respective channel on the valve housing with a tank space, whereby in any direction of movement of the valve spool with low resistance oil volumes can be displaced into the tank space.
Der Kanal kann einfach als eine in eine Oberfläche des Ventilgehäuses eingebrachte Nut ausgestaltet sein, die vorzugsweise in der Schieberbohrung mündet.The channel may simply be designed as a groove introduced into a surface of the valve housing, which preferably opens into the slide bore.
Zum Auf- und Zusteuern einer Druckmittelverbindung zwischen in der Schieberbohrung ausgebildeten Höhlungen, insbesondere Anström- und Abströmhöhlungen, hat der Hohlschieber eine äußere umlaufende Ringnut. Hierbei hat der Hohlschieber in Axialrichtung gesehen außerhalb der Ringnut zu seinem freien Ende hin einen größeren Innendurchmesser, als im Bereich der Ringnut. Dies führt dazu, dass die Masse des Hohlschiebers weiter reduziert ist. For opening and controlling a pressure medium connection between cavities formed in the slide bore, in particular inflow and outflow cavities, the hollow slide has an outer circumferential annular groove. Here, the hollow slide has seen in the axial direction outside the annular groove to its free end a larger inner diameter, as in the region of the annular groove. This leads to the fact that the mass of the hollow slide is further reduced.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Hochdruckventil ein separates Ventilgehäuse mit einer durchgehenden Schieberbohrung aufweisen. Hierdurch bildet das Hochdruckventil eine Baueinheit, die vormontiert werden kann und unabhängig von der übrigen Verdrängermaschine geprüft werden kann.In a further embodiment of the invention, the high-pressure valve may have a separate valve housing with a continuous slide bore. As a result, the high-pressure valve forms a structural unit that can be preassembled and can be tested independently of the rest of the displacement machine.
Vorzugsweise ist eine Ventilfeder, insbesondere eine Schraubenfeder, des Hochdruckventils über ein Blech am Ventilgehäuse abgestützt und zentriert. Dadurch kann die Ventilfeder innerhalb des Hohlschiebers beispielsweise derart ausgerichtet werden, dass sie von einer Innenmantelfläche des Hohlschiebers beabstandet ist.Preferably, a valve spring, in particular a helical spring, of the high-pressure valve is supported and centered on the valve housing via a metal sheet. As a result, the valve spring within the hollow slide, for example, be aligned so that it is spaced from an inner circumferential surface of the hollow slide.
Um eine Handhabbarkeit der Ventilfeder zusammen mit dem Blech beispielsweise bei der Montage zu erhöhen, kann das Blech, insbesondere über einen Axialvorsprung, mit der Ventilfeder kraft-, stoff- und/oder formschlüssig, insbesondere durch Verpressen, verbunden werden.To increase the handling of the valve spring together with the sheet, for example, during assembly, the sheet, in particular by an axial projection, with the valve spring force, material and / or positive, in particular by pressing, are connected.
Die Öffnungen im Boden des Hohlschiebers sind vorzugsweise vorrichtungstechnisch einfach einbringbare durchgängige Axialbohrungen, die insbesondere auf einem gemeinsamen Lochkreis angeordnet sind. The openings in the bottom of the hollow slide are preferably device-technically easily insertable continuous axial bores, the are arranged in particular on a common bolt circle.
Damit die, insbesondere als Schraubenfeder, ausgebildete Ventilfeder im Wesentlichen gleichmäßig und großflächig auf dem Boden des Ventilschiebers anliegen kann und diesen mit einer Federkraft beaufschlagen kann, sind die Öffnungen im Boden des Ventilschiebers in Radialrichtung gesehen im Wesentlichen innerhalb der Ventilfeder angeordnet.In order for the valve spring formed, in particular as a helical spring, to lie substantially uniformly and over a large area on the bottom of the valve slide and to act on it with a spring force, the openings in the bottom of the valve slide are arranged substantially inside the valve spring, as seen in the radial direction.
Bevorzugter Weise hat der Ventilschieber wenigstens ein äußere umlaufende Entlastungsrille wodurch ein Ölfilm zwischen dem Ventilschieber und der Schieberbohrung gleichmäßig verteilt wird. Des Weiteren hat die zumindest eine Entlastungsrille einen zentrierenden Effekt auf den Ventilschieber.Preferably, the valve spool has at least one outer circumferential relief groove whereby an oil film between the valve spool and the spool bore is evenly distributed. Furthermore, the at least one relief groove has a centering effect on the valve spool.
Um Reibungskräfte des Ventilschiebers innerhalb der Schieberbohrung weiter zu verringern, kann zumindest ein Abschnitt der Außenmantelfläche des Ventilschiebers eine Gleitbeschichtung aufweisen. In order to further reduce frictional forces of the valve spool within the spool bore, at least a portion of the outer lateral surface of the valve spool may have a slip coating.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to drawings.
Es zeigenShow it
1 in einer Vorderansicht mit einem Ausbruch eine Radialkolbenmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1 in a front view with an outbreak of a radial piston engine according to an embodiment,
2 in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung die Radialkolbenmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel, 2 in a simplified perspective view of the radial piston engine according to the embodiment,
3 in einen vergrößerten Darstellung einen Ausschnitt im Ausbruchsbereich der Radialkolbenmaschine aus 1, 3 in an enlarged view of a section in the outbreak area of the radial piston machine 1 .
4 in einer schematischen Querschnittansicht einen Ventilblock der Radialkolbenmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel, 4 in a schematic cross-sectional view of a valve block of the radial piston machine according to the embodiment,
5 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilblocks aus 4 im Bereich eines Niederdruckventils, 5 an enlarged section of the valve block 4 in the area of a low-pressure valve,
6 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilblocks aus 4 im Bereich eines Hochdruckventils, 6 an enlarged section of the valve block 4 in the area of a high-pressure valve,
7 in einer Draufsicht den Ventilblock aus 4, 7 in a plan view of the valve block 4 .
8 in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Ventilschieber, 8th in a side view of a valve slide according to the invention,
9 in einer Vorderansicht den erfindungsgemäßen Ventilschieber, 9 in a front view of the valve slide according to the invention,
10 in einer Schnittansicht den Ventilschieber entlang einer Schnittebene A-A durch den Ventilschieber aus 9 und 10 in a sectional view of the valve spool along a sectional plane AA through the valve spool 9 and
11 einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilschiebers aus 10. 11 an enlarged section of the valve spool 10 ,
Gemäß 1 ist eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine in Form einer Radialkolbenmaschine 1 gezeigt, die digital verstellbar ist. Eine derartige Radialkolbenmaschine wird insbesondere im automotiven Bereich für Straßenfahrzeuge eingesetzt, die eine Hybridtechnik auf hydraulischer Basis aufweisen.According to 1 is a positive displacement machine according to the invention in the form of a radial piston machine 1 shown, which is digitally adjustable. Such a radial piston machine is used in particular in the automotive sector for road vehicles, which have a hybrid technology on a hydraulic basis.
Die Radialkolbenmaschine 1 hat ein ringförmiges Zentralteil 2, das in 1 durch den Ausbruch der Vorderansicht der Radialkolbenmaschine 1 ersichtlich ist. Das Zentralteil 2 umgreift eine Exzenterwelle 4, die sich im Wesentlichen koaxial zum Zentralteil 2 erstreckt. Die Exzenterwelle 4 weist vier Exzenter 6 bis 12 auf, die in Axialrichtung der Exzenterwelle 4 hintereinander angeordnet sind. An der Exzenterwelle 4 stützen sich über die Exzenter 6 bis 12 somit in vier Radialebenen Zylinder-Kolben-Einheiten ab, an denen in der 1 der Einfachheit halber nur eine einzige Zylinder-Kolben-Einheit 14 der ersten Radialebene – im Ausbruch – dargestellt ist, deren Kolben 16 sich am in der 1 vordersten Exzenter 6 abstützt. Die Exzenterwelle 4 hat an ihrem Endabschnitt eine Verzahnung 17 für eine Zahnwellenverbindung.The radial piston machine 1 has an annular central part 2 , this in 1 by the outbreak of the front view of the radial piston machine 1 is apparent. The central part 2 surrounds an eccentric shaft 4 which is substantially coaxial with the central part 2 extends. The eccentric shaft 4 has four eccentrics 6 to 12 on, in the axial direction of the eccentric shaft 4 arranged one behind the other. At the eccentric shaft 4 are supported by the eccentrics 6 to 12 Thus, in four radial planes from cylinder-piston units from where in the 1 for simplicity, only a single cylinder-piston unit 14 the first radial plane - in the outbreak - is shown, the piston 16 to be in the 1 foremost eccentric 6 supported. The eccentric shaft 4 has at its end a toothing 17 for a splined shaft connection.
Einer jeweiligen Zylinder-Kolben-Einheit 14 sind ein aktiv steuerbares Hochdruckventil 18, ein aktiv steuerbares Niederdruckventil 20 und ein passives Hochdruckventil 22 zugeordnet. Die aktiv steuerbaren Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 sind dabei jeweils in einem gemeinsamen Ventilblock 24 angeordnet, der am Zentralteil 2 befestigt ist und als Ventilgehäuse dient.A respective cylinder-piston unit 14 are an actively controllable high pressure valve 18 , an actively controllable low-pressure valve 20 and a passive high pressure valve 22 assigned. The actively controllable high and low pressure valves 18 and 20 are each in a common valve block 24 arranged at the central part 2 is attached and serves as a valve housing.
In einer Radialebene der Radialkolbenmaschine 1 sind jeweils sechs Zylinder-Kolben-Einheiten 14 vorgesehen, womit somit insgesamt sechs Ventilblöcke 24 am Zentralteil 2 pro Radialebene angeordnet sind. In der 1 sind im Ausbruch die zum Ventilblock 24 benachbarten Ventilblöcke 26 und 28 abschnittsweise erkennbar. Die Zylinder-Kolben-Einheiten sind über die Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 zur Einstellung eines Volumenstroms der Radialkolbenmaschine 1 aktivierbar oder deaktivierbar.In a radial plane of the radial piston machine 1 are each six cylinder-piston units 14 provided, thus a total of six valve blocks 24 at the central part 2 are arranged per radial plane. In the 1 are in the outbreak that to the valve block 24 adjacent valve blocks 26 and 28 recognizable in sections. The cylinder-piston units are via the high and low pressure valves 18 and 20 for adjusting a volume flow of the radial piston machine 1 activatable or deactivatable.
Des Weiteren ist jeder Zylinder-Kolben-Einheit 14 einer Radialebene der Radialkolbenmaschine 1 ein sich in Axialrichtung erstreckender Hochdruckkanal 30 bis 40 zugeordnet, die im Zentralteil 2 in einer Radialebene gesehen jeweils zwischen zwei Zylinder-Kolben-Einheiten eingebracht sind. Somit ist gemäß der Anzahl der Zylinder-Kolben-Einheiten in einer Radialebene eine entsprechende Anzahl von auf einem Lochkreis gleichmäßig verteilten Hochdruckkanälen vorgesehen. Die in Axialrichtung hintereinander angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten der Radialebenen der Radialkolbenmaschine 1 sind dabei am jeweils gleichen Hochdruckkanal angeschlossen.Furthermore, each cylinder-piston unit 14 a radial plane of the radial piston machine 1 an axially extending high pressure passage 30 to 40 assigned in the central part 2 seen in a radial plane are each introduced between two cylinder-piston units. Thus, according to the number of cylinder-piston units in a radial plane, a corresponding number of evenly distributed on a bolt circle high-pressure channels provided. The axially-successively arranged cylinder-piston units of the radial planes of the radial piston engine 1 are connected to the same high-pressure channel.
In der 2 ist die Radialkolbenmaschine 1 aus 1 in einer perspektivischen Darstellung ohne eine im Wesentlichen kreiszylindrische einen Niederdruckbereich beziehungsweise Tankraum begrenzende Ummantelung 42, siehe 1, dargestellt. Gemäß 2 sind vier Radialebenen 44 bis 50 der Radialkolbenmaschine 1 mit Zylinder-Kolben-Einheiten erkennbar. Das Zentralteil 2 ist hierbei als Monoblock ausgestaltet. Es ist denkbar, dass das Zentralteil Zylinder-Kolben-Einheiten in nur einer einzigen Radialebene aufweist, wobei das Zentralteil dann als Scheibe ausgestaltet ist. Zusammen mit den Ventilblöcken würde es dann eine Gesamtscheibe ausbilden. In the 2 is the radial piston machine 1 out 1 in a perspective view without a substantially circular cylindrical a low pressure area or tank space limiting sheath 42 , please refer 1 represented. According to 2 are four radial planes 44 to 50 the radial piston machine 1 Recognizable with cylinder-piston units. The central part 2 is designed here as a monoblock. It is conceivable that the central part has cylinder-piston units in only a single radial plane, wherein the central part is then designed as a disk. Together with the valve blocks it would then form a total disc.
Das Zentralteil 2 ist zylindrisch ausgestaltet und hat eine im Querschnitt im Wesentlichen als gleichseitiges Sechseck ausgebildete Außenmantelfläche 52. Durch diese Ausgestaltung hat das Zentralteil 2 sechs Seitenflächen, auf denen jeweils vier Ventilblöcke 24 in Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei der besseren Darstellbarkeit halber nur ein Ventilblock in der 2 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Soll die Radialkolbenmaschine pro Radialebene mehr oder weniger Zylinder-Kolben-Einheiten aufweisen, so würde das Zentralteil entsprechend mehr oder weniger Seitenflächen aufweisen.The central part 2 is cylindrical and has a cross section substantially as an equilateral hexagon formed outer surface 52 , By this configuration, the central part 2 six side surfaces, on each of which four valve blocks 24 are arranged in series one behind the other, with the better representability half only a valve block in the 2 is provided with a reference numeral. If the radial piston engine per radial plane more or less cylinder-piston units have, then the central part would have correspondingly more or fewer side surfaces.
Des Weiteren ist in der 2 eine elektrische Kontaktierung der elektromagnetisch betätigbaren aktiv steuerbaren Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 erkennbar. Hierzu sind die in Reihe hintereinander angeordneten Hoch- und Niederdruckventile 18 und 20 jeweils an einem gemeinsamen Kontaktierungsstrang 54 angeschlossen, die sich jeweils zwischen den Reihen erstrecken.Furthermore, in the 2 an electrical contacting of the electromagnetically actuated actively controllable high and low pressure valves 18 and 20 recognizable. These are the high and low pressure valves arranged in series one behind the other 18 and 20 each at a common Kontaktierungsstrang 54 connected, each extending between the rows.
Gemäß 3 ist ein Ausschnitt der Radialkolbenmaschine 1 im Bereich des Ausbruchs aus 1 vergrößert dargestellt. Im Folgenden wird die Ausgestaltung des Zentralteils 2 mit dem Ventilblock 24 beschrieben, wobei das Zentralteil 2 im Bereich der nicht dargestellten Ventilblöcke und die nicht dargestellten Ventilblöcke entsprechend ausgestaltet sind. According to 3 is a section of the radial piston machine 1 in the area of the outbreak 1 shown enlarged. The following is the configuration of the central part 2 with the valve block 24 described, wherein the central part 2 in the region of the valve blocks, not shown, and the valve blocks, not shown, are designed accordingly.
Es ist erkennbar, dass sich die Zylinder-Kolben-Einheit 14 nach außen an einer in eine Radialbohrung 55 des Zentralteils 2 eingeschraubten Buchse 56 abstützt. Der Kolben 16 wiederum stützt sich auf herkömmliche Weise an der Exzenterwelle 4 ab. Für die Abstützung der Zylinder-Kolben-Einheit 14 ist beispielsweise eine nicht dargestellte Feder vorgesehen, die den Kolben 16 gegen die Exzenterwelle 4 und den Zylinder 58 gegen die Buchse 56 spannt. Der Zylinder 58 ist schwenkbar in der Buchse 56 gelagert, indem der Zylinder 58 eine im Querschnitt konvex ausgebildete Ringstirnfläche 60 und die Buchse 56 eine im Querschnitt konkav ausgebildete Ringstirnfläche 62 aufweisen, wobei die Ringstirnflächen 60 und 62 gleitend aneinander anliegen. Die Buchse 56 erstreckt sich in Radialrichtung der Radialkolbenmaschine 1 von der Außenseite des Zentralteils 2 her etwa bis zur Hälfte der Radialbohrung 55. Der Zylinder 58 wiederum befindet sich zum größeren Teil in der Radialbohrung 55.It can be seen that the cylinder-piston unit 14 out to one in a radial bore 55 of the central part 2 screwed socket 56 supported. The piston 16 in turn, it is supported on the eccentric shaft in a conventional manner 4 from. For the support of the cylinder-piston unit 14 For example, a spring, not shown, is provided which the piston 16 against the eccentric shaft 4 and the cylinder 58 against the socket 56 stressed. The cylinder 58 is pivotable in the socket 56 stored by the cylinder 58 an annular cross-sectionally convex annular face 60 and the socket 56 a concave cross-section annular face 62 have, wherein the annular end faces 60 and 62 slidably abut each other. The socket 56 extends in the radial direction of the radial piston machine 1 from the outside of the central part 2 Approximately half of the radial bore 55 , The cylinder 58 in turn, for the most part is in the radial bore 55 ,
Die Buchse 56 taucht mit einem radial aus dem Zentralteil 2 auskragenden Buchsenbund 64 in eine in den Ventilblock 24 eingeschraubte Anschlussbuchse 66 ein. Im Außenumfang des Buchsenbundes 64 der Buchse 56 ist eine Ringnut zur Aufnahme von Dichtmittel, insbesondere einem O-Dichtring, eingebracht. Die Buchse 56 dient neben der Abstützung der Zylinder-Kolben-Einheit 14 als Verbindungskanal zwischen dem Ventilblock 24 und einem von dem Zylinder 58 und dem Kolben 16 begrenzten Arbeitsraum 68.The socket 56 dives with a radial from the central part 2 cantilevered sleeve 64 in one in the valve block 24 screwed connection socket 66 one. In the outer circumference of the Buchsenbundes 64 the socket 56 is an annular groove for receiving sealant, in particular an O-ring introduced. The socket 56 serves in addition to the support of the cylinder-piston unit 14 as a connecting channel between the valve block 24 and one of the cylinder 58 and the piston 16 limited work space 68 ,
Die Radialbohrung 55 ist etwa in der Schnittebene der 3 gesehen mittig von der Seitenfläche 70 her in das Zentralteil 2 eingebracht. Etwa im Parallelabstand zur Radialbohrung 55 nach rechts in der 3 versetzt ist eine Sacklochbohrung 72 ebenfalls von der Seitenfläche 70 her in das Zentralteil 2 eingebracht, die den Hochdruckkanal 30 schneidet. Die Sacklochbohrung 72 dient zur Verbindung des Hochdruckkanals 30 mit einem im Ventilblock 24 ausgebildeten Hochdruckzweigkanal 74. In die Sacklochbohrung 72 ist ein Rückschlagventil 76 als passives Hochdruckventil eingesetzt. Dessen Ventilkörper 78 ist über eine Feder gegen einen Ventilsitz des Rückschlagventils 76 gespannt. In einer Druckmittelströmungsrichtung vom Hochdruckzweigkanal 74 in Richtung des Hochdruckkanals 30 kann der Ventilkörper 78 vom Ventilsitz abheben. Der Hochdruckzweigkanal 74 ist mit dem Arbeitsraum 68 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 in Druckmittelverbindung, womit im Pumpenbetrieb der Radialkolbenmaschine 1 bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Arbeitsraum 68 das Rückschlagventil 76 selbsttätig geöffnet werden kann. The radial bore 55 is about in the cutting plane of the 3 seen in the middle of the side surface 70 forth in the central part 2 brought in. Approximately in parallel distance to the radial bore 55 to the right in the 3 offset is a blind hole 72 also from the side surface 70 forth in the central part 2 introduced the the high pressure channel 30 cuts. The blind hole 72 serves to connect the high pressure channel 30 with one in the valve block 24 trained high pressure branch channel 74 , In the blind hole 72 is a check valve 76 used as a passive high pressure valve. Its valve body 78 is via a spring against a valve seat of the check valve 76 curious; excited. In a pressure medium flow direction from the high pressure branch passage 74 in the direction of the high-pressure channel 30 can the valve body 78 lift off the valve seat. The high pressure branch channel 74 is with the workspace 68 the cylinder-piston unit 14 in pressure medium connection, which in the pump operation of the radial piston machine 1 upon reaching a predetermined pressure in the working space 68 the check valve 76 can be opened automatically.
