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Title:
PRESSURE CONTROL VALVE AND DEVICE COMPRISING SUCH A PRESSURE CONTROL VALVE, FOR CONTROLLING OR REGULATING THE PRESSURE OF A COMPRESSED FLUID IN A PILOT PRESSURE CHAMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/144254
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure control valve (30) for open- or closed-loop control of the pressure of a compressed fluid in a pilot pressure chamber (12), comprising a valve housing (50) with at least one inlet (41), which is fluidically connectable to the pilot pressure chamber (12); at least one outlet (43); a tappet (52), which is mounted in the valve housing (50) to move along a longitudinal axis (L) by means of an actuation device (53) that can be energized; a first seal element (54), which is mounted in the valve housing (50) to move along the longitudinal axis (L) and which is biased in a closed position by means of a first spring (56), said first seal element (54, 64) resting against a first valve seat (58) in the closed position, wherein the first seal element (54) has a passage (60) through which the compressed fluid can flow; a second seal element (64) that is secured to the tappet (52) and can be moved, by the energization of the actuation device (53), by means of the tappet (52), along the longitudinal axis (L) between a first position, in which the second seal element (64) rests against the first seal element (54) and closes the passage (60), and a second position, in which the second seal element (64) rests against a second valve seat (66), said second valve seat (66) being axially offset relative to the first valve seat (58) with respect to the longitudinal axis (L); and a second spring (68), which biases the second seal element (64) in the first position. The invention additionally relates to a device for open- or closed-loop control of the pressure in a pilot pressure chamber (12), comprising such a pressure control valve (30).

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Inventors:
BERGFELD BJÖRN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/050375
Publication Date:
July 16, 2020
Filing Date:
January 09, 2020
Export Citation:
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Assignee:
KENDRION VILLINGEN GMBH (DE)
International Classes:
F16K17/04; F16F9/34; F16F9/44; F16F9/46; F16K1/44; F16K15/18; F16K17/168; F16K31/06
Domestic Patent References:
WO2016066314A12016-05-06
WO2011023351A12011-03-03
Foreign References:
JPH04254084A1992-09-09
JPS5150224U1976-04-16
US5325830A1994-07-05
US4541379A1985-09-17
JPH09329254A1997-12-22
US20160091044A12016-03-31
US20160091044A12016-03-31
US20160369862A12016-12-22
JP2009115319A2009-05-28
US5147018A1992-09-15
US20050016086A12005-01-27
EP2678581B12015-07-29
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Druckregelventil (30) zum Steuern oder Regeln eines Drucks eines

Druckfluids in einem Pilotdruckraum (12), umfassend

- ein Ventilgehäuse (50) mit mindestens einem Eingang (41), der mit dem Pilotdruckraum (12) fluidisch verbindbar ist, und mindestens einem Ausgang (43) ,

- einen Stößel (52), der mittels einer bestrombaren Betäti

gungseinrichtung (53) entlang einer Längsachse (L) bewegbar im Ventilgehäuse (50) gelagert ist,

- ein erstes Dichtelement (54), welches entlang der Längsachse (L) bewegbar im Ventilgehäuse (50) gelagert ist und mittels einer ersten Feder (56) in eine Verschlussstellung vorge spannt wird, in welcher das erste Dichtelement (54) gegen ei nen ersten Ventilsitz (58) anliegt, wobei das erste Dichtele ment (54) einen vom Druckfluid durchströmbaren Durchtrittska nal (60) aufweist,

- ein zweites Dichtelement (64), welches am Stößel (52) befes tigt ist und durch Bestromen der Betätigungseinrichtung (53) mittels des Stößels (52) entlang der Längsachse (L) zwischen einer ersten Stellung, in welcher das zweite Dichtelement (64) am ersten Dichtelement (54) anliegt und den Durchtritts kanal (60) verschließt, und einer zweiten Stellung, in wel cher das zweite Dichtelement (64) an einem zweiten Ventilsitz (66) anliegt, bewegbar ist, wobei der zweite Ventilsitz (66) bezogen auf die Längsachse (L) axial versetzt zum ersten Ven tilsitz (58) angeordnet ist, und

- eine zweite Feder (68), welche das zweite Dichtelement (64) in die erste Stellung vorspannt.

2. Druckregelventil (30) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittskanal (60) von einem

Ringspalt (62) zwischen dem ersten Dichtelement (54) und dem

Stößel (52) gebildet wird.

3. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilsitz (66) von ei nem mit dem Ventilgehäuse (50) verbundenen Rohr (67) gebildet wird.

4. Druckregelventil (30) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (67) entlang der Längsach se (L) bewegbar mit dem Ventilgehäuse (50) verbunden ist.

5. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A4) des Durchtrittskanals (60) oder des Ringspalts (62) größer ist als die Querschnittsfläche eines vom zweiten Dichtelement (64) aus gehenden Drosselspalts (74) .

6. Druckregelventil (30) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A4) des Ringspalts (62) größer ist als die Querschnittsfläche (Al, A2,

A3)

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement (64) und dem zwei ten Ventilsitz (66) ausbildenden ersten Drosselspalts ( 741 ) , oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement (64) und dem Ven tilgehäuse (50) ausbildenden zweiten Drosselspalts (742), o- der

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement (64) und dem ers ten Dichtelement (54) ausbildenden dritten Drosselspalts

( 743 ) .

7. Druckregelventil (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A4) des Durchtrittskanals (60) oder des Ringspalts (62) größer ist als die Querschnittsfläche eines vom zweiten Dichtelement (64) oder vom Stößel (52) ausgehenden Drosselspalts (74) .

8. Druckregelventil (30) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A4) des Ringspalts (62) größer ist als die Querschnittsfläche (Al, A2, A3)

- des sich zwischen dem Stößel (52) und dem zweiten Ventilsitz (66) ausbildenden ersten Drosselspalts ( 741) , oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement (64) und dem Ven tilgehäuse (50) ausbildenden zweiten Drosselspalts (742), o- der

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement (64) und dem ers ten Dichtelement (54) ausbildenden dritten Drosselspalts

( 743 ) .

9. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilsitz (66) vom ers ten Ventilsitz (58) umschlossen ist.

10. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (30) als ein Proportionalventil (75) ausgebildet ist.

11. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (64) als ein Federblech (72) ausgeführt ist.

12. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (64) mit tels einer Spielpassung mit dem Stößel (52) verbunden ist.

13. Druckregelventil (30) nach Anspruch 11 oder nach den Ansprüchen 11 und 12,

dadurch gekennzeichnet, dass das Federblech (72) auf dem Stößel (52) verstemmt ist.

14. Druckregