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WO2018095748A1 - Durchflussbegrenzungsventil und hydraulikanordnung - Google Patents

Durchflussbegrenzungsventil und hydraulikanordnung Download PDF

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Publication number
WO2018095748A1
WO2018095748A1 PCT/EP2017/078992 EP2017078992W WO2018095748A1 WO 2018095748 A1 WO2018095748 A1 WO 2018095748A1 EP 2017078992 W EP2017078992 W EP 2017078992W WO 2018095748 A1 WO2018095748 A1 WO 2018095748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
passage
flow
cage
axial end
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/078992
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joerg Meissner
Jacques Prost
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna PT BV and Co KG
Original Assignee
Getrag BV and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Getrag BV and Co KG filed Critical Getrag BV and Co KG
Publication of WO2018095748A1 publication Critical patent/WO2018095748A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/01—Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0126—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs
    • G05D7/0133—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs within the flow-path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/285—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only the cutting-off member being a ball
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/30—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only spring-loaded

Definitions

  • the present invention relates to a flow restriction valve having a cage which is insertable into a fluid channel and which has a first axial end and a second axial end, and a blocking element movable on the cage between a blocking position and a release position wherein the cage is formed so that in the release position of the locking element, the first and second axial ends are interconnected via a first passage and a second passage, wherein the first passage defines a first flow area, the second passage has a second flow area is defined, and wherein the cage is further formed such that in the locking position of the locking element, the first axial end and the second axial end are interconnected only via the second passage.
  • the present invention relates to a hydraulic system with a
  • Fluid supply device with a hydraulic consumer and with a flow relief valve of the type specified above.
  • Flow control valves are passive valves that are controlled and switched solely on the basis of the pressure conditions existing on the valve.
  • such restrictor valves are actuated due to a back pressure at one axial end, the back pressure moving the blocking element from a release position to a blocking position.
  • the ball Due to gravity, the ball is generally in a release position, wherein fluid can flow through a plurality of first openings and through a second central opening. As the fluid pressure increases, the ball is moved to a blocking position in which the ball closes the second opening. In this position, fluid can only flow through the plurality of first openings arranged eccentrically to the second opening. This can be achieved that a vehicle cooling system is not unnecessarily subjected to higher pressures, as may occur in particular when the coolant pump is driven by an internal combustion engine and this is operated in higher speed ranges.
  • Flow restrictor and an improved hydraulic system to The above object is achieved in the above-mentioned flow control valve according to one aspect of the invention in that the first passage is formed by a valve opening of a valve seat, wherein the second passage is formed by at least one radial recess on the valve opening.
  • the first passage can be formed in a structurally simple manner by a valve opening.
  • the first passage is opened when the locking member is lifted from the valve seat and thus releases the valve opening.
  • the locking position is established when the locking element rests against the valve seat and thus closes the valve opening.
  • the second passage is formed by at least one radial recess on the valve opening.
  • the second passage can thus be realized in a structurally simple manner, wherein the first passage and the second passage form a common passage when the locking element is in the release position. In the blocking position, fluid may flow past the blocking element through the second passage.
  • the second passage may be formed by a single radial recess forming a single channel.
  • the second passage can also be formed by a plurality of radial recesses arranged distributed over the circumference of the valve opening, which consequently together form the second passage.
  • the second passage is formed by a single passage.
  • the second flow area of the second passage formed by the single passage is smaller than the sum of the first flow area and the second flow area, and thus smaller than a total flow area of the flow restriction valve in the release position. Further, the single passage forming the second passage is preferably formed to have a fixed, non-variable flow area.
  • the flow-limiting valve is therefore preferably switchable exclusively between two states.
  • the first passage and the second passage are further preferably spatially separated.
  • the blocking element is preferably axially between the locking position and the
  • the blocking element is preferably adjacent to the first axial end, which is preferably connected to a pressure side, that is, to a fluid supply device or the like.
  • the second axial end is preferably connected to a hydraulic consumer.
  • the blocking element is preferably moved in the flow limiting valve according to the invention due to a back pressure in the region of the first axial end of the cage, preferably from the release position to the blocking position. Consequently, when the back pressure at the first axial end is increased, the first passage is closed by means of the blocking element, so that fluid can only flow via the second passage in the direction of the second axial end.
  • the preamble of claim 1, representing a separate invention according to a second aspect, is a passage forming the second passage in the direction of gravity down, so that in a lower portion of the fluid channel existing foreign bodies can be flushed axially towards the second end.
  • a relatively high flow rate can be established in the individual channel, so that rinsing can be promoted.
  • the channel forming the second passage may be a circular or a polygonal channel as far as the cross-sectional shape is concerned.
  • the channel forming the second passage has a circular segment shape in cross section.
  • the circular segment shape of this channel is therefore by a circular arc and a
  • the channel forming the second passage can thus be partially formed by the cage, which in this case preferably forms the chord of the circular segment shape.
  • the cage which in this case preferably forms the chord of the circular segment shape.
  • the Circular arc of the circular segment shape is preferably formed by the fluid channel itself.
  • the channel forming the second passage is thus of the type of one in this case
  • the blocking element may be a plate which rests in the blocking position on a poppet valve seat.
  • the blocking element is a ball.
  • a valve seat is formed in particular by an opening in the cage against which the ball comes into abutment in the locked position.
  • the opening is preferably a central opening formed concentric with a longitudinal axis of the cage.
  • the blocking element by means of a
  • the spring extends through an axial opening in the cage, wherein the axial opening forms the first passage.
  • the axial opening which forms the first passage, preferably forms a valve seat for a spherical locking element.
  • the ratio of the flow cross sections can be configured as desired.
  • first flow cross section is greater than the second flow cross section.
  • a damping device is integrated, which is adapted to damp a movement of the blocking element.
  • Fluid supply device comprises a driven by an electric motor pump, wherein the flow limiting valve between a pressure port of the pump and the hydraulic consumer is arranged.
  • a switching of the flow limiting valve can be initiated such that either the one hydraulic power consumers or the other hydraulic consumer more hydraulic fluid per unit time (a larger flow rate) is provided.
  • the first hydraulic consumer which is connected to the pump via the flow-limiting valve, is preferably an electric drive machine of a motor vehicle drive train.
  • the further hydraulic consumer is preferably a wet-running multi-plate clutch of the drive train.
  • Barrier element and possibly other elements to wash around By disposing a single channel at the bottom, contaminant particles or deposits can be removed or rinsed out.
  • the invention makes it possible to realize a volume flow at the lower bottom of the valve for purging of particles, while reducing a slider contact surface.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view through a flow limiting valve according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III of Fig. 1;
  • Fig. 4 is a schematic representation of an embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention.
  • volume flow (for example in l / min) over a rotational speed n of a drive motor of a pump of a fluid supply device
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 3 of another embodiment of a flow-limiting valve in a release position
  • FIG. 7 shows the flow-limiting valve in a blocking position
  • FIG. 8 is a view similar to FIG. 6 of a modified embodiment of the flow-limiting valve of FIGS. 6 and 7.
  • the flow limiting valve 10 has a cage 12 which may be made of metal, but preferably made of a plastic. Furthermore, the flow limiting valve 10 includes a blocking element 14, which is advantageously designed here as a ball. The blocking element 14 may be made of metal, but may also be made of plastic.
  • the cage 12 is arranged in a housing 16 of the flow-limiting valve 10.
  • the housing 16 may be a dedicated housing of the flow restricting valve 10. However, the housing 16 may also be part of a hydraulic arrangement, for example a hydraulic plate or the like.
  • a fluid channel 18 is formed, which preferably has a circular
  • Cross section has.
  • the cage 12 is inserted into the fluid channel 18.
  • the flow limiting valve 10 further includes a spring 20, by means of which the
  • Locking element 14 is biased in a release position FP.
  • the blocking element 14 is displaceably mounted on the cage 12 between this release position FP and a blocking position SP shown in dashed lines in FIG.
  • the cage 12 has a first axial end 22, which is preferably connectable to a fluid supply device, and has an opposite second axial end 24, which is preferably connected to a hydraulic consumer.
  • the cage 12 has a first passage 26. In the release position FP of
  • Blocking element 14 the first axial end 22 via the first passage 26 to the second axial end 24 fluidly connected. In the blocking position SP, the first passage 26 is closed or locked.
  • the cage 12 further defines a second passage 28 that connects the first axial end 22 to the second axial end 24 regardless of the position of the locking element 14.
  • the first passage 26 has a first flow area A t (see FIG. 3).
  • the second passage 28 has a second flow area A 2 (see FIG. 3).
  • the cage 12 has a first cylinder portion 30 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the fluid channel 18 and whose inner diameter is greater than the outer diameter of the blocking element 14.
  • the blocking element 14 is axially displaceably mounted within the first cylinder portion 30. Adjacent to the first axial end 22 extends from the first cylinder portion 30, an annular axial stop 32 radially inwardly, against which the locking element 14 is pressed by means of the spring 20 in the release position FP.
  • the first cylinder section 30 is provided with a
  • Radial wall 34 which extends in the radial direction and generally has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the fluid channel 18. Radial wall 34 is shown in cross-section in FIG.
  • Locking element 14 is formed in the locking position SP having a central valve opening 36 which forms the first passage, as indicated in Fig. 1.
  • the cage 12 further includes a second cylinder portion 35 extending from the
  • Radial wall 34 extends in the opposite axial direction.
  • the second cylinder section 35 opens into the opening 36 in the radial wall 34.
  • the spring 20 is designed as a helical spring 38.
  • the coil spring 38 has a
  • the coil spring 38 extends into the second cylinder portion 35 and is supported axially on the cage 12, preferably on a radial end wall 39th whose diameter corresponds to the inner diameter of the fluid channel 18. As can be seen in Fig. 1, the coil spring 38 extends in the release position FP in the axial direction of the second cylinder portion 35 and out of the opening 36 and into the first cylinder portion 30, where the coil spring 38 abuts against the locking element 14 , In the blocking position SP, the coil spring 38 is completely compressed into the second cylinder section 35.
  • An outer diameter of the second cylinder portion 35 is preferably smaller than an outer diameter of the first cylinder portion 30.
  • a damping device 40 can, for example, by a in the radial direction
  • a plurality of fluid ports 42 are formed in the first cylinder portion 30, a plurality of fluid ports 42 are formed. Fluid flowing in from the side of the first axial end 22 can first flow into an intermediate space between the outer circumference of the first cylinder section 30 and the inner circumference of the fluid channel 18 in the release position FP and then into the interior of the first cylinder section 30 through the fluid openings 42, and thereby preferably past the blocking element 14 in the direction of the opening 36 and into the second cylinder section 35.
  • the second cylinder portion 35 also has a plurality of radial
  • FIG. 1 The flow direction of the fluid is indicated in FIG. 1 by arrows 50.
  • Fig. 1 it can also be seen that regardless of the axial position of the blocking element 14th a certain amount of fluid can always flow around the second cylinder section 35 via the second passage 28 in the direction of the outer circumferential space.
  • the second passage 28 is arranged at the bottom in the direction of gravity and forms a channel through which foreign bodies can be flushed, so that they can not impair the function of the blocking element.
  • the first flow area A is preferably larger than the second one
  • FIG. 2 it can be seen by way of example that two are provided in the first cylinder section 30
  • diametrically opposed fluid openings 42 may be formed, each extending over a circumferential area of less than 90 °. It is understood that in the cylinder portion 30, as well as in the cylinder portion 35, in each case fewer or more openings 42 may be present, which are preferably distributed uniformly over the circumference. In some cases, the cylinder sections may be formed by a plurality of circumferentially formed webs, between each of which the fluid ports 42 extend.
  • the hydraulic arrangement 60 has a fluid supply device 62.
  • the fluid supply device 62 includes a pump 64, which is driven by an electric motor 66, with a variable speed n, as indicated in Fig. 4.
  • the pump 64 has a suction port connected to a tank 68 or a
  • the pump 64 has a pressure connection, at which a volume flow Q G is provided.
  • the hydraulic arrangement 60 further includes a first hydraulic consumer 70, for example a cooling device for an electric drive motor of a motor vehicle, and a second hydraulic load 72, for example a disk set of a wet running multi-plate clutch of such a motor vehicle drive train.
  • the pressure connection of the pump 64 is connected via a flow-limiting valve 10 to the first hydraulic consumer 70, such that the first axial end 22 faces the pressure port and the second axial end 24 faces the first hydraulic consumer 70.
  • the flow-limiting valve 10 preferably corresponds to the flow-limiting valve 10 of FIGS. 1 to 3.
  • the pressure port of the pump 64 is further directly to the second hydraulic
  • Pressure port of the pump 64 and the hydraulic consumers 70, 72 form a distribution device 74.
  • the first hydraulic consumer 70 and the flow limiting valve 10 forms a hydraulic resistance
  • the second hydraulic consumer 72 forms a second hydraulic resistance R 2 .
  • the distribution device 74 is designed such that the first consumer 70 a
  • volumetric flow Qi is provided, and the second hydraulic consumer 72, a flow rate Q 2 .
