DE19501495C1 - Hydraulische Ventilsteuervorrichtung - Google Patents
Hydraulische VentilsteuervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Ventilsteuer
vorrichtung für ein Hubventil gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Aus der DE 38 36 725 C1 ist bereits eine hydraulische Ventil
steuervorrichtung für ein Hubventil, insbesondere zur Anordnung
in einer Brennkraftmaschine bekannt. Ein Ventilschaft des Hub
ventils ist mit einem Kolben verbunden, der in einem Zylinder
zwei Hubräume voneinander trennt, die jeweils über vom Kolben
abdeckbare Einlaß- und Auslaßöffnungen mit einer Pumpe für Ar
beitsflüssigkeit oder einem Vorratsbehälter verbindbar sind. Um
den Energiebedarf der Stelleinrichtung zu senken, sind die bei
den in einem mittleren Stellbereich des Kolbens hin offenen Ein
laßöffnungen durch eine Leitung unmittelbar miteinander verbun
den. Am Kolben oder Ventilschaft greifen zwei entgegengesetzt
wirkende Druckfedern an, die im Gleichgewicht den Kolben in ei
ner gegenüber den seinen zwei Endstellungen mittleren Lage hal
ten, weshalb das Ventil bei entspannter Arbeitsflüssigkeit bzw.
beim Stillstand der Brennkraftmaschine teilweise geöffnet ist.
Bei gattungsgemäßen Vorrichtungen sind durch das in unbetätigter
Ruhelage teilweise geöffnete Ventil Ventiltaschen im Kolben vor
gesehen oder es werden zusätzliche Spannvorrichtungen erforder
lich, die das Ventil in unbetätigter Ruhelage geschlossen hal
ten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hub
ventilsteuervorrichtung derart zu verbessern, daß bei gleichblei
bend zuverlässiger Funktion wesentlich geringere Steuerkräfte für
das Hubventil erforderlich sind, als bei gattungsgemäßen Hubven
tilsteuervorrichtungen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß
das Hubventil in unbetätigter Ruhelage geschlossen ist. Somit
können Ventiltaschen im Kolben oder separate Spannvorrichtungen,
die das Hubventil in unbetätigter Ruhelage geschlossen halten,
entfallen.
Gegenüber elektromagnetischen Ventilsteuervorrichtungen hat die
erfindungsgemäße hydraulische Vorrichtung unter anderem auch
prinzipbedingte Vorteile, da schwere, groß bauende und hohe
Ströme erfordernde Elektromagneten zur Aufbringung der entspre
chenden Steuerkräfte entfallen.
Bei der erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung erfolgt
während der Ventilbewegung kein Druckölverbrauch, sondern es
fließt nur ein relativ geringer interner Blindölstrom, was be
sonders hinsichtlich der Ventilsteuerzeiten und des Energieverbrauchs
der Vorrichtung vorteilhaft ist. Die Energiezufuhr erfolgt
selbststeuernd überwiegend in der geschlossenen Position des
Hubventils.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt
darin, daß Fang- und Haltevorgänge des Hubventils selbststeuernd
ablaufen. Ein Kraftüberschuß zur Überwindung der Gaskräfte im
Zylinder der Brennkraftmaschine (Aufstoßarbeit des Hubventils)
ist über das Druckniveau der Öldruckfeder steuerbar.
Bei Integration des Ventilantriebs und der Ölversorgungsbohrungen
in die Zylinderkopfkonstruktion läßt sich der radiale Bau
raum so verkleinern, daß pro Hydraulikeinheit ein Durchmesser
von nur noch ca. 25-30 mm benötigt wird. Da der komplette
Nockentrieb entfällt, ist somit insgesamt eine Verringerung des
Bauraumes für den Ventiltrieb möglich.