Anhand 4 wird im Folgenden der Ventilblock 24 zusammen mit dem Niederdruckventil 20 und dem Hochdruckventil 18 näher erläutert. Zum Anschließen des Ventilblocks 24 an die Seitenfläche 70 des Zentralteils 2 aus 3 hat dieser eine Anschlussfläche 80. Von dieser her ist im Querschnitt gesehen etwa mittig eine den Ventilkörper 24 durchsetzende Stufenbohrung 82 eingebracht. Ausgehend von der Anschlussfläche 80 ist ein erster Bohrungsabschnitt 84 der Stufenbohrung 82 mit einem Innengewinde versehen, in das die Anschlussbuchse 66 eingeschraubt ist. Ein eingeschraubter Abschnitt der Anschlussbuchse 66 ist radial zurückgestuft, wobei diese dann eine zum Ventilblock 24 weisende Ringstirnfläche 86 aufweist, die im eingeschraubten Zustand an einer Senkungsgrundfläche einer in den Ventilblock 24 eingebrachten Senkung 88 im Wesentlichen anliegt. Die Anschlussbuchse 66 hat eine im Wesentlichen zylindrische Innenmantelfläche 90, die abgerundete Kanten aufweist. In dem von der Innenmantelfläche 90 aufgespannten Raum taucht die Buchse 56 aus 3 mit ihrem Buchsenbund 64 dichtend ein und erstreckt sich etwa bis zu einer zum Niederdruckventil 20 weisenden abgerundeten Kante 92 der Anschlussbuchse 66. In die Anschlussbuchse 66 ist in der von dem Niederdruckventil 20 weg weisenden Seite her eine Senkung 94 eingebracht, wodurch eine äußere Ringstirnfläche 96 gebildet ist, die an der Buchse 56 aus der 3 im montierten Zustand anliegen kann.Based 4 is the valve block below 24 together with the low pressure valve 20 and the high pressure valve 18 explained in more detail. For connecting the valve block 24 to the side surface 70 of the central part 2 out 3 this one has a connection surface 80 , From this forth is seen in cross section approximately in the middle of a valve body 24 penetrating stepped bore 82 brought in. Starting from the connection surface 80 is a first bore section 84 the stepped bore 82 provided with an internal thread into which the socket 66 is screwed. A screwed-in section of the connection socket 66 is radially stepped back, which then one to the valve block 24 facing ring end face 86 which, in the screwed-in state on a sinking base in the valve block 24 introduced lowering 88 is essentially present. The connection socket 66 has a substantially cylindrical inner circumferential surface 90 that has rounded edges. In the of the inner circumferential surface 90 spanned space dives the socket 56 out 3 with her bush collar 64 sealing and extends approximately to a low pressure valve 20 pointing rounded edge 92 the connection socket 66 , In the connection socket 66 is in the of the low pressure valve 20 pointing away a side down 94 introduced, whereby an outer annular end face 96 is formed on the socket 56 from the 3 can rest in the assembled state.
Die Stufenbohrung 82 wird in Axialrichtung gesehen nach dem Gewindeabschnitt 84 von dem Hochdruckzweigkanal 74 durchsetzt. Damit ist der Arbeitsraum 68 aus 3 über die Buchse 56 und die Anschlussbuchse 66 mit dem Hochdruckzweigkanal 74 verbunden.The stepped bore 82 is seen in the axial direction after the threaded portion 84 from the high pressure branch channel 74 interspersed. This is the workspace 68 out 3 over the socket 56 and the connection socket 66 with the high pressure branch channel 74 connected.
Die Stufenbohrung 82 hat in Axialrichtung gesehen nach dem Hochdruckzweigkanal 74 eine, einen kleineren Durchmesser als der Gewindeabschnitt 84 aufweisende Aufnahmestufe 100 zur Aufnahme eines Ventilgehäuses 102 des Niederdruckventils 20. Nach der Aufnahmestufe 100 ist dann eine einen kleineren Durchmesser als die Aufnahmestufe 100 aufweisende Bohrungsstufe 104 vorgesehen, die dann in der von der Anschlussfläche 80 weg weisenden Oberseite 106 des Ventilkörpers 24 mündet.The stepped bore 82 has seen in the axial direction after the high-pressure branch channel 74 one, a smaller diameter than the threaded portion 84 having a recording stage 100 for receiving a valve housing 102 of the low pressure valve 20 , After the recording stage 100 is then a smaller diameter than the recording level 100 having a drilling step 104 provided, which then in the from the terminal surface 80 pointing away top 106 of the valve body 24 empties.
Das Ventilgehäuse 102 des Niederdruckventils 20 ist in die Aufnahmestufe 100 von der Anschlussfläche 80 her eingesetzt und hat eine axiale Länge, die etwa der axialen Länge der Aufnahmestufe 100 entspricht. Somit grenzt das Ventilgehäuse 102 etwa an dem die Stufenbohrung 82 durchsetzenden Hochdruckzweigkanal 74 an. Von einer Außenmantelfläche des Ventils 102 her ist eine Ringnut 108 in das Ventilgehäuse 102 zur Anordnung eines O-Dichtrings eingebracht. Das Ventilgehäuse 102 hat weiter einen sich in Richtung der Bohrungsstufe 104 des Ventilkörpers 24 erstreckenden Axialvorsprung 110, der in die Bohrungsstufe 104 kragt. Mittig ist das Ventilgehäuse 102 etwa koaxial zur Stufenbohrung 82 von einer Führungsbohrung 112 durchsetzt, in die ein Führungsstift 114 gleitend geführt ist. Dieser kragt mit seinen beiden Endabschnitten aus dem Ventilgehäuse 102 aus. An seinem in Richtung der Anschlussfläche 80 weisenden Endabschnitt 116 ist ein tellerförmiger Ventilkörper 118 befestigt, der etwa koaxial zum Führungsstift 114 angeordnet ist. Der Ventilkörper 118 hat eine ringförmige zum Ventilgehäuse 102 weisende Dichtfläche 120, die dichtend an einer von der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 weg weisenden Unterseite 122 des Ventilgehäuses 102 anliegen kann. In der in 4 gezeigten Position ist die Dichtfläche 120 von der Unterseite 122 beabstandet, wodurch das Niederdruckventil 20 in seiner Öffnungsstellung ist. Hierdurch sind drei in das Ventilgehäuse 102 eingebrachte nierenförmige Niederdruckkanäle 124 mit dem Hochdruckzweigkanal 74 fluidisch verbunden. Die Niederdruckkanäle 124 sind auf einem Teilkreis angeordnet, durchsetzen das Ventilgehäuse 102 in Längsrichtung vollständig und umfassen die Führungsbohrung 112 des Ventilgehäuses 102. Liegt die Dichtfläche 120 an der Unterseite 122 an, so ist eine Druckmittelverbindung zwischen den Niederdruckkanälen 124 und dem Hochdruckzweigkanal 74 unterbrochen und das Niederdruckventil 20 geschlossen. Die Niederdruckkanäle 124 münden jeweils in einen jeweiligen in den Ventilblock 24 eingebrachten nierenförmigen Niederdruckkanal 126. Somit sind ebenfalls drei Niederdruckkanäle 126 im Ventilblock 24 vorgesehen, wobei in der 4 nur einer davon ersichtlich ist. Die Niederdruckkanäle 126 sind, in Radialrichtung des Niederdruckventils 24 gesehen, hin zur Bohrungsstufe 104 offen und weisen die gleiche axiale Länge wie die Bohrungsstufe 104 auf, wodurch sie in der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 münden. Die Niederdruckkanäle 126 sind damit mit dem von der Ummantelung 42 aus 1 begrenzten Niederdruckraum der Radialkolbenmaschine 1 verbunden.The valve housing 102 of the low pressure valve 20 is in the recording stage 100 from the connection surface 80 used and has an axial length, which is about the axial length of the receiving stage 100 equivalent. Thus, the valve housing is adjacent 102 about at the the stepped bore 82 penetrating high-pressure branch channel 74 at. From an outer circumferential surface of the valve 102 here is an annular groove 108 in the valve body 102 introduced for the arrangement of an O-ring seal. The valve housing 102 has one further in the direction of the bore stage 104 of the valve body 24 extending axial projection 110 who is in the drilling stage 104 cantilevers. In the middle is the valve housing 102 approximately coaxial to the stepped bore 82 from a pilot hole 112 interspersed, in which a guide pin 114 is guided in a sliding manner. This protrudes with its two end portions of the valve housing 102 out. At its in the direction of the pad 80 pointing end section 116 is a plate-shaped valve body 118 attached, which is approximately coaxial with the guide pin 114 is arranged. The valve body 118 has an annular to the valve body 102 facing sealing surface 120 that seal against one of the top 106 of the valve block 24 pointing away base 122 of the valve housing 102 can be present. In the in 4 shown position is the sealing surface 120 from the bottom 122 spaced, causing the low pressure valve 20 in its open position. As a result, three in the valve housing 102 introduced kidney-shaped low-pressure channels 124 with the high pressure branch channel 74 fluidly connected. The low pressure channels 124 are arranged on a pitch circle, pass through the valve body 102 in the longitudinal direction completely and include the guide bore 112 of the valve housing 102 , Lies the sealing surface 120 on the bottom 122 on, so is a pressure medium connection between the low-pressure channels 124 and the high-pressure branch channel 74 interrupted and the low pressure valve 20 closed. The low pressure channels 124 each lead into a respective one in the valve block 24 introduced kidney-shaped low-pressure channel 126 , Thus, there are also three low-pressure channels 126 in the valve block 24 provided, wherein in the 4 only one of them is visible. The low pressure channels 126 are, in the radial direction of the low pressure valve 24 seen, towards the Bohrungsstufe 104 open and have the same axial length as the bore stage 104 on, making them in the top 106 of the valve block 24 lead. The low pressure channels 126 are thus with the of the casing 42 out 1 limited low pressure space of the radial piston machine 1 connected.