  • Q G Qi + Q 2 .
  • the first hydraulic consumer 70 is preferably provided with a relatively high volume flow Q
  • the second hydraulic consumer 72 is provided with a relatively low volume flow Q 2 .
  • n s Upon reaching a threshold speed n s (see FIG. 5), this ratio turns around, so that at speeds greater than or equal to n s the second hydraulic consumer 72, a larger volume flow Q 2 is provided as the first hydraulic consumer 70, which receives a volume flow Q 1 .
  • This reversal of the volumetric flow conditions is achieved by switching the flow-limiting valve 10, which undergoes such a dynamic pressure in the region of the first axial end 22 at the rotational speed n s , so that the blocking element 14 is pressed into the blocking position SP against the force of the helical spring 38 that subsequently only fluid can flow through the second passage 28 to the first hydraulic consumer 70.
  • FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of a flow-limiting valve 10 '.
  • the flow limiting valve 10 ' includes a cage 12', wherein in Figs. 6 and 7, only a radial wall 34 'thereof is shown.
  • a valve seat 33 is formed, which provides a circular opening 36.
  • the opening 36 represents the first passage 26.
  • valve opening 36 has a radial
  • Recess 28 ' is formed, which is approximately sickle-shaped in plan view. In the release position shown in FIG. 6, the radial recess 28 'forms, together with the first passage 26, a total passage. In contrast to the above embodiments, the first passage 26 and the second passage 28 'are thus connected to each other in the release position FP.
  • Fig. 7 shows the locking position, in which the blocking element 14 in the form of a ball the
  • Valve opening 36 closes by the locking element 14 abuts against the valve seat 33. In the blocking position SP, therefore, the second passage 28 ', which is formed by the radial recess, as indicated in FIG. 7, remains for fluid.
  • Fig. 8 shows a modified embodiment of a flow restricting valve 10 ", which in terms of construction and operation generally corresponds to the flow limiting valve 10 'of Fig. 6 and 7. While in the flow limiting valve 10' of 6 and 7, the second passage 28 'is formed by a single radial recess, in the flow control valve 10 "of FIG. 8, three circumferentially spaced radial recesses 28a", 28b “, 28c"' are provided, which together form second passage.
  • the total passage is constituted by the valve port 36 and the three plano-crescent-shaped radial recesses 28a “, 28b", 28c ".
  • the second passage is opened, which is formed in this case by the three radial recesses 28a “, 28b", 28c ", whereas in the locking position, the valve opening 36 is closed, as in the illustration of FIG.

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Abstract

Durchflussbegrenzungsventil (10) mit einem Käfig (12), der in einen Fluidkanal (18) einsetzbar ist und der ein erstes axiales Ende (22) und ein zweites axiales Ende (24) aufweist, und mit einem Sperrelement (14), das an dem Käfig (12) zwischen einer Sperrposition (SP) und einer Freigabeposition (FP) bewegbar ist, wobei der Käfig (12) so ausgebildet ist, dass in der Freigabeposition (FP) des Sperrelementes (14) das erste und das zweite axiale Ende (22, 24) über einen ersten Durchlass (26) und einen zweiten Durchlass (28) miteinander verbunden sind, wobei der erste Durchlass (26) einen ersten Durchflussquerschnitt (A1) definiert, wobei der zweite Durchlass (28) einen zweiten Durchflussquerschnitt (A2) definiert, und wobei der Käfig (12) ferner so ausgebildet ist, dass in der Sperrposition (SP) des Sperrelementes (14) das erste axiale Ende (22) und das zweite axiale Ende (24) nur über den zweiten Durchlass (28) miteinander verbunden sind. Dabei ist der zweite Durchlass (28) durch einen einzelnen Kanal gebildet.

Description

Dorchflussbeg renzungsvenf il und H vdraulikanordnung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchflussbegrenzungsventil mit einem Käfig, der in einen Fluidkanal einsetzbar ist und der ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist, und mit einem Sperrelement, das an dem Käfig zwischen einer Sperrposi- tion und einer Freigabeposition bewegbar ist, wobei der Käfig so ausgebildet ist, dass in der Freigabeposition des Sperrelementes das erste und das zweite axiale Ende über einen ersten Durchläse und einen zweiten Durchlass miteinander verbunden sind, wobei der erste Durchlass einen ersten Durchflussquerschnitt definiert, wobei der zweite Durchlass einen zweiten Durchflussquerschnitt definiert, und wobei der Käfig ferner so ausgebildet ist, dass in der Sperrposition des Sperrelementes das erste axiale Ende und das zweite axiale Ende nur über den zweiten Durchlass miteinander verbunden sind.
[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Hydraulikanordnung mit einer
Fluidversorgungseinrichtung, mit einem hydraulischen Verbraucher und mit einem Durchflussbegrenzungsventil der oben angegebenen Art. Durchflussbegrenzungsventile sind passive Ventile, die ausschließlich aufgrund der an dem Ventil vorhandenen Druckverhältnisse angesteuert und umgeschaltet werden.
Typischerweise werden solche Durchflussbegrenzungsventile aufgrund eines Staudruckes an einem axialen Ende betätigt, wobei der Staudruck das Sperrelement aus einer Freigabeposition in eine Sperrposition bewegt.
Beispielsweise ist es aus dem Dokument EP 1 653 311 A1 bekannt, eine Strömungsrate innerhalb eines Kanalabschnittes automatisch mittels einer Klappe zu regeln, die über eine Betätigungskomponente betätigt wird, die wiederum in eine Freigabeposition vorgespannt ist und durch die Kraft einer Flüssigkeitsströmung axial betätigbar ist, um die Klappe aus der Freigabeposition in Richtung einer Sperrposition zu bewegen.
Ferner ist es aus dem Dokument DE 10 2007 023 858 A1 bekannt, in einem Gehäuse einer Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ein druckseitig angeordnetes, förderleistungsabhängig wirksames Durchflussbegrenzungsventil anzuordnen, wobei das Durchflussbegrenzungsventil ein Kugelventil mit einem Käfig und einer darin angeordneten, Schwerkraft- und förderleistungsabhängig beaufschlagten Kugel ist.
Aufgrund Gravitation befindet sich die Kugel generell in einer Freigabeposition, bei der Fluid durch eine Mehrzahl von ersten Öffnungen und durch eine zweite zentrale Öffnung strömen kann. Bei steigendem Fluiddruck wird die Kugel in eine Sperrposition bewegt, in der die Kugel die zweite Öffnung verschließt. In dieser Position kann Fluid nur noch durch die exzentrisch zu der zweiten Öffnung angeordnete Mehrzahl von ersten Öffnungen strömen. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein Fahrzeugkühlsystem nicht unnötig mit höheren Drücken beaufschlagt wird, wie es insbesondere auftreten kann, wenn die Kühlmittelpumpe von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird und dieser in höheren Drehzahlbereichen betrieben wird.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes
Durchflussbegrenzungsventil sowie eine verbesserte Hydraulikanordnung anzu Die obige Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Durchflussbegrenzungsventil gemäß einem Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass der erste Durchlass durch eine Ventilöffnung eines Ventilsitzes gebildet ist, wobei der zweite Durchlass durch wenigstens eine radiale Ausnehmung an der Ventilöffnung gebildet ist..
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass der erste Durchlass auf konstruktiv einfache Weise durch eine Ventilöffnung gebildet sein kann. Mit anderen Worten wird der erste Durchlass geöffnet, wenn das Sperrelement von dem Ventilsitz abgehoben ist und folglich die Ventilöffnung freigibt. Andererseits wird die Sperrposition eingerichtet, wenn das Sperrelement an dem Ventilsitz anliegt und damit die Ventil Öffnung schließt.
Der zweite Durchlass ist dabei durch wenigstens eine radiale Ausnehmung an der Ventilöffnung gebildet. Der zweite Durchlass kann folglich auf konstruktiv einfache Weise realisiert werden, wobei der erste Durchlass und der zweite Durchlass einen gemeinsamen Durchlass bilden, wenn das Sperrelement in der Freigabeposition ist. In der Sperrposition kann Fluid an dem Sperrelement vorbei durch den zweiten Durchlass strömen.
Der zweite Durchlass kann durch eine einzelne radiale Ausnehmung gebildet sein, die einen einzelnen Kanal bildet. Der zweite Durchlass kann jedoch auch durch eine Mehrzahl von über den Umfang der Ventilöffnung verteilt angeordneten radialen Ausnehmungen gebildet sein, die folglich gemeinsam den zweiten Durchlass bilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, ist der zweite Durchlass durch einen einzelnen Kanal gebildet.
Hierdurch wird erreicht, dass in der Sperrposition des Sperrelementes das von einer Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellte Fluid ausschließlich durch den einzelnen Kanal strömt. Dieser kann dabei hinsichtlich seines Querschnittes so angepasst werden, dass Ablagerungen oder Fremdkörper dann gezielt mitgerissen werden und sich nicht anlagern können. Der zweite Durchflussquerschnitt des zweiten Durchlasses, der durch den einzelnen Kanal gebildet ist, ist kleiner als die Summe des ersten Durchflussquerschnittes und des zweiten Durchflussquerschnittes und folglich kleiner als ein Gesamtdurchflussquerschnitt des Durchflussbegrenzungsventils in der Freigabeposition. Ferner ist der den zweiten Durchlass bildende einzelne Kanal vorzugweise so ausgebildet, dass er einen festen, nicht variablen Durchflussquerschnitt hat.
Das Durchflussbegrenzungsventil ist folglich vorzugsweise ausschließlich zwischen zwei Zuständen umschaltbar. Der erste Durchlass und der zweite Durchlass sind ferner vorzugsweise räumlich voneinander getrennt.
Durch die Maßnahme, das Sperrelement in einem Käfig zu führen, ergibt sich die
Möglichkeit, das Sperrelement selbst in der Freigabeposition zu umspülen, so dass auch in der Freigabeposition Anlagerungen von Fremdkörpern verhindert werden können.
Folglich kann ein Verklemmen oder Verschmutzen des Durchflussbegrenzungsventils verringert oder verhindert werden.
Durch die Maßnahme, ein Sperrelement an einem Käfig zu lagern, können zudem Kontaktflächen reduziert werden und die Möglichkeit für Fremdkörper- oder Schmutzablagerungen kann verringert werden.
Das Sperrelement wird vorzugsweise axial zwischen der Sperrposition und der
Freigabeposition bewegt. In der Freigabeposition ist das Sperrelement vorzugsweise benachbart zu dem ersten axialen Ende, das vorzugsweise mit einer Druckseite, also mit einer Fluidversorgungseinrichtung oder dergleichen verbunden ist. Das zweite axiale Ende ist vorzugsweise mit einem hydraulischen Verbraucher verbunden.
Das Sperrelement wird bei dem erfindungsgemäßen Durchflussbegrenzungsventil vorzugsweise aufgrund eines Staudruckes im Bereich des ersten axialen Endes des Käfigs bewegt, und zwar vorzugsweise aus der Freigabeposition in die Sperrposition. Bei erhöhtem Staudruck an dem ersten axialen Ende wird folglich der erste Durchlass mittels des Sperrelementes geschlossen, so dass Fluid nur noch über den zweiten Durchlass in Richtung des zweiten axialen Endes strömen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine eigene Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt darstellt, ist ein den zweiten Durchlass bildender Kanal in Gravitationsrichtung unten angeordnet, so dass in einem unteren Bereich des Fluidkanals vorhandene Fremdkörper axial in Richtung hin zu dem zweiten Ende ausgespült werden können.
Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung wird vorteilhafterweise erreicht, dass sich in einem unteren Bereich eines Fluidkanals aufgrund Gravitation vorhandener Fremdkörper oder Ablagerungen in optimaler Weise herausgespült werden können, so dass vermieden werden kann, dass diese Fremdkörper die Funktion des Durchflussbegrenzungsventils beeinträchtigen.
Insbesondere dann, wenn nur ein einzelner Kanal den zweiten Durchlass bildet, kann hierdurch in dem einzelnen Kanal eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit eingerichtet werden, so dass das Ausspülen begünstigt werden kann.
Der den zweiten Durchlass bildende Kanal kann ein kreisförmiger oder ein polygonaler Kanal sein, was die Querschnittsform angeht.
Vorzugsweise weist der den zweiten Durchlass bildenden Kanal jedoch im Querschnitt eine Kreissegmentform auf.
Die Kreissegmentform dieses Kanals ist folglich durch einen Kreisbogen und eine
Kreissehne begrenzt.
Der den zweiten Durchlass bildende Kanal kann folglich teilweise durch den Käfig gebildet werden, der in diesem Fall vorzugsweise die Kreissehne der Kreissegmentform bildet. Der Kreisbogen der Kreissegmentform wird vorzugsweise durch den Fluidkanal selbst gebildet.
[0029] Der den zweiten Durchlass bildende Kanal ist in diesem Fall folglich nach der Art einer
"Rinne" im unteren Bereich des Fluidkanals ausgebildet.