Ein Vorteil der Variation der Vorspannkraft des zweiten Feder
mittels gemäß Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 liegt
darin, daß zum einen der bei Betätigung der Vorrichtung im we
sentlichen durch Reibung entstehende Energieverlust durch ein
Nachspannen des zweiten Federmittels ausgleichbar ist und ande
rerseits ein sicheres Schließen des geöffneten Ventils dadurch
erreicht wird, daß eine eventuell zu große verbleibende Vor
spannkraft des zweiten Federmittels reduzierbar ist, so daß die
Kraft des ersten Federmittels die Schließbewegung sicher durch
führen kann.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 3 stellt eine
bevorzugte Bauausführung des zweiten Federmittels dar. Alterna
tiv hierzu ist es möglich, anstelle der Öldruckfeder eine
Schraubenfeder oder dergleichen zu verwenden, wobei der Federan
lenkpunkt beispielsweise zyklisch verschiebbar ist, so daß die
Vorspannkraft dieser Feder im Betrieb der Vorrichtung einstell
bar ist. Dies kann beispielsweise durch eine hydraulische Kraft
übertragung realisiert werden.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus
den übrigen Unteransprüchen hervor.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine hydraulisch arbeitende, freiansteuerbare Ventil
steuervorrichtung in einem Gehäuse einer Brennkraftma
schine in einer Darstellung bei geschlossenem Ventil,
Fig. 2 die Ventilsteuervorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Dar
stellung bei teilweise geöffnetem Ventil und
Fig. 3 die Ventilsteuerung gemäß Fig. 1 und 2 in einer Dar
stellung bei vollständig geöffnetem Ventil.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine hydraulische, freiansteuerbare Ven
tilsteuervorrichtung mit einem Hubventil 1 nebst Ventilschaft 2
dargestellt, der in Ventilführungen 3 und 4 in einem Gehäuse 5
einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine geführt ist.
Das Hubventil 1 umfaßt einen Ventilteller 6 nebst Ventilsitz 7
und einen unten näher beschriebenen Steuerkolben 8, der an dem
Ventilschaft 2 befestigt ist. Der Steuerkolben 8 umfaßt zwei
Tauchkolben 9 und 10, wobei der Tauchkolben 9 an der Oberseite
und der Tauchkolben 10 an der Unterseite des Steuerkolbens 8 be
festigt ist.
Im Gehäuse 5 ist zwischen den beiden Ventilführungen 3 und 4 ein
Hohlraum angeordnet, der einen Arbeitsraum 11 für den Steuerkol
ben 8 nebst Tauchkolben 9 und 10 bildet. Der Ventilschaft 2
durchsetzt den Arbeitsraum 11, wobei zwischen einer Federauf
nahme 12 des Ventilschaftes 2 und einer Federaufnahme 13 des Ge
häuses 5 ein in Ventilschließrichtung wirkendes erstes Federmit
tel 14 angeordnet ist. Das Federmittel 14 ist eine Schrauben
druckfeder 15, die sich in den Federaufnahmen 12, 13 abstützt
und an diesen festgelegt ist.
An der dem Ventilteller 6 abgewandten Seite des Ventilschaftes 2
ist ein in Ventilöffnungsrichtung wirkende s zweites Federmittel
16 angeordnet, das aus einer Öldruckfeder 17 besteht. Diese um
faßt einen Hubraum 18, der durch im Ventilschaft 2 verlaufende
Druckkanäle 19 und 20 mit einer Steuernut 21 des Ventilschaftes
2 verbunden ist, die zwei Steuerkanten 22 und 23 besitzt. Die
Steuernut 21 befindet sich in unten näher beschriebener Weise
zeitweise in hydraulischer Verbindung mit einem ringnutförmigen
und um den Ventilschaft 2 angeordneten Druckkanal 24 im Gehäuse
5, der über einen Kanal 25 nebst Leitung 26 mit einer Druckver
sorgungsleitung 45-45′ verbunden ist.