Zum Betätigen und Verschieben des Führungsstifts 114 zusammen mit dem Ventilkörper 118 ist ein elektrischer Aktuator 128 vorgesehen. Dieser ist in einem topfförmigen Aktuatorgehäuse 130 angeordnet von dessen Öffnungsseite her der Axialvorsprung 110 des Ventilgehäuses 102 eintaucht und dieses festlegt. Das Aktuatorgehäuse 130 erstreckt sich durch die Bohrungsstufe 104 hindurch und kragt aus dem Ventilblock 24 aus. In dem Aktuatorgehäuse 130 ist eine Magnetspule 132 angeordnet, die einen axial verschiebbaren Magnetanker 134 umgreift. Der Magnetanker 134 ist mit dem Führungsstift 114 verbunden. Der Übersichtlichkeit halber erfolgt eine genauere Erläuterung der Ausgestaltung des Aktuators 128 des Niederdruckventils 20 anhand der 5, die einen Ausschnitt des Ventilkörpers 24 aus 4 im Bereich des Niederdruckventils zeigt.For actuating and moving the guide pin 114 together with the valve body 118 is an electrical actuator 128 intended. This is in a cup-shaped actuator housing 130 arranged from the opening side of the axial projection 110 of the valve housing 102 dips in and determines this. The actuator housing 130 extends through the bore stage 104 through and cantilevers out of the valve block 24 out. In the actuator housing 130 is a magnetic coil 132 arranged, which has an axially displaceable armature 134 embraces. The magnet armature 134 is with the guide pin 114 connected. For the sake of clarity, a more detailed explanation of the configuration of the actuator is provided 128 of the low pressure valve 20 based on 5 that a section of the valve body 24 out 4 in the area of the low pressure valve shows.
Gemäß 5 kragt der Führungsstift 114 mit seinem Endabschnitt 136 aus dem Ventilgehäuse 102 in Richtung des Aktuators 128 aus. Der Endabschnitt 136 ist dabei radial mit einem Radialbund 138 erweitert, der von einem in einer Durchgangsbohrung 140 des Magnetankers 134 ausgebildeten Innenbund 139 hintergriffen ist. According to 5 cant the guide pin 114 with its end section 136 from the valve body 102 in the direction of the actuator 128 out. The end section 136 is radial with a radial collar 138 extended, that of one in a through hole 140 of the magnet armature 134 trained inner waistband 139 is behind.
Eine etwa koaxial zum Führungsstift angeordnete Ventilfeder 142 stützt sich an einem von der Magnetspule 132 umgriffenen und in dem Aktuatorgehäuse 130 festgelegtem Polstück 144 ab, taucht in die Durchgangsbohrung 140 des Magnetankers 134 ein und beaufschlagt eine in Richtung der Oberseite 106 des Ventilblocks 24 weisenden Stirnfläche 146 des Führungsstifts 114 mit einer Federkraft. An approximately coaxial with the guide pin arranged valve spring 142 rests against one of the magnetic coil 132 gripped and in the actuator housing 130 fixed pole piece 144 Dive into the through hole 140 of the magnet armature 134 and urges one towards the top 106 of the valve block 24 pointing face 146 of the guide pin 114 with a spring force.
Der Magnetanker 134 ist zwischen dem Ventilgehäuse 102 und dem Polstück 144 axial verschiebbar angeordnet. Die Ventilfeder 142 stützt sich am Polstück 144 über eine Stufe einer durchgängigen Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 ab. Das Polstück 144 durchsetzt das Aktuatorgehäuse 130 axial in dessen Bodenfläche, wodurch die Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 mit dem von der Ummantelung 42 aus 1 begrenzten Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 verbunden ist. Ein zwischen dem Polstück 144 und dem Magnetanker 134 ausgebildeter Zwischenraum 152 ist über die Stufenbohrung 150 des Polstücks 144 somit ebenfalls mit dem Niederdruckbereich verbunden. Zum Druckausgleich von Axialflächen des Magnetankers 134 ist dieser von einer Mehrzahl von Axialbohrungen 154 durchsetzt, die mit dem Zwischenraum 152 verbunden sind. Zur elektrischen Kontaktierung des Aktuators 128 weist dieser, nach außen kragende Kontaktfahnen 156 auf.The magnet armature 134 is between the valve body 102 and the pole piece 144 arranged axially displaceable. The valve spring 142 rests on the pole piece 144 over a step of a continuous stepped bore 150 of the pole piece 144 from. The pole piece 144 passes through the actuator housing 130 axially in its bottom surface, whereby the stepped bore 150 of the pole piece 144 with that of the sheath 42 out 1 limited low pressure range of the radial piston engine 1 connected is. One between the pole piece 144 and the armature 134 trained space 152 is over the stepped bore 150 of the pole piece 144 thus also connected to the low pressure area. For pressure equalization of axial surfaces of the magnet armature 134 this is from a plurality of axial bores 154 interspersed with the gap 152 are connected. For electrical contacting of the actuator 128 has this, outwardly cantilevered contact flags 156 on.
In der in der 5 gezeigten Stellung ist das Niederdruckventil 20 in seiner Öffnungsstellung. Hierbei ist die Magnetspule 132 des Aktuators 128 unbestromt, wodurch der Führungsstift 114 zusammen mit dem Magnetanker 134 weg vom Polstück 144 durch eine Federkraft der Ventilfeder 142 bewegt ist. Zur Begrenzung eines Verschiebewegs des Führungsstifts 114 liegt der Magnetanker 134 am Axialvorsprung 110 des Ventilgehäuses 102 an. Zum Schließen des Niederdruckventils 20 wird die Magnetspule 132 des Aktuators 128 bestromt, wodurch der Magnetanker 134 über eine Magnetkraft der Magnetspule 132 entgegen die Federkraft der Ventilfeder 142 weg vom Ventilgehäuse 102 in Richtung des Polstücks 144 bewegt wird. Der Magnetanker 134 nimmt dabei über seinen Innenbund 139 den Führungsstift 114 über dessen Radialbund 138 mit. Der Ventilkörper 118 des Niederdruckventils 20, siehe auch 4, gelangt hierbei mit seiner Dichtfläche 120 an die Unterseite 122 des Ventilgehäuses 102 und dichtet dabei die Niederdruckkanäle 124 zum Hochdruckzweigkanal 74 ab.In the in the 5 shown position is the low pressure valve 20 in its open position. Here is the magnetic coil 132 of the actuator 128 de-energized, causing the guide pin 114 together with the magnet armature 134 away from the pole piece 144 by a spring force of the valve spring 142 is moved. To limit a displacement of the guide pin 114 is the magnet armature 134 at the axial projection 110 of the valve housing 102 at. To close the low pressure valve 20 becomes the magnetic coil 132 of the actuator 128 energized, causing the armature 134 via a magnetic force of the magnetic coil 132 against the spring force of the valve spring 142 away from the valve body 102 in the direction of the pole piece 144 is moved. The magnet armature 134 takes over his inner waistband 139 the guide pin 114 via its radial collar 138 With. The valve body 118 of the low pressure valve 20 , see also 4 , passes here with its sealing surface 120 to the bottom 122 of the valve housing 102 and seals the low pressure channels 124 to the high pressure branch channel 74 from.