[0030] Sofern vorliegend die Begriffe "unten" oder "oben" verwendet werden, so beziehen sich diese Begriffe generell auf die Gravitationsrichtung, soweit nichts anderes erwähnt ist.
[0031] Das Sperrelement kann ein Teller sein, der in der Sperrposition an einem Tellerventilsitz anliegt.
[0032] Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn das Sperrelement eine Kugel ist.
[0033] In diesem Fall ist ein Ventilsitz insbesondere durch eine Öffnung in dem Käfig gebildet, gegen die die Kugel in der Sperrposition in Anlage kommt. Die Öffnung ist vorzugsweise ist eine zentrale Öffnung, die konzentrisch zu einer Längsachse des Käfigs ausgebildet ist.
[0034] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Sperrelement mittels einer
Feder in die Freigabeposition vorgespannt.
[0035] Hierdurch kann unabhängig von der Lage des Durchflussbegrenzungsventils (bspw.
eingebaut in einem Kraftfahrzeug, das an einer Steigung steht oder dergleichen) eine definierte Umschaltung aufgrund eines Staudruckes erfolgen, wie es bei einer durch Gravitation "vorgespannten" Ventilanordnung nicht möglich ist.
[0036] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Feder durch eine axiale Öffnung in dem Käfig hindurch, wobei die axiale Öffnung den ersten Durchlass bildet. [0037] Durch diese Maßnahme kann gewährleistet werden, dass durch den ersten Durchlass hindurch strömendes Fluid auch die Feder umspült. Hierdurch kann erreicht werden, dass auch im Bereich der Feder das Anhaften von Fremdkörpern oder dergleichen verringert bzw. verhindert werden kann.
[0038] Die axiale Öffnung, die den ersten Durchlass bildet, bildet vorzugsweise einen Ventilsitz für ein kugelförmiges Sperrelement.
[0039] Generell kann das Verhältnis der Durchflussquerschnitte beliebig ausgestaltet sein.
[0040] Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der erste Durchflussquerschnitt größer ist als der zweite Durchflussquerschnitt.
[0041] Ferner ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, wenn in das
Durchflussbegrenzungsventil eine Dämpfungseinrichtung integriert ist, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Sperrelementes zu dämpfen.
[0042] Durch diese Maßnahme ist es möglich, unerwünschte Schwingungen des Sperrelementes zu verringern oder zu vermeiden. Hierdurch ergibt sich ein verbessertes NVH-Verhalten und eine definierte Funktionalität.
[0043] Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung ist es von besonderem Vorzug, wenn die
Fluidversorgungseinrichtung eine mittels eines Elektromotors angetriebene Pumpe aufweist, wobei das Durchflussbegrenzungsventil zwischen einem Druckanschluss der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher angeordnet ist.
[0044] Besonders bevorzugt ist es, wenn an den Druckschluss der Pumpe ein zweiter (weiterer) hydraulischer Verbraucher angeschlossen ist.
[0045] In diesem Fall kann durch Verändern der Drehzahl des Elektromotors und folglich durch
Verändern des an dem Druckanschluss bereitgestellten Fluiddruckes ein Umschalten des Durchflussbegrenzungsventils derart eingeleitet werden, dass entweder dem einen hydraulischen Verbraucher oder dem anderen hydraulischen Verbraucher jeweils mehr Hydraulikfluid pro Zeiteinheit (eine größere Durchflussmenge) zur Verfügung gestellt wird.
Hierdurch ist es möglich, die Hydraulikanordnung so zu realisieren, dass mit einer Pumpe zwei hydraulische Verbraucher versorgt werden, die je nach Bedarf mehr oder weniger Hydraulikfluid erhalten. Der erste hydraulische Verbraucher, der über das Durchflussbe- grenzungsventil an die Pumpe angeschlossen ist, ist vorzugsweise eine elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges. Der weitere hydraulische Verbraucher ist vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung des Antriebsstranges.
Je nach Ausführungsform kann mit der Erfindung wenigstens einer der folgenden Vorteile gelöst werden.
Durch das Führen einer Kugel in einem Käfig ergibt sich die Möglichkeit, das
Sperrelement und ggf. weitere Elemente zu umspülen. Durch die Maßnahme, einen einzelnen Kanal unten anzuordnen, können Verschmutzungspartikel oder Anlagerungen entfernt bzw. ausgespült werden.
Generell erlaubt es die Erfindung, einen Volumenstrom am unteren Boden des Ventils zum Spülen von Partikeln zu realisieren, bei gleichzeitiger Reduzierung einer Schieberkontaktfläche.
Generell ist eine volumenstromabhängige Verteilung von Hydraulikfluid, insbesondere Kühlöl realisierbar.
Aufgrund des Spülvolumenstromes kann ein Verklemmen und/oder Verschmutzen verringert oder verhindert werden. Das vorteilhafte Kugeldesign reduziert Kontaktflächen und reduziert ferner die Möglichkeit für Schmutzablagerungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0053] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht durch ein Durchflussbegrenzungsventil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der Fig. 1 ;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung;
Fig. 5 ein Diagramm von Volumenstrom (bspw. in l/min) über einer Drehzahl n eines Antriebsmotors einer Pumpe eines Fluidversorgungseinrichtung;
Fig. 6 eine der Fig. 3 vergleichbare Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Durchflussbegrenzungsventils in einer Freigabeposition;
Fig. 7 das Durchflussbegrenzungsventil in einer Sperrposition; und
Fig. 8 eine der Fig. 6 vergleichbare Darstellung einer modifizierten Ausführungsform des Durchflussbegrenzungsventils der Fig. 6 und 7.
[0054] In den Figuren 1 bis 3 ist in schematischer Form ein Durchflussbegrenzungsventil
dargestellt und mit 10 bezeichnet. Das Durchflussbegrenzungsventil 10 weist einen Käfig 12 auf, der aus Metall hergestellt sein kann, jedoch vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt ist. Ferner beinhaltet das Durchflussbegrenzungsventil 10 ein Sperrelement 14, das in vorteilhafter Weise hier als Kugel ausgebildet ist. Das Sperrelement 14 kann aus Metall hergestellt sein, kann jedoch auch aus Kunststoff hergestellt sein.
Der Käfig 12 ist in einem Gehäuse 16 des Durchflussbegrenzungsventils 10 angeordnet. Das Gehäuse 16 kann ein dediziertes Gehäuse des Durchflussbegrenzungsventils 10 sein. Das Gehäuse 16 kann jedoch auch Teil einer Hydraulikanordnung, bspw. einer Hydraulikplatte oder dergleichen sein.
[0057] In dem Gehäuse 16 ist ein Fluidkanal 18 ausgebildet, der vorzugsweise einen kreisrunden
Querschnitt hat. Der Käfig 12 ist in den Fluidkanal 18 eingesetzt.
[0058] Das Durchflussbegrenzungsventil 10 beinhaltet ferner eine Feder 20, mittels der das
Sperrelement 14 in eine Freigabeposition FP vorgespannt ist. Generell ist das Sperrelement 14 an dem Käfig 12 zwischen dieser Freigabeposition FP und einer in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Sperrposition SP verschieblich gelagert.
Der Käfig 12 weist ein erstes axiales Ende 22 auf, das vorzugsweise mit einer Fluidversorgungseinrichtung verbindbar ist, und weist ein gegenüberliegendes zweites axiales Ende 24 auf, das vorzugsweise mit einem hydraulischen Verbraucher verbunden ist.
Der Käfig 12 weist einen ersten Durchlass 26 auf. In der Freigabeposition FP des
Sperrelementes 14 ist das erste axiale Ende 22 über den ersten Durchlass 26 mit dem zweiten axialen Ende 24 fluidisch verbunden. In der Sperrposition SP ist der erste Durchlass 26 geschlossen bzw. gesperrt.
[0061] Der Käfig 12 definiert ferner einen zweiten Durchlass 28, der unabhängig von der Position des Sperrelementes 14 das erste axiale Ende 22 mit dem zweiten axialen Ende 24 verbindet. [0062] Der erste Durchlass 26 weist einen ersten Durchflussquerschnitt At auf (siehe Fig. 3). Der zweite Durchlass 28 weist einen zweiten Durchflussquerschnitt A2 auf (siehe Fig. 3).
[0063] Der Käfig 12 weist einen ersten Zylinderabschnitt 30 auf, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Fluidkanals 18 und dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Sperrelementes 14. Das Sperrelement 14 ist innerhalb des ersten Zylinderabschnittes 30 axial verschieblich gelagert. Benachbart zu dem ersten axialen Ende 22 erstreckt sich von dem ersten Zylinderabschnitt 30 ein ringförmiger Axialanschlag 32 radial nach innen, gegen den das Sperrelement 14 mittels der Feder 20 in die Freigabeposition FP angedrückt wird.
[0064] Im Bereich des zweiten axialen Endes 24 ist der erste Zylinderabschnitt 30 mit einer
Radialwand 34 verbunden, die sich in Radialrichtung erstreckt und generell einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Fluidkanals 18 entspricht. Die Radialwand 34 ist im Querschnitt in Fig. 3 dargestellt.
[0065] Es ist zu erkennen, dass in der Radialwand 34 ein Ventilsitz 33 für das kugelförmige
Sperrelement 14 in der Sperrposition SP ausgebildet ist, der eine zentrale Ventilöffnung 36 aufweist, die den ersten Durchlass bildet, wie es in Fig. 1 angedeutet ist.
[0066] Der Käfig 12 weist ferner einen zweiten Zylinderabschnitt 35 auf, der sich von der
Radialwand 34 in die entgegengesetzte axiale Richtung erstreckt. Der zweite Zylinderabschnitt 35 mündet in die Öffnung 36 in der Radialwand 34.
[0067] Die Feder 20 ist als Schraubenfeder 38 ausgebildet. Die Schraubenfeder 38 weist einen
Außendurchmesser auf, der kleiner ist als ein Innendurchmesser des zweiten Zylinderabschnittes 35 und kleiner ist als ein Durchmesser der Öffnung 36. Die Schraubenfeder 38 erstreckt sich in den zweiten Zylinderabschnitt 35 hinein und stützt sich axial an dem Käfig 12 ab, vorzugsweise an einer radialen Abschlusswand 39, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des Fluidkanals 18 entspricht. Wie es in Fig. 1 zu sehen ist, erstreckt sich die Schraubenfeder 38 in der Freigabeposition FP in axialer Richtung aus dem zweiten Zylinderabschnitt 35 und aus der Öffnung 36 hinaus und in den ersten Zylinderabschnitt 30 hinein, wo die Schraubenfeder 38 an dem Sperrelement 14 anliegt. In der Sperrposition SP wird die Schraubenfeder 38 vollständig in den zweiten Zylinderabschnitt 35 hinein komprimiert.
[0069] Ein Außendurchmesser des zweiten Zylinderabschnittes 35 ist vorzugsweise kleiner als ein Außendurchmesser des ersten Zylinderabschnittes 30.
[0070] Eine Dämpfungseinrichtung 40 kann bspw. durch ein sich in radialer Richtung
erstreckendes tellerförmiges Element gebildet sein, das mit dem Sperrelement 14 starr verbunden ist und das in einem mittleren Bereich der Feder, insbesondere koaxial innerhalb einer schraubenförmigen Feder 38 angeordnet ist.
In dem ersten Zylinderabschnitt 30 ist eine Mehrzahl von Fluidöffnungen 42 ausgebildet. Von der Seite des ersten axialen Endes 22 zuströmendes Fluid kann in der Freigabeposition FP zunächst in einen Zwischenraum zwischen dem Au en umfang des ersten Zylinderabschnittes 30 und dem Innenumfang des Fluidkanals 18 strömen und dann durch die Fluidöffnungen 42 in den Innenraum des ersten Zylinderabschnittes 30 hinein, und dabei vorzugsweise an dem Sperrelement 14 vorbei in Richtung hin zu der Öffnung 36 und in den zweiten Zylinderabschnitt 35 hinein.
Der zweite Zylinderabschnitt 35 weist ebenfalls eine Mehrzahl von radialen
Durchgangsöffnungen 44 auf, durch die hindurch das über die Öffnung 36 zuströmende Fluid radial in einen Außenbereich zwischen dem Außen umfang des zweiten Zylinderabschnittes 35 und dem Innenumfang des Fluidkanals 18 strömen kann. Von diesem Bereich aus kann das Fluid entweder in axialer Richtung weiter durch eine Öffnung in der Abschlusswand 39 hindurch strömen, oder aber, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, in radialer Richtung nach außen über eine Fluidöffnung 46 in dem Gehäuse 16.
[0073] Die Strömungsrichtung des Fluides ist dabei in Fig. 1 durch Pfeile 50 angedeutet. In Fig. 1 ist auch zu erkennen, dass unabhängig von der Axialposition des Sperrelementes 14 immer eine gewisse Fluidmenge über den zweiten Durchlass 28 in Richtung des Außen- umfangsraumes um den zweiten Zylinderabschnitt 35 herum strömen kann.