Der Arbeitsraum 11 umschließt den Steuerkolben 8 nebst Tauchkol
ben 9 und 10, wobei im Arbeitsraum 11 zwei jeweils einem Tauch
kolben 9 bzw. 10 zugeordnete Druckräume 28 bzw. 29 angeordnet
sind. Der Tauchkolben 9 ist im Bereich der oberen Endstellung
des Steuerkolbens 8 in den Druckraum 28 und der Tauchkolben 10
im Bereich der unteren Endstellung des Steuerkolbens 8 in den
Druckraum 29 eintauchbar, wodurch der Tauchkolben 9 bzw. 10 eine
teilweise Begrenzung des jeweils zugeordneten Druckraumes 28
bzw. 29 bildet.
Im Arbeitsraum 11 befindet sich Arbeitsflüssigkeit (z. B.
Schmieröl oder Kraftstoff), deren Druck über eine nicht darge
stellte Druckquelle (Arbeitsflüssigkeitspumpe) nebst Schaltven
til 27 und Versorgungsleitung 30 regelbar ist. Im Bereich der
oberen Endstellung des Steuerkolbens 8 ist der Druckraum 28 über
einen Verbindungskanal 31 in einen Druckentlastungsringkanal 34
druckentlastbar (siehe Fig. 1) und im Bereich der unteren End
stellung des Steuerkolbens 8 ist der Druckraum 29 über einen
Verbindungskanal 32 in einen Druckentlastungsringkanal 35
druckentlastbar (siehe Fig. 3).
Beim Eintauchen des Tauchkolbens 9 bzw. 10 in den Druckraum 28
bzw. 29 entsteht eine hydraulische Trennung des jeweiligen
Druckraums 28 bzw. 29 vom Arbeitsraum 11. Der Steuerkolben 8
nebst Tauchkolben 9 und 10 ist von der Arbeitsflüssigkeit im Ar
beitsraum 11 doppelseitig beaufschlagbar.
Der Steuerkolben 8 ist derart ausgebildet, daß nach dem Austau
chen einer der beiden Tauchkolben 9, 10 aus dem zugehörigen
Druckraum 28 bzw. 29 der Arbeitsraum 11 und die beiden Druck
räume 28 und 29 hydraulisch miteinander verbunden sind, wobei
die hydraulische Verbindung der beiden Druckräume 28, 29 durch
den Arbeitsraum 11 selbst gebildet ist.
Die Vorspannkraft des zweiten Federmittels 16 (Öldruckfeder 17)
ist während des Betriebs der hydraulischen Ventilsteuervorrich
tung in unten näher beschriebener Weise regelbar. Bei druckent
lasteter Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum 11 und entspanntem
zweiten Federmittel 16 hält das erste Federmittel 14
(Schraubendruckfeder 15) das Hubventil 1 in einer geschlossenen
Position (siehe Fig. 1).
Der während eines Bewegungszyklusses entstehende Energieverlust
ist über eine zyklische Variation der Vorspannkraft des zweiten
Federmittels 16 (Öldruckfeder 17) ausgleichbar. Bei geschlosse
nem Hubventil 1 ist der Arbeitsdruck der Öldruckfeder 17 über
die Druckkanäle 19, 20 sowie die Steuernut 21 über den ringnut
förmigen Druckkanal 24 nebst Leitung 26 aus der Druckversor
gungsleitung 45-45′ aufbaubar (siehe Fig. 1).
Bei geschlossenem Hubventil 1 und gewollter Öffnung desselben
ist ein Druckabbau des Öldrucks des Arbeitsraumes 11 über die
Versorgungsleitung 30 mit dem Schaltventil 27 steuerbar. Das
Schaltventil 27 ist einerseits über die Versorgungsleitung 30
mit dem Arbeitsraum 11 und andererseits über die Druckversor
gungsleitung 45-45′ mit der Arbeitsmittelpumpe sowie mit dem Re
servoir 38 der Arbeitsflüssigkeit verbunden.
Hydraulisch wirksame Flächen F1-F6 des Steuerkolbens 8 sind nor
mal oder schräg zur Hubventillängsachse 33 ausgerichtet. Somit
wird durch Druckbeaufschlagung eine dem projizierenden Flächen
anteil der jeweiligen Fläche F1-F6 entsprechende Kraftkomponente
parallel zur Hubventilachse 33 erzeugt. Die hydraulisch wirksa
men Flächen F1-F6 des Steuerkolbens 8 nebst Tauchkolben 9, 10
sind in einer von den Endstellungen des Steuerkolbens 8 abgeho
benen Position in Ventilöffnungsrichtung und in Ventilschließ
richtung gleich groß. Die Flächen F1/F6, F2/F5 und F3/F4 sind
gleich groß und symmetrisch bezüglich einer Normal ebene zur Hub
ventilachse 33 angeordnet.
Bei in den Druckraum 29 eingetauchtem Tauchkolben 10 ist
das offene Hubventil 1 (siehe Fig. 3) durch Druckbeaufschlagung
der Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum 11 gegen den Druck des er
sten Federmittels 14 (Schraubendruckfeder 15) und einem eventu
ell noch im Druckraum 29 herrschenden Druck sowie gegen eine
eventuell in Ventilschließrichtung wirkende Kraft am Ventiltel
ler 6 in seiner geöffneten Position haltbar.
Die Druckentlastungsringkanäle 34 und 35 befinden sich oberhalb
bzw. unterhalb des Arbeitsraumes 11 und sind über je eine
Verbindungsleitung 36 bzw. 37 mit einem Reservoir der Arbeits
flüssigkeit 38 verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen
Verbindungskanal 31 und Druckentlastungskanal 34 wird durch eine
im Ventilschaft 2 angeordnete Steuernut 39 nebst Steuerkante 40
gesteuert. Analog hierzu erfolgt die hydraulische Verbindung
zwischen Verbindungskanal 32 und dem Druckentlastungsringkanal
35 durch eine im Ventilschaft 2 angeordnete Steuernut 42 nebst
Steuerkante 44. Die Verbindungskanäle 31, 32 münden an Stellen
41, 43 in die jeweilige Steuernut 39 bzw. 42.
In der oberen Endstellung des Steuerkolbens 8 wird die schräge
Fläche F3 gegen einen Sitz S1 des Arbeitsraumes 11 gedrückt, wo
durch der Druckraum 28 vom Arbeitsraum 11 hydraulisch getrennt
wird (siehe Fig. 1). Analog wird in der unteren Endstellung des
Steuerkolbens 8 die schräge Fläche F4 gegen einen Sitz S2 des
Arbeitsraumes 11 gedrückt, wodurch der Druckraum 29 vom Arbeits
raum 11 hydraulisch getrennt wird (siehe Fig. 3).
Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen hydrauli
schen Ventilsteuervorrichtung beschrieben und anhand eines Ar
beitszyklus erläutert.
Die Öldruckfeder 17 und der Steuerkolben 8 bilden zusammen mit
der Schraubendruckfeder 15 und dem Hubventil 1 ein Feder-Masse-System.
Bei nicht vorhandenem Versorgungsdruck der Arbeitsflüs
sigkeit ist das Hubventil 1 stets geschlossen, da der Ventiltel
ler 6 von der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 15 in den
Ventilsitz 7 gedrückt wird. Bei Förderung von Arbeitsflüssigkeit
aus dem Reservoir 38 mittels der nicht dargestellten Arbeits
flüssigkeitspumpe wird ein Versorgungsdruck aufgebaut, der über
die Druckversorgungsleitung 45 am Schaltventil 27 anliegt. Unab
hängig von dessen Schaltstellung ist über die Druckversorgungs
leitung 45′ die Druckbeaufschlagung der Leitung 26 mit Arbeits
flüssigkeit gewährleistet.
Der Druck wird über die Leitung 26, den Kanal 25, die Steuernut
21 und die Druckkanäle 20 und 19 in der Öldruckfeder 17 aufge
baut. Die Öldruckfeder 17 wird damit gespannt. Durch die in Fig.