Das als Schieberventil ausgebildete Hochdruckventil 18 aus 4 ist im Parallelabstand zum Niederdruckventil 20 im Ventilblock 24 links aufgenommen, wobei dieser als Ventilgehäuse für das Hochdruckventil 18 eingesetzt ist. Das Hochdruckventil 18 hat einen büchsenförmigen als Hohlschieber ausgebildeten erfindungsgemäßen Ventilschieber 158, der in einer Schieberbohrung 160 verschiebbar geführt ist. Der Ventilschieber 158 ist untenstehend in der Figurenbeschreibung der 8 bis 11 näher erläutert.The designed as a slide valve high pressure valve 18 out 4 is in parallel distance to the low pressure valve 20 in the valve block 24 taken on the left, this as a valve housing for the high pressure valve 18 is used. The high pressure valve 18 has a sleeve-shaped designed as a hollow slide valve according to the invention 158 that in a slide hole 160 slidably guided. The valve spool 158 is below in the figure description of 8th to 11 explained in more detail.
Die Schieberbohrung 160 durchsetzt den Ventilblock 24 etwa im Parallelabstand zur Stufenbohrung 82 des Niederdruckventils 20 vollständig, wobei der Ventilblock 24 im Bereich der Schieberbohrung 160 etwa halb so dick wie im Bereich der Stufenbohrung 82 ist. Die Schieberbohrung 160 erstreckt sich somit von der Anschlussfläche 80 aus etwa in Längsrichtung gesehen etwa bis zum mittleren Bereich der Aufnahmestufe 100 der Stufenbohrung 82. In die Schieberbohrung 160 münden eine Anströmhöhlung 162 und eine Abströmhöhlung 164, die in Längsrichtung der Schieberbohrung 160 gesehen versetzt zueinander angeordnet sind. Mit dem Ventilschieber 158 wird dabei eine Druckmittelverbindung zwischen den Höhlungen 162 und 164 auf- und zugesteuert. Die Anströmhöhlung 162 ist zwischen der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 und der Abströmhöhlung 164 angeordnet. Die radial in die Schieberbohrung 160 eingebrachten Höhlungen 162 und 164 umgreifen diese vollständig. Die in der 4 obere Abströmhöhlung 164 ist mit dem Hochdruckzweigkanal 74 verbunden. Die untere Anströmhöhlung 162 ist dagegen mit in der 4 nicht gezeigten sich etwa koaxial zur Schieberbohrung 160 in Richtung der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 erstreckende Kanäle verbunden. Diese setzen sich über die Anschlussfläche 80 im Zentralteil 2 aus 1 und 3 fort und sind mit dem benachbart zum Ventilblock 24 angeordneten Hochdruckkanal 40 verbunden. Somit kann der Arbeitsraum 68 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 in 3 über das Rückschlagventil 76 mit dem Hochdruckkanal 30 und über das Hochdruckventil 18 aus 1 mit dem Hochdruckkanal 40 fluidisch verbunden werden. The slide bore 160 passes through the valve block 24 approximately in parallel distance to the stepped bore 82 of the low pressure valve 20 completely, with the valve block 24 in the area of the slide bore 160 about half as thick as in the area of the stepped bore 82 is. The slide bore 160 thus extends from the pad 80 seen from approximately in the longitudinal direction approximately to the central region of the recording stage 100 the stepped bore 82 , In the slide bore 160 open a Anströmhöhlung 162 and a drainage cavity 164 in the longitudinal direction of the slide bore 160 seen staggered to each other. With the valve slide 158 is doing a pressure medium connection between the cavities 162 and 164 opened and closed. The Anströmhöhlung 162 is between the pad 80 of the valve block 24 and the drainage cavity 164 arranged. The radially into the slide bore 160 introduced cavities 162 and 164 embrace them completely. The in the 4 upper drainage cavity 164 is with the high pressure branch channel 74 connected. The lower Anströmhöhlung 162 is against it in the 4 not shown approximately coaxial with the slide bore 160 in the direction of the connection surface 80 of the valve block 24 connected extending channels. These sit over the connection surface 80 in the central part 2 out 1 and 3 and are adjacent to the valve block 24 arranged high-pressure channel 40 connected. Thus, the work space 68 the cylinder-piston unit 14 in 3 over the check valve 76 with the high pressure channel 30 and over the high pressure valve 18 out 1 with the high pressure channel 40 be connected fluidly.
Eine nähere Erläuterung des Hochdruckventils 18 erfolgt anhand 6, die einen Ausschnitt aus 4 im Bereich des Hochdruckventils 18 zeigt. Gemäß 6 ist der Ventilschieber 158 als Hohlschieber büchsenartig ausgebildet, wobei er hin zur Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 offen ausgestaltet ist und hin zur Oberseite 106 beziehungsweise hin zu einem elektromagnetischen Aktuator 180 einen Boden 166 hat. Der Ventilschieber 158, der in der Figurenbeschreibung der 8 bis 11 näher erläutert ist, weist eine von seiner Außenmantelfläche her ausgebildete Ringnut 168 auf, wodurch eine Steuerkante 170 gebildet ist. Mit dieser wird eine Druckmittelverbindung zwischen den Höhlungen 162 und 164 auf- und zugesteuert. In der in der 6 gezeigten Position ist der Ventilschieber 158 in einer Schließstellung, bei der die Druckmittelverbindung zwischen den Höhlungen 162 und 164 geschlossen ist. Der Ventilschieber 158 wird in Richtung seiner Schließstellung durch eine als Schraubenfeder ausgebildete Ventilfeder 172 mit einer Federkraft beaufschlagt. Diese stützt sich an einem Federteller 174 in Form eines Blechs ab, der im montierten Zustand des Ventilblocks 24 auf der Seitenfläche 70 des Zentralteils 2 aus 3 anliegt. Die Ventilfeder 172 erstreckt sich vom Federteller 174 aus durch den hohlen Ventilschieber 158 und beaufschlagt diesen über seinen Boden 166 mit einer Federkraft. Der Federteller 174 hat mittig einen Axial- beziehungsweise Zentriervorsprung 176 zur Zentrierung der Ventilfeder 172. Es ist denkbar, den Federteller 174 mit der Ventilfeder 172 zu verpressen, insbesondere dadurch, dass der Zentriervorsprung 176 kraftschlüssig in die Ventilfeder 172 eintaucht.A closer explanation of the high pressure valve 18 is based on 6 that made a cut out 4 in the area of the high pressure valve 18 shows. According to 6 is the valve spool 158 as a hollow slide sleeve-like manner, where it is towards the pad 80 of the valve block 24 is designed open and towards the top 106 or towards an electromagnetic actuator 180 a floor 166 Has. The valve spool 158 in the description of the figure 8th to 11 explained in more detail, has an annular groove formed by its outer circumferential surface 168 on, creating a control edge 170 is formed. With this a pressure fluid connection between the cavities 162 and 164 opened and closed. In the in the 6 shown position is the valve spool 158 in a closed position, in which the pressure medium connection between the caves 162 and 164 closed is. The valve spool 158 is in the direction of its closed position by a valve spring designed as a helical spring 172 acted upon by a spring force. This is supported by a spring plate 174 in the form of a sheet in the assembled state of the valve block 24 on the side surface 70 of the central part 2 out 3 is applied. The valve spring 172 extends from the spring plate 174 out through the hollow valve spool 158 and impose this on his soil 166 with a spring force. The spring plate 174 has a central axial or centering projection 176 for centering the valve spring 172 , It is conceivable the spring plate 174 with the valve spring 172 to be pressed, in particular in that the centering projection 176 non-positively in the valve spring 172 dips.