Der zweite Durchlass 28 ist in Gravitationsrichtung unten angeordnet und bildet eine Rinne, durch die hindurch Fremdkörper gespült werden können, so dass diese die Funktion des Sperrelementes nicht beeinträchtigen können. Auch die Tatsache, dass das Sperrelement und der Ventilsitz, der durch die Öffnung 36 gebildet ist, in der Freigabeposition FP umspült werden, trägt dazu bei, dass Fremdkörper die Funktion des Durchfluss- begrenzungsventils 10 nicht beeinträchtigen können.
[0075] Der erste Durchflussquerschnitt A, ist vorzugsweise größer als der zweite
Durchflussquerschnitt A2 (siehe Fig. 3).
[0076] In Fig. 2 ist beispielhaft zu erkennen, dass in dem ersten Zylinderabschnitt 30 zwei
diametral gegenüberliegende Fluidöffnungen 42 ausgebildet sein können, die sich jeweils über einen Umfangsbereich von kleiner 90° erstrecken. Es versteht sich, dass in dem Zylinderabschnitt 30, wie auch in dem Zylinderabschnitt 35, jeweils auch weniger oder mehr Öffnungen 42 vorhanden sein können, die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. In manchen Fällen können die Zylinderabschnitte durch eine Mehrzahl von über den Umfang gebildeten Stegen gebildet sein, zwischen denen sich jeweils die Fluidöffnungen 42 erstrecken.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Hydraulikanordnung 60 dargestellt. Die Hydraulikanordnung 60 weist eine Fluidversorgungseinrichtung 62 auf. Die Fluidversor- gungseinrichtung 62 beinhaltet eine Pumpe 64, die mittels eines elektrischen Motors 66 angetrieben ist, und zwar mit einer variablen Drehzahl n, wie es in Fig. 4 angedeutet ist.
[0078] Die Pumpe 64 weist einen Sauganschluss auf, der mit einem Tank 68 oder einem
sonstigen Niederdruckbereich verbunden ist. Ferner weist die Pumpe 64 einen Druckan- schluss auf, an dem ein Volumenstrom QG bereitgestellt wird. [0079] Die Hydraulikanordnung 60 beinhaltet ferner einen ersten hydraulischen Verbraucher 70, bspw. eine Kühleinrichtung für einen elektrischen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges, und einen zweiten hydraulischen Verbraucher 72, bspw. ein Lamellenpaket einer nasslaufenden Lamellenkupplung eines solchen Kraftfahrzeug-Antriebsstranges. Der Druckan- schluss der Pumpe 64 ist über ein Durchflussbegrenzungsventil 10 mit dem ersten hydraulischen Verbraucher 70 verbunden, derart, dass das erste axiale Ende 22 dem Druckanschluss zugewandt ist und das zweite axiale Ende 24 dem ersten hydraulischen Verbraucher 70 zugewandt ist. Das Durchflussbegrenzungsventil 10 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise vorzugsweise dem Durchflussbegrenzungsventil 10 der Figuren 1 bis 3.
[0080] Der Druckanschluss der Pumpe 64 ist ferner direkt mit dem zweiten hydraulischen
Verbraucher 72 verbunden.
[0081] Die hydraulischen Verbindungen und das Durchflussbegrenzungsventil 10 zwischen dem
Druckanschluss der Pumpe 64 und den hydraulischen Verbrauchern 70, 72 bilden eine Verteilungseinrichtung 74.
[0082] Der erste hydraulische Verbraucher 70 und das Durchflussbegrenzungsventil 10 bildet einen hydraulischen Widerstand Der zweite hydraulische Verbraucher 72 bildet einen zweiten hydraulischen Widerstand R2.
[0083] Die Verteilungseinrichtung 74 ist so ausgebildet, dass dem ersten Verbraucher 70 ein
Volumenstrom Qi zur Verfügung gestellt wird, und dem zweiten hydraulischen Verbraucher 72 ein Volumenstrom Q2. Es gilt QG = Qi + Q2.
[0084] Bei geringen Drehzahlen n befindet sich das Durchflussbegrenzungsventil 10 in der
Freigabeposition. Dabei wird dem ersten hydraulischen Verbraucher 70 vorzugsweise ein relativ hoher Volumenstrom Q, bereitgestellt, und dem zweiten hydraulischen Verbraucher 72 ein relativ geringer Volumenstrom Q2. [0085] Bei Erreichen einer Schwellendrehzahl ns (siehe Fig. 5) dreht sich dieses Verhältnis um, so dass bei Drehzahlen größer gleich ns dem zweiten hydraulischen Verbraucher 72 ein größerer Volumenstrom Q2 zur Verfügung gestellt wird als dem ersten hydraulischen Verbraucher 70, der einen Volumenstrom Q1 erhält. Diese Umkehr der Volumenstromverhältnisse wird erreicht durch ein Umschalten des Durchflussbegrenzungsventils 10, das bei der Drehzahl ns einen solchen Staudruck im Bereich des ersten axialen Endes 22 erfährt, so dass das Sperrelement 14 gegen die Kraft der Schraubenfeder 38 in die Sperrposition SP gedrückt wird, so dass anschließend Fluid nur noch durch den zweiten Durchläse 28 hin zu dem ersten hydraulischen Verbraucher 70 strömen kann.
[0086] In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Durchflussbegrenzungsventils 10' dargestellt. Das Durchflussbegrenzungsventil 10' beinhaltet einen Käfig 12', wobei in den Fig. 6 und 7 lediglich eine Radialwand 34' hiervon dargestellt ist. An der Radialwand 34' ist ein Ventilsitz 33 ausgebildet, der eine kreisrunde Öffnung 36 bereitstellt. Wie auch bei dem obigen Ausführungsformen stellt die Öffnung 36 den ersten Durchläse 26 dar.
[0087] Ferner ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt, dass an der Ventilöffnung 36 eine radiale
Ausnehmung 28' ausgebildet ist, die in der Draufsicht etwa sichelförmig ausgebildet ist. In der in Fig. 6 gezeigten Freigabeposition bildet die radiale Ausnehmung 28' gemeinsam mit dem ersten Durchlass 26 einen Gesamtdurchlass. Im Gegensatz zu den obigen Ausführungsformen sind der erste Durchlass 26 und der zweite Durchlass 28' folglich in der Freigabeposition FP miteinander verbunden.
[0088] Fig. 7 zeigt die Sperrposition, bei der das Sperrelement 14 in Form einer Kugel die
Ventilöffnung 36 verschließt, indem das Sperrelement 14 an dem Ventilsitz 33 anliegt. In der Sperrposition SP verbleiben für Fluid folglich der zweite Durchlass 28', der durch die radiale Ausnehmung gebildet ist, wie es in Fig. 7 angedeutet ist.