1 dargestellte Stellung des Schaltventils 27 wird der Druck im
Arbeitsraum 11 ebenfalls aufgebaut. Trotzdem verharrt das Feder-
Masse-System in seiner oberen Endlage (siehe Fig. 1), denn durch
die Verbindung von Druckraum 28 über den Verbindungskanal 31
nebst Druckentlastungsringkanal 34 und Verbindungsleitung 36 mit
dem Reservoir 38 der Arbeitsflüssigkeit wird die Oberseite des
Steuerkolbens 8 (Tauchkolben 9) entlastet. Der Druck im Arbeits
raum 11 beaufschlagt dagegen die entsprechende hydraulische
Wirkfläche am Steuerkolben 8 (Ringflächen F5 und F6 normal zur
Hubventilachse 33 sowie die zu dieser schräge Ringfläche F4) und
bewirkt eine resultierende Gegenkraft, die den Steuerkolben 8
nach oben drückt. Das Hubventil 1 bleibt somit geschlossen. Bei
Ansteuerung des Schaltventils 27 wird der Arbeitsraum 11 von der
Druckversorgung abgetrennt und mit dem Reservoir 38 verbunden.
Dadurch wird auch die hydraulische Wirkfläche am Steuerkolben 8
druckentlastet und somit die Gegenkraft abgebaut. Der Steuerkol
ben 8 samt Hubventil 1 kann nun seine Schwingung von der oberen
Endlage in die untere beginnen.
Wenn im Bereich der oberen Endlage des Steuerkolbens 8 der
Tauchkolben 9 vollständig aus dem Druckraum 28 ausgetaucht ist,
sind der Druckraum 28 und der Druckraum 29 über den Arbeitsraum
11 hydraulisch miteinander verbunden. Ab diesem Zeitpunkt hat
der Druck im Arbeitsraum 11 wegen der o.g. Symmetrie der maßgeb
lichen Flächen F1-F6 des Steuerkolbens 8 keinen Einfluß mehr auf
dessen Verhalten.
Beim Austauchen des Tauchkolbens 9 aus dem Druckraum 28 ver
schließt der Ventilschaft 2 mit seiner Steuerkante 40 die hy
draulische Verbindung des Druckraumes 28 zum Druckentlastungs
ringkanal 34. Nun wird das Schaltventil 27 umgeschaltet und der
Arbeitsraum 11 wieder unter Druck gesetzt. Auf die Bewegung des
Steuerkolbens 8 hat dieser Vorgang keinen Einfluß. Es muß jedoch
gewährleistet sein, daß sich der Druckaufbau im Arbeitsraum 11
vor Erreichen der unteren Endlage des Steuerkolbens 8 vollzogen
hat, da der Druck im Arbeitsraum 11 dann benötigt wird, um das
Feder-Masse-System in seiner unteren Endlage festzuhalten.
Der Ventilschaft 2 öffnet kurz vor Erreichen der unteren Endlage
des Steuerkolbens 8 mit seiner Steuerkante 44 die hydraulische
Verbindung zwischen Verbindungskanal 32 und Druckentlastungs
ringkanal 35. Der Tauchkolben 10 schließt die Verbindung zwi
schen Arbeitsraum 11 und Druckraum 29, wobei die unterschiedli
chen Drücke an den hydraulischen Wirkflächen des Steuerkolbens 8
(Tauchkolben 9/10) eine resultierende Kraft auf den Steuerkol
ben 8 in Ventilöffnungsrichtung hervorrufen, die das Feder-
Masse-System in seine untere Endlage schiebt und dort festhält,
wodurch das Hubventil 1 (siehe Fig. 3) geöffnet bleibt.
Der beim Bewegungsablauf entstandene Energieverlust wird über
eine zyklische Variation der Öldruckfedervorspannkraft ausgegli
chen. Dies geschieht in der unteren Endlage des Feder-Masse-Sy
stems durch den Abbau eines noch bestehenden Restdruckes in der
Öldruckfeder 17 über die Druckkanäle 19 und 20 nebst Steuernut
21 in den Druckentlastungsringkanal 34 (siehe Fig. 3). In der
unteren Endstellung des Feder-Masse-Systems befindet sich somit
die Steuerkante 23 der Steuernut 21 im Bereich des Druckentla
stungsringkanals 34.