In der in 6 gezeigten Schließstellung des Hochdruckventils 18 stützt sich der Ventilschieber 158 mit seinem Boden 166 an einem Polstück 178 eines elektromagnetischen Aktuators 180 ab. Das Polstück 178 hat einen Endabschnitt 182, der in Längsrichtung gesehen abschnittsweise in die Schieberbohrung 160, siehe 4, eintaucht. Im Anschluss an den Endabschnitt 182 ist das Polstück 178 mit einem Radialbund 184 erweitert und stützt sich über diesen an einem topfförmigen Aktuatorgehäuse 186 in Radial- und in Axialrichtung ab. Das Aktuatorgehäuse 186 ist über ein Befestigungselement 188 am Ventilblock 24 festgeschraubt. Des Weiteren ist das Aktuatorgehäuse 186 zum Ventilschieber 158 hin geöffnet ausgestaltet und hat eine von dieser Seite her eingebrachte Senkung 190, an der sich das Polstück 178 mit seinem Radialbund 184 abstützt. Das Polstück hat nach dem Radialbund 184 in Längsrichtung gesehen einen weiteren Endabschnitt 192, der von einer Magnetspule 194 umgriffen ist. Eine vom Ventilschieber 158 weg weisende Stirnfläche 196 des Polstücks 178 dient als Anschlagsfläche für einen im Aktuatorgehäuse 186 in Längsrichtung verschiebbaren Magnetanker 198. Über diesen wird der Ventilschieber 158 in seine Öffnungsstellung verschoben, indem der Magnetanker 198 über einen Stößel 200 an dem Boden 166 des Ventilschiebers 158 angreift. Gemäß 4 ist der Stößel 200 in einer Führungsbohrung 202 des Polstücks 178 geführt, die das Polstück 178 vollständig durchsetzt. Der Stößel 200 hat des Weiteren einen den Magnetanker 198 durchsetzenden Endabschnitt 204, der radial zurückgestuft ist, wodurch eine vom Ventilschieber 158 weg weisende Ringstirnfläche 206 am Stößel 200 ausgebildet ist, an die der Magnetanker 198 zum Verschieben des Stößels 200 anliegt. In the in 6 shown closed position of the high pressure valve 18 the valve slide is supported 158 with his bottom 166 on a pole piece 178 an electromagnetic actuator 180 from. The pole piece 178 has an end section 182 , seen in the longitudinal direction sections in the slide bore 160 , please refer 4 , dips. Following the end section 182 is the pole piece 178 with a radial collar 184 extended and supported on this on a cup-shaped actuator housing 186 in radial and axial direction. The actuator housing 186 is about a fastener 188 on the valve block 24 screwed. Furthermore, the actuator housing 186 to the valve spool 158 designed open and has a introduced from this side lowering 190 at the pole piece 178 with his Radialbund 184 supported. The pole piece has the radial collar 184 seen in the longitudinal direction another end portion 192 that of a magnetic coil 194 is encompassed. One from the valve spool 158 pointing away face 196 of the pole piece 178 serves as a stop surface for one in the actuator housing 186 longitudinally displaceable armature 198 , About this is the valve spool 158 moved to its open position by the armature 198 over a pestle 200 on the ground 166 of the valve spool 158 attacks. According to 4 is the pestle 200 in a guide hole 202 of the pole piece 178 led the pole piece 178 completely interspersed. The pestle 200 also has a magnet armature 198 passing end section 204 , which is radially stepped back, whereby one of the valve spool 158 pointing away ring end face 206 on the pestle 200 is formed, to which the armature 198 for moving the plunger 200 is applied.
In der Schließstellung des Hochdruckventils 18 gemäß 4 ist zwischen dem Magnetanker 198 und dem Polstück 178 ein Zwischenraum 208, der über einen im Aktuator 180 aus 6 ausgebildeten Kanal und über im Aktuatorgehäuse 186 eingebrachte Durchgangsbohrungen 210 mit dem Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 verbunden ist. In the closed position of the high pressure valve 18 according to 4 is between the armature 198 and the pole piece 178 a gap 208 who has one in the actuator 180 out 6 trained channel and over in the actuator housing 186 introduced through holes 210 with the low-pressure region of the radial piston engine 1 connected is.
Gemäß 4 begrenzt der Boden 166 des Ventilschiebers 158 magnetseitig, also hin in Richtung des Aktuators 180, – siehe auch 6 – einen Ventilraum 211, der in der 4 gezeigten Position des Ventilschiebers 158 ein minimales Volumen aufweist. Federseitig begrenzt der Ventilschieber 158 einen weiteren Ventilraum 213, der in der 4 sein maximales Volumen hat. According to 4 limited the ground 166 of the valve spool 158 magnet side, so towards the actuator 180 , - see also 6 - a valve chamber 211 , the Indian 4 shown position of the valve spool 158 having a minimal volume. The valve spool is limited on the spring side 158 another valve space 213 , the Indian 4 has its maximum volume.
Über einen als Nut 212 ausgebildeten Kanal ist der federseitige Ventilraum 213 mit dem Tankraum beziehungsweise Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 verbunden. Die Nut 212 ist in die Oberfläche beziehungsweise Anschlussfläche 80 des als Ventilgehäuse vorgesehenen Ventilblock 24 eingebracht und erstreckt sich radial zum Hochdruckventil 18. Sie mündet einerseits in der Schieberbohrung 160 und andererseits in einer schräg zur Anschlussfläche 80 ausgebildeten Seitenfläche 215 des Ventilblocks 24. Die Nut 212 ist im montierten Zustand des Ventilblocks 24 anschlussflächenseitig gemäß 3 von dem Zentralteil 2 begrenzt.About as a groove 212 trained channel is the spring-side valve chamber 213 with the tank space or low pressure region of the radial piston engine 1 connected. The groove 212 is in the surface or connection surface 80 the valve block provided as a valve housing 24 introduced and extends radially to the high pressure valve 18 , It opens on the one hand in the slide bore 160 and on the other hand in an oblique to the pad 80 trained side surface 215 of the valve block 24 , The groove 212 is in the assembled state of the valve block 24 according to the connection surface 3 from the central part 2 limited.
Der magnetseitige Ventilraum 211 ist ebenfalls über einen als Nut 214 ausgebildeten Kanal mit dem Tankraum verbunden. Diese ist von der Oberseite 106 her etwa radial zur Schieberbohrung 160 und etwa im Parallelabstand zur Nut 212 in den Ventilblock 24 eingebraucht und mündet einerseits in der Schieberbohrung 160 und andererseits in einer sich an die schräg ausgebildete Seitenfläche anschließende Seitenfläche 217. Die Nut 214 setzt sich in der Schieberbohrung 160 in einer in das Polstück 178 eingebrachten und zum Ventilraum 211 hin offenen Quernut 216 fort. The solenoid-side valve chamber 211 is also about as a groove 214 trained channel connected to the tank room. This is from the top 106 Approximately radially to the slide bore 160 and approximately in parallel distance to the groove 212 in the valve block 24 consumed and flows on the one hand in the slide bore 160 and on the other hand, in a subsequent to the obliquely formed side surface side surface 217 , The groove 214 sits down in the slide bore 160 in one in the pole piece 178 introduced and to the valve room 211 open transverse groove 216 continued.
In den Boden 166 des Ventilschiebers 158 sind Öffnungen in Form von Axialbohrungen 218 eingebracht, über die die Ventilräume 211 und 213 verbunden sind.In the ground 166 of the valve spool 158 are openings in the form of axial bores 218 introduced, over which the valve spaces 211 and 213 are connected.
Durch die Axialbohrungen 218 im Boden 166 findet bei einer Verschiebebewegung des Ventilschiebers 158 ein Volumenausgleich zwischen den Ventilräumen 211 und 213 auf kürzestem Wege statt. Dies hat eine äußerst geringe Dämpfung des Ventilschiebers 158 zur Folge. Durch die Nuten 212 und 214 findet zusätzlich ein Ausgleich der durch das Ein- und Austauchen des Stößels 200 bedingten Änderung des freien Volumens in der Schieberbohrung 160 statt. Through the axial bores 218 in the ground 166 takes place during a displacement movement of the valve spool 158 a volume balance between the valve chambers 211 and 213 held by the shortest route. This has a very low damping of the valve spool 158 result. Through the grooves 212 and 214 In addition, a balance of the immersion and removal of the plunger finds 200 conditional change of the free volume in the slide bore 160 instead of.
Nach 6 wird der Aktuator 180 des Hochdruckventils 18 über Kontaktfahnen 220 elektrisch kontaktiert. To 6 becomes the actuator 180 of the high pressure valve 18 over contact flags 220 electrically contacted.
Gemäß 4 erstreckt sich der Hochdruckzweigkanal 74 von dem Druckraum 164 aus über die Stufenbohrung 82 des Niederdruckventils 20 und im Anschluss daran entlang einer Kurve zur Anschlussfläche 80. Eine Mündungsöffnung 222 des Hochdruckzweigkanals 74 ist von einer in den Ventilblock 24 von der Anschlussfläche 80 her eingebrachten Ringnut 224 zur Aufnahme eines O-Dichtrings umgriffen. According to 4 extends the high-pressure branch channel 74 from the pressure room 164 out over the stepped bore 82 of the low pressure valve 20 and then along a curve to the pad 80 , A mouth opening 222 of the high pressure branch channel 74 is from one in the valve block 24 from the connection surface 80 ago introduced annular groove 224 encompassed for receiving an O-ring.
In der 7 ist eine Draufsicht auf den Ventilblock 24 der 4 gezeigt. Hierbei ist das Befestigungselement 188 aus der 6 erkennbar. Dieses ist plattenförmig ausgestaltet und weist eine Aussparung 226 auf, über die das Befestigungselement 188 das Aktuatorgehäuse 186 umgreift. Das Befestigungselement 188 liegt auf einem Außenbund 228 des Aktuatorgehäuses 186 auf und wird über zwei Schrauben 230 am Ventilblock 24 befestigt. Des Weiteren ist in der 7 die Nut 214 erkennbar, die sich etwa mittig in Längsrichtung des Ventilblocks 24 bis zur Schieberbohrung 160 in 4 erstreckt. In einer Oberseite des Aktuatorgehäuses 186 des Hochdruckventils 20 sind drei nierenförmige Aussparungen 232 eingebracht. Diese dienen gemäß der 6 zum Verbinden eines Zwischenraums 234 mit dem Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1, wobei der Zwischenraum 234 vom Aktuatorgehäuse 186 und von einer vom Ventilschieber 158 wegweisenden Seite des Magnetankers 198 begrenzt ist. In the 7 is a plan view of the valve block 24 of the 4 shown. Here is the fastener 188 from the 6 recognizable. This is designed plate-shaped and has a recess 226 on, over which the fastener 188 the actuator housing 186 embraces. The fastener 188 lies on an outer collar 228 of the actuator housing 186 on and is about two screws 230 on the valve block 24 attached. Furthermore, in the 7 the groove 214 recognizable, which is approximately centrally in the longitudinal direction of the valve block 24 to the slide bore 160 in 4 extends. In a top of the actuator housing 186 of the high pressure valve 20 are three kidney-shaped recesses 232 brought in. These serve according to the 6 for connecting a gap 234 with the low-pressure region of the radial piston engine 1 where the gap 234 from the actuator housing 186 and one of the valve spool 158 groundbreaking side of the magnet armature 198 is limited.