[0089] Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform eines Durchflussbegrenzungsventils 10", das hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Durchflussbegrenzungsventil 10' der Fig. 6 und 7 entspricht. Während bei dem Durchflussbegrenzungsventil 10' der Fig. 6 und 7 der zweite Durchlass 28' durch eine einzelne radiale Ausnehmung gebildet ist, sind bei dem Durchflussbegrenzungsventil 10" der Fig. 8 drei über den Umfang verteilt angeordnete radiale Ausnehmungen 28a", 28b", 28c"' vorgesehen, die gemeinsam den zweiten Durchlass bilden.
In der in Fig. 8 gezeigten Freigabeposition FP ist der Gesamtdurchlass folglich gebildet durch die Ventilöffnung 36 und die drei in der Draufsicht sichelförmigen radialen Ausnehmungen 28a", 28b", 28c". In der in Fig. 8 nicht dargestellten Sperrposition ist nur der zweite Durchlass geöffnet, der in diesem Fall gebildet ist durch die drei radialen Ausnehmungen 28a", 28b", 28c", wohingegen in der Sperrposition die Ventilöffnung 36 geschlossen ist, wie in der Darstellung der Fig. 7.

Claims

Egtentangerüche
Durchflussbegrenzungsventil (10) mit einem Käfig (12), der in einen Fluidkanal (18) einsetzbar ist und der ein erstes axiales Ende (22) und ein zweites axiales Ende (24) aufweist, und mit einem Sperrelement (14), das an dem Käfig (12) zwischen einer Sperrposition (SP) und einer Freigabeposition (FP) bewegbar ist, wobei der Käfig (12) so ausgebildet ist, dass in der Freigabeposition (FP) des Sperrelementes (14) das erste und das zweite axiale Ende (22, 24) über einen ersten Durchlass (26) und einen zweiten Durchlass (28) miteinander verbunden sind, wobei der erste Durchlass (26) und einen ersten Durchflussquerschnitt (At) definiert, wobei der zweite Durchlass (28) einen zweiten Durchflussquerschnitt (A2) definiert, und wobei der Käfig (12) ferner so ausgebildet ist, dass in der Sperrposition (SP) des Sperrelementes (14) das erste axiale Ende (22) und das zweite axiale Ende (24) nur über den zweiten Durchlass (28) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchlass (26) durch eine Ventilöffnung (36) eines Ventilsitzes gebildet ist, wobei der zweite Durchlass (28) durch wenigstens eine radiale Ausnehmung an der Ventilöffnung (36) gebildet ist.
Durchflussbegrenzungsventil nA 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Durchlass (28) durch einen einzelnen Kanal gebildet ist.
Durchflussbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder 2 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein den zweiten Durchlass (28) bildender Kanal in Gravitationsrichtung (G) unten angeordnet ist, so dass in einem unteren Bereich des Fluidkanals (18) vorhandene Fremdkörper axial in Richtung hin zu dem zweiten Ende (24) ausgespült werden können.
4. Durchflussbegrenzungsventil nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein den zweiten Durchlass (28) bildender Kanal im Querschnitt kreis- segmentförmig oder sichelförmig ist.
5. Durchflussbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (14) eine Kugel ist.
6. Du rchf I ussbeg renzu ngsventi I nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (14) mittels einer Feder (20) in die Freigabeposition (FP) vorgespannt ist.
7. Durchflussbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (20) sich durch eine axiale Öffnung (36) in dem Käfig (12) hindurch erstreckt, die den ersten Durchlass (26) bildet.
8. Durchflussbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchflussquerschnitt (A,) größer ist als der zweite Durchflussquerschnitt (A2).
9. Durchflussbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 - 8, gekennzeichnet durch eine Dämpfungseinrichtung (40), die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Sperrelementes (14) zu dämpfen.
10. Hydraulikanordnung (60) mit einer Fluidversorgungseinrichtung (62), mit einem hydraulischen Verbraucher und mit einem Durchflussbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 - 9.
1 1. Hydraulikanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidversorgungseinrichtung (62) eine mittels eines Elektromotors (66) angetriebene Pumpe (64) aufweist, wobei das Durchflussbegrenzungsventil (10) zwischen einem Druckanschluss der Pumpe (64) und dem hydraulischen Verbraucher (70) angeordnet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017101826A1 (de) 2017-01-31 2018-08-02 GETRAG B.V. & Co. KG Durchflussbegrenzungsventil und Hydraulikanordnung
CN114658907B (zh) * 2022-02-25 2023-06-27 安徽士必达液压器材有限公司 一种高压泵控制压力的调压阀
DE102023135350A1 (de) 2023-12-15 2025-06-18 Norma Germany Gmbh Ventilvorrichtung zur Durchflussbegrenzung in Steckverbindern

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1350811A (en) * 1971-06-29 1974-04-24 Iv Pressure Controllers Ltd Pressure control devices
GB1595414A (en) * 1978-01-09 1981-08-12 Northern Eng Ind Valves
US20040107998A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Shimadzu Corporation Flow control valve
EP1653311A1 (de) 2004-10-28 2006-05-03 Mark IV Systemes Moteurs (Société Anonyme) Vorrichtung zum automatischen Regeln eines Durchflusses und Kreislauf mit einer Vorrichtung dieser Art
DE102007023858A1 (de) 2007-05-23 2008-11-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
US20130008529A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Aaron Becker Continuous Flow Regulator for Vehicle Heating Systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1203004C2 (de) * 1961-05-05 1974-05-30 Foerdermengenregelventil
US3894556A (en) * 1974-01-02 1975-07-15 Lear Siegler Inc Pressure limiting valve
JP2666808B2 (ja) * 1988-06-27 1997-10-22 豊田工機株式会社 動力舵取用作動流体の流量制御装置
US20060169333A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 S.H. Leggitt Company Combination excess-flow/back-flow valve
DE102015220028A1 (de) * 2015-10-15 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Durchflussbegrenzer für einen Injektor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1350811A (en) * 1971-06-29 1974-04-24 Iv Pressure Controllers Ltd Pressure control devices
GB1595414A (en) * 1978-01-09 1981-08-12 Northern Eng Ind Valves
US20040107998A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Shimadzu Corporation Flow control valve
EP1653311A1 (de) 2004-10-28 2006-05-03 Mark IV Systemes Moteurs (Société Anonyme) Vorrichtung zum automatischen Regeln eines Durchflusses und Kreislauf mit einer Vorrichtung dieser Art
DE102007023858A1 (de) 2007-05-23 2008-11-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
US20130008529A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Aaron Becker Continuous Flow Regulator for Vehicle Heating Systems

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Publication number Publication date
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