Durch die somit relativ zur Öldruckfeder 17 stärker vorgespannte
Schraubendruckfeder 15 ist bei der Rückbewegung des Hubventils 1
in seine obere Endlage deren Erreichen sichergestellt. Dabei
kann, wegen des vorangegangenen Restdruckabbaus in der Öldruck
feder 17, diese nicht mehr auf den ursprünglichen Anfangsdruck
komprimiert werden. Die sich ergebende Druckdifferenz wird des
halb in der oberen Endlage des Feder-Masse-Systems (siehe Fig.
1) über die Leitung 26 nebst Kanal 25, Steuernut 21 und Druckka
nälen 19, 20, 24 der Öldruckfeder 17 ausgeglichen. Damit ist si
chergestellt, daß bei Beginn des nächsten Arbeitsspiels die Öl
druckfeder 17 relativ zur Schraubendruckfeder 15 stärker vorge
spannt ist. Die dem Feder-Masse-System zugeführte Energie kann
dabei in den beiden Endlagen des Systems unabhängig voneinander
durch Veränderung der Drücke, zwischen denen die Öldruckfeder 17
betrieben wird, variiert werden. Diese Druckveränderungen können
durch nicht dargestellte Druckregeleinrichtungen für die in der
Druckversorgungsleitung 45 und im Reservoir 38 herrschenden
Drücke realisiert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuervorrichtung lassen sich
übliche Ventilhübe bei Steuerzeiten von beispielsweise 5-10
Millisekunden mit einem Energieverbrauch von etwa 100-250 Watt
(bei 50 Ventilöffnungen pro Sekunde) problemlos realisieren.
Die Steuerung
der Leitung 26 kann auch über ein weiteres Schaltventil erfolgen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilschaft 2 nebst
Steuerkolben 8 einteilig ausgeführt, Ventilschaft und Steuerkol
ben können aber selbstverständlich auch aus zwei oder mehr Tei
len bestehen, die entweder durch Befestigungsmittel miteinander
befestigt sind oder die durch Kraftschluß (beispielsweise durch
Zusammenhalten mittels von Federmitteln ausgeübten Druckkräften)
oder durch Kopplungsmittel (beispielsweise einer mechanischen
Übersetzung) miteinander verbunden sind.
Die zeitweise
Trennung der Druckräume 28, 29 vom Arbeitsraum 11 kann durch Kegel- oder
Flachdichtsitze erfolgen, die zwischen den Druckräumen 28
bzw. 29 und dem Steuerkolben 8 gebildet sind. Dabei könnten bei
spielsweise die Flächen S1/F3 und S2/F4 anstelle als Kegelsitz
(wie im Ausführungsbeispiel dargestellt) auch als Flachdichtsitz
ausgeführt sein. Sowohl bei der Ausführung mit Kegelsitz als
auch bei der Ausführung mit Flachdichtsitz kann die zeitweise
Trennung der Druckräume 28, 29 ausschließlich durch diese Kegel-
oder Flachdichtsitze erfolgen, wodurch dann der Tauchkolben ge
mäß obigem Ausführungsbeispiel wegfällt.
Die oben beschriebene, freiansteuerbare Ventilsteuervorrichtung
ist für alle Steuerungen von Hubventilen einsetzbar, insbeson
dere für Einlaß- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen und
Kolbenverdichtern.