Im Bereich des Niederdruckventils 20 hat der Ventilblock 24 einen zylindrischen Abschnitt 236, siehe auch 4. In diesem sind die nierenförmigen Niederdruckkanäle 126 ausgebildet. Des Weiteren sind in dem zylindrischen Abschnitt 236 drei Gewindebohrungen 238 etwa zwischen den Niederdruckkanälen 126 in Axialrichtung eingebracht, die zur Befestigung einer elektrischen Kontaktierung für die Kontaktfahnen 156 und 220 dienen. In the area of the low pressure valve 20 has the valve block 24 a cylindrical section 236 , see also 4 , In this are the kidney-shaped low pressure channels 126 educated. Furthermore, in the cylindrical section 236 three threaded holes 238 for example between the low-pressure channels 126 introduced in the axial direction, for fixing an electrical contact for the contact lugs 156 and 220 serve.
Der Ventilblock 24 wird über vier Durchgangsbohrungen 240, die von der Oberseite 106 in diesen eingebracht sind, am Zentralteil 2, siehe 3, beispielsweise über Schrauben befestigt. The valve block 24 will have four through holes 240 that from the top 106 are introduced in this, at the central part 2 , please refer 3 , for example, fastened by screws.
Zur Zentrierung des Ventilblocks 24 am Zentralteil 2 ist gemäß 4 ein Zentrierbolzen 242 vorgesehen. Dieser ist von der Anschlussfläche 80 des Ventilblocks 24 her in diesen eingesetzt und taucht bei einer Montage des Ventilblocks 24 in eine entsprechende Zentrierbohrung des Zentralteils 2 ein. For centering the valve block 24 at the central part 2 is according to 4 a centering bolt 242 intended. This is from the pad 80 of the valve block 24 used in these and emerges during assembly of the valve block 24 in a corresponding center hole of the central part 2 one.
Anhand der 8 bis 11 wird im Folgenden der erfindungsgemäße Ventilschieber 158, siehe auch 4, näher erläutert. Gemäß 8 ist von einer Außenmantelfläche 244 des Ventilschiebers 158 her die Ringnut 168 umlaufend eingebracht. Diese hat einen, in Axialrichtung des Ventilschiebers 158 gesehen, mittleren im Querschnitt im Wesentlichen kreiszylindrischen Flächenabschnitt 246. An den Flächenabschnitt 246 schließt sich in Richtung eines freien Endes 248 des Ventilschiebers 158 ein weiterer Flächenabschnitt 250 an, der sich bis zur Außenmantelfläche 244 erstreckt und im Querschnitt einen Radius aufweist. An den mittleren Flächenabschnitt 246 schließt sich hin in Richtung des Bodens 166 des Ventilschiebers 158 ein erster im Querschnitt einen Radius aufweisender Flächenabschnitt 252 und daran ein zweiter eine etwa kegelstumpfförmige Außenmantelfläche aufweisender Flächenabschnitt 254. Die Ringnut 168 unterteilt die Außenmantelfläche 244 in einen bodenseitigen Mantelflächenabschnitt 256 und einen Mantelflächenabschnitt 258 auf Seiten des freien Endes 248 des Ventilschiebers 158. Der Mantelflächenabschnitt 258 auf Seiten des freien Endes 248 ist dabei etwa in Längsrichtung des Ventilschiebers 158 gesehen drei Mal so breit wie der bodenseitige Mantelflächenabschnitt 256.Based on 8th to 11 is hereinafter the valve slide according to the invention 158 , see also 4 , explained in more detail. According to 8th is from an outer circumferential surface 244 of the valve spool 158 the ring groove 168 introduced circumferentially. This has one, in the axial direction of the valve spool 158 seen, average in cross-section substantially circular cylindrical surface portion 246 , At the surface section 246 closes towards a free end 248 of the valve spool 158 another surface section 250 on, extending to the outer surface 244 extends and has a radius in cross section. At the middle surface section 246 closes in the direction of the ground 166 of the valve spool 158 a first cross-sectional radius having a surface portion 252 and a second surface section approximately having a frusto-conical outer circumferential surface 254 , The ring groove 168 divided the outer circumferential surface 244 in a bottom lateral surface portion 256 and a lateral surface portion 258 on the part of the free end 248 of the valve spool 158 , The lateral surface section 258 on the part of the free end 248 is approximately in the longitudinal direction of the valve spool 158 seen three times as wide as the bottom side surface section 256 ,
In dem bodenseitigen Mantelflächenabschnitt 256 sind zwei umlaufende, in Axialrichtung zueinander beabstandete Entlastungsrillen 260, 262 eingebracht. Zwei weitere umlaufende, in Axialrichtung zueinander beabstandete Entlastungsrillen 264 und 266 sind in den Mantelflächenabschnitt 258 eingebracht, wobei diese hin zum freien Ende 248 des Ventilschiebers 158 angeordnet sind. Die Entlastungsrillen 260 bis 266 sind somit in Axialrichtung gesehen im Randbereich des Ventilschiebers 158 in die Außenmantelfläche 244 eingebracht. Durch diese wird ein Ölfilm zwischen den Ventilschieber 158 und der Schieberbohrung 160 aus 4 gleichmäßig verteilt, wodurch eine Reibung des Ventilschiebers 158 verkleinert wird. Des Weiteren haben die Entlastungsrillen 260 bis 266 den Effekt, den Ventilschieber 158 in der Schieberbohrung 160 zu zentrieren. In the bottom side surface portion 256 are two circumferential, axially spaced relief grooves 260 . 262 brought in. Two other circumferential, spaced apart in the axial direction relief grooves 264 and 266 are in the lateral surface section 258 introduced, with this towards the free end 248 of the valve spool 158 are arranged. The relief grooves 260 to 266 are thus seen in the axial direction in the edge region of the valve spool 158 in the outer circumferential surface 244 brought in. This will create an oil film between the valve spool 158 and the slide bore 160 out 4 evenly distributed, causing friction of the valve spool 158 is reduced. Furthermore, the relief grooves 260 to 266 the effect, the valve spool 158 in the slide bore 160 to center.
In der Vorderansicht in 9 auf den Ventilschieber 158 sind die Axialbohrungen 218 aus 4 ersichtlich. Diese sind gleichmäßig auf einem gemeinsamen Lochkreis 268 verteilt. Insgesamt sind fünf Axialbohrungen 218 in den Ventilschieber 158 eingebracht. In the front view in 9 on the valve spool 158 are the axial bores 218 out 4 seen. These are even on a common bolt circle 268 distributed. In total there are five axial bores 218 in the valve slide 158 brought in.
In der 10 ist in einer Längsschnittansicht entlang der Schnittebene A-A aus 9 eine Innenmantelfläche 270 des Ventilschiebers 158 erkennbar. Eine Breite des Bodens 166 in Axialrichtung gesehen entspricht etwa einer Breite des Mantelflächenabschnitts 256 aus 8. Vom Boden 166 aus erstreckend hat die Innenmantelfläche 270 einen im Querschnitt im Wesentlichen kreiszylindrischen Flächenabschnitt 272, der den geringsten Innendurchmesser des Ventilschiebers 158 aufweist. Dieser erstreckt sich etwa in Axialrichtung gesehen bis zum mittleren Flächenabschnitt 246 der Ringnut 168 aus 8. Der Innendurchmesser des Flächenabschnitts 272 entspricht hierbei etwa einem Außendurchmesser der Ventilfeder 172 aus 6, wodurch diese mit ihrem bodenseitigen Endabschnitt innerhalb des Ventilschiebers 158 zentrierbar ist. Ausgehend von dem Flächenabschnitt 272 verbreitert sich die Innenmantelfläche 270 leicht mit einem im Querschnitt ebenfalls im Wesentlichen kreiszylindrischen Flächenabschnitt 274. Hierdurch ist dann die Innenmantelfläche 270 mit Ausnahme des bodenseitigen Flächenabschnitts 272 von der Ventilfeder 172 aus 6 in Radialrichtung gesehen beabstandet. Der Flächenabschnitt 274 erstreckt sich dann in Axialrichtung etwa bis zum Ende der Ringnut 168. Nach der Ringnut 168 verbreitert sich die Innenmantelfläche 270 mit einem kegelstumpfförmigen Flächenabschnitt 276, wobei eine Breite dieses Flächenabschnitts 276 in Axialrichtung gesehen etwa einem Drittel des Mantelflächenabschnitts 258 aus 8 entspricht. Anschließend an den Flächenabschnitt 276 hat die Innenmantelfläche 270 einen im Querschnitt im Wesentlichen kreiszylindrischen Flächenabschnitt 278, der den größten Innendurchmesser aufweist. Der Ventilschieber 158 hat somit in Axialrichtung außerhalb der Ringnut 168 zu seinem freien Ende 248 hin einen größeren Innendurchmesser als im Bereich der Ringnut 168, was zu einer vergleichsweise geringen Masse des Ventilschiebers 158 führt. In the 10 is in a longitudinal sectional view taken along the cutting plane AA 9 an inner circumferential surface 270 of the valve spool 158 recognizable. A width of the floor 166 seen in the axial direction corresponds approximately to a width of the lateral surface portion 256 out 8th , From the ground 166 from extending the inner surface has 270 a cross-sectionally substantially circular cylindrical surface portion 272 , which has the smallest inside diameter of the valve spool 158 having. This extends approximately in the axial direction to the central surface portion 246 the ring groove 168 out 8th , The inner diameter of the surface section 272 this corresponds approximately to an outer diameter of the valve spring 172 out 6 , whereby these with its bottom end portion within the valve spool 158 is centerable. Starting from the surface section 272 widens the inner surface 270 light with a cross-sectionally also substantially circular cylindrical surface section 274 , As a result, then the inner circumferential surface 270 with the exception of the bottom surface section 272 from the valve spring 172 out 6 spaced apart in the radial direction. The area section 274 then extends in the axial direction approximately to the end of the annular groove 168 , After the ring groove 168 widens the inner surface 270 with a frusto-conical surface portion 276 wherein a width of this surface portion 276 seen in the axial direction about one third of the lateral surface portion 258 out 8th equivalent. Following on the surface section 276 has the inner circumferential surface 270 a cross-sectionally substantially circular cylindrical surface portion 278 which has the largest inner diameter. The valve spool 158 thus has in the axial direction outside of the annular groove 168 to his free end 248 towards a larger inner diameter than in the region of the annular groove 168 , resulting in a comparatively low mass of the valve spool 158 leads.
In Radialrichtung gesehen zwischen dem bodenseitigen Flächenabschnitt 272 und den Axialbohrungen 218, von denen in der Figur eine ersichtlich ist, ist im Ventilschieber 158 eine zum freien Ende 248 weisende Ringfläche 280 ausgebildet. Vorzugsweise stützt sich die Ventilfeder 172 aus 6 im Wesentlichen an dieser Ringfläche 280 ab, wodurch eine Federkraft vergleichsweise gleichmäßig auf den Ventilschieber 158 übertragen wird.Seen in the radial direction between the bottom-side surface portion 272 and the axial bores 218 , one of which can be seen in the figure, is in the valve spool 158 one to the free end 248 pointing ring surface 280 educated. Preferably, the valve spring is supported 172 out 6 essentially on this ring surface 280 from, whereby a spring force comparatively evenly on the valve spool 158 is transmitted.
In der 11 ist ein vergrößerter Ausschnitt A des Ventilschiebers 158 aus 10 dargestellt. Hierbei ist ein Querschnitt der Entlastungsrille 266 erkennbar. Die Entlastungsrille 266 hat in Axialrichtung gesehen eine im Querschnitt im Wesentlichen kreiszylindrische Grundfläche 282. Von dieser aus verbreitert sich die Entlastungsrille 266 in Radialrichtung mit zwei kegelstumpfförmigen Wandungsflächen 284 und 286. Diese weisen in Axialrichtung gesehen etwa eine gleiche Breite auf. Ein Abstand der Wandungsflächen 284 und 286 vergrößert sich somit in Radialrichtung.In the 11 is an enlarged section A of the valve spool 158 out 10 shown. Here is a cross section of the relief groove 266 recognizable. The relief groove 266 has seen in the axial direction in cross-section substantially circular cylindrical base 282 , From this, the relief groove widened 266 in the radial direction with two frustoconical wall surfaces 284 and 286 , These have approximately the same width in the axial direction. A distance of the wall surfaces 284 and 286 thus increases in the radial direction.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Radialkolbenmaschine 1 erläutert. Im Pumpenbetrieb der Radialkolbenmaschine 1 wird im Saughub, also in Richtung des sich vergrößernden Arbeitsraums 68, der Zylinder-Kolben-Einheit 14 aus 3 Druckmittel über das geöffnete Niederdruckventil 20 vom Niederdruckbereich angesaugt. Hierbei strömt Druckmittel über die Niederdruckkanäle 126, siehe 4, über die Niederdruckkanäle 124, über die Anschlussbuchse 66 und die Buchse 56, siehe 3, in den Arbeitsraum 68. Die Hochdruckventile 18 und 22 sind hierbei geschlossen. Im Verdrängungshub des Kolbens 16 der Zylinder-Kolben-Einheit 14 wird das Druckmittel bei geschlossenem Hochdruckventil 18, siehe 4, und geschlossenem Niederdruckventil 20 über den Hochdruckzweigkanal 74, siehe 3, über das Rückschlagventil 76 in den Hochdruckkanal 30 gefördert. The following is the operation of the radial piston machine 1 explained. In pump operation of the radial piston machine 1 is in the suction stroke, ie in the direction of the increasing work space 68 , the cylinder-piston unit 14 out 3 Pressure medium via the opened low pressure valve 20 aspirated from the low pressure area. Here, pressure medium flows through the low-pressure channels 126 , please refer 4 , via the low pressure channels 124 , via the connection socket 66 and the socket 56 , please refer 3 , in the workroom 68 , The high pressure valves 18 and 22 are closed here. In the displacement stroke of the piston 16 the cylinder-piston unit 14 becomes the pressure medium when the high pressure valve is closed 18 , please refer 4 , and closed low pressure valve 20 over the high-pressure branch channel 74 , please refer 3 , via the check valve 76 in the high-pressure channel 30 promoted.
Im Motorbetrieb wird der Kolben 16 bei einer Hubbewegung in Richtung des sich vergrößernden Arbeitsraums 68 aus 3 vom Hochdruck beaufschlagt. Hierfür ist das Niederdruckventil 20 aus 4 geschlossen, und das Hochdruckventil 18 geöffnet, wodurch Druckmittel vom Hochdruckkanal 40 aus 1 über den Druckraum 162 und 164 in den Hochdruckzweigkanal 74 strömt und von dort aus weiter zum Arbeitsraum 68. Bei einer Bewegung des Kolbens 16 in Richtung des sich verkleinernden Arbeitsraums 68 aus 3 wird das Druckmittel bei geschlossenem Hochdruckventil 18 und geöffnetem Niederdruckventil 20 aus 4 über die Niederdruckkanäle 124 und 126 in den Niederdruckbereich der Radialkolbenmaschine 1 ausgeschoben. In engine operation, the piston 16 in a lifting movement in the direction of the increasing work space 68 out 3 acted upon by the high pressure. This is the low pressure valve 20 out 4 closed, and the high pressure valve 18 opened, whereby pressure medium from the high-pressure channel 40 out 1 over the pressure room 162 and 164 in the high pressure branch channel 74 flows and from there on to the work space 68 , During a movement of the piston 16 in the direction of the decreasing workspace 68 out 3 becomes the pressure medium when the high pressure valve is closed 18 and opened low pressure valve 20 out 4 over the low pressure channels 124 and 126 in the low-pressure region of the radial piston engine 1 ejected.
Durch den Ventilblock 24 können das Hoch- und Niederdruckventil 18 und 20 aus 4 vormontiert werden und unabhängig von der Radialkolbenmaschine 1 aus 2 geprüft werden. Bei einer Wartung der Radialkolbenmaschine 1 kann der Ventilblock 24 einfach abgeschraubt werden, und das Hoch- und Niederdruckventil 18 und 20 auch hierbei unabhängig von der übrigen Radialkolbenmaschine 1 geprüft und gewartet werden. Through the valve block 24 can use the high and low pressure valves 18 and 20 out 4 be pre-assembled and independent of the radial piston machine 1 out 2 being checked. During maintenance of the radial piston machine 1 can the valve block 24 simply unscrewed, and the high and low pressure valve 18 and 20 Here too, independent of the rest of the radial piston engine 1 be checked and maintained.
Soll beispielsweise die Anordnung oder Ausgestaltung des Hoch- und/oder Niederdruckventils 18 und 20 aus 4 geändert werden, so ist es bei der Radialkolbenmaschine 1 lediglich notwendig, den Ventilblock 24 entsprechend anzupassen. Eine Anpassung des Zentralteils 2 ist dabei nicht notwendig, solange die Schnittstellen zwischen Ventilblock 24 und dem Zentralteil 2 gleich bleiben.For example, if the arrangement or design of the high and / or low pressure valve 18 and 20 out 4 be changed, so it is with the radial piston machine 1 only necessary, the valve block 24 adjust accordingly. An adaptation of the central part 2 is not necessary, as long as the interfaces between valve block 24 and the central part 2 stay the same.
Offenbart ist eine hydrostatische Verdrängermaschine mit Zylinder-Kolben-Einheiten. Diesen sind jeweils ein Hoch- und ein Niederdruckventil zugeordnet, wobei das Hochdruckventil ein Schieberventil ist, das einen in einer Schieberbohrung geführten Ventilschieber hat. Der Schieber ist dabei vorteilhafter Weise als Hohlschieber ausgebildet. Disclosed is a hydrostatic displacement machine with cylinder-piston units. These are each associated with a high and a low pressure valve, wherein the high pressure valve is a spool valve having a guided in a slide bore valve slide. The slider is advantageously designed as a hollow slide.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2008/012558 A2 [0003] WO 2008/012558 A2 [0003]
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EP 2187104 B1 [0005] EP 2187104 B1 [0005]
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DE 102010004808 A1 [0007, 0015] DE 102010004808 A1 [0007, 0015]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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„Power conversion mechanisms for wave energy“ aus Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment der Autoren S. H. Salter, J. R. M. Taylor und N. J. Caldwell [0006] Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment by the authors SH Salter, JRM Taylor and NJ Caldwell [0006]