Claims (10)
1. Hydraulische Hubventil-Steuervorrichtung,
insbesondere in einer Brennkraftmaschine, wobei
das Hubventil einen Ventilschaft und auf diesen in Ventil
schließrichtung einwirkende erste Federmittel sowie auf diesen
in Ventilöffnungsrichtung mindestens zeitweise einwirkende zwei
te Federmittel umfaßt und wobei der Ventilschaft mindestens mit
einem in einem Arbeitsraum angeordneten und mit einer Arbeits
flüssigkeit doppelseitig beaufschlagbaren Steuerkolben verbunden
ist, mit dem im Bereich von dessen Endstellungen jeweils ein zum
Arbeitsraum gehörender, hydraulisch von diesem trennbarer Druck
raum teilweise begrenzt ist, wobei der Druck der Arbeitsflüssig
keit im Arbeitsraum über eine Druckquelle nebst Schaltventil und
Versorgungsleitung regelbar ist und im Bereich mindestens einer
der beiden Endstellungen des Steuerkolbens der dieser Endstel
lung zugeordnete Druckraum über einen Verbindungskanal druckent
lastbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannkraft des zweiten Federmittels (16) während des
Betriebs der Ventilsteuervorrichtung regelbar ist und bei
druckentlasteter Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum (11) und ent
spanntem zweiten Federmittel (16) das erste Federmittel (14) das
Hubventil (1) in seiner geschlossenen Position hält.
2. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der während eines Bewegungszyklus entstehende Energiever
lust über eine zyklische Variation der Vorspannkraft des zweiten
Federmittels (16) ausgleichbar ist.
3. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Federmittel (16) eine Öldruckfeder (17) ist, de
ren Öldruck im Bereich der Endlagen der Ventilbewegung regelbar
ist.
4. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Restdruck der Öldruckfeder (17) über einen Druckentla
stungskanal (34) abbaubar und ein Druckaufbau des Öldrucks der
Öldruckfeder über einen Druckkanal (24) steuerbar ist, der bei
geschlossenem Hubventil (1) über einen im Ventilschaft (2) ange
ordneten Druckkanal (19, 20) mit der Öldruckfeder (17) verbunden
ist.
5. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben (8) zwei Tauchkolben (9, 10) umfaßt, von de
nen jeweils ein Tauchkolben (9, 10) einem der beiden Druckräume
(28, 29) zugeordnet und in diesen eintauchbar ist, wobei der
Steuerkolben (8) derart ausgebildet ist, daß nach dem Austauchen
einer der beiden Tauchkolben (9, 10) aus dem zugehörigen Druck
raum (28, 29) der Arbeitsraum (11) und die beiden Druckräume
(28, 29) hydraulisch miteinander verbunden sind.
6. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zeitweise Trennung der Druckräume (28, 29) vom Arbeits
raum (11) durch Kegel- oder Flachdichtsitze erfolgt, die zwi
schen den Druckräumen (28) bzw. (29) und dem Steuerkolben (8)
gebildet sind.
7. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Verbindung der beiden Druckräume (28, 29)
durch den Arbeitsraum (11) selbst gebildet ist.
8. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulisch wirksamen Flächen (F1-F6) des Steuerkolbens
(8) in einer von dessen jeweiligen Endstellungen abgehobenen Po
sition in Ventilöffnungsrichtung und in Ventilschließrichtung
gleich groß sind.
9. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnete
daß bei in den Druckraum (29) eingetauchtem Tauchkolben (10) das
offene Hubventil (1) durch Druckbeaufschlagung der Arbeitsflüs
sigkeit im Arbeitsraum (11) gegen den Druck des ersten Federmit
tels (14, 15), gegen den Druck im Druckraum (29) sowie gegen
eventuell in Schließrichtung wirkende Kräfte am Ventilteller (6)
in seiner geöffneten Position haltbar ist.
10. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprü
che 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnete
daß bei in den Druckraum (28) eingetauchtem Tauchkolben (9) das
geschlossene Hubventil (1) durch Druckbeaufschlagung der Ar
beitsflüssigkeit im Arbeitsraum (11) gegen den Druck des zweiten
Federmittels (16, 17) und gegen den Druck im Druckraum (28) sowie
gegen eventuell in Öffnungsrichtung wirkende Kräfte am Ventil
teller (6) in seiner geschlossenen Position haltbar ist.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| DE19501495A DE19501495C1 (de) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | Hydraulische Ventilsteuervorrichtung |
| GB9600065A GB2297124B (en) | 1995-01-19 | 1996-01-03 | Hydraulic valve control device |
| IT96RM000016A IT1283875B1 (it) | 1995-01-19 | 1996-01-12 | Dispositivo idraulico di comando per valvole |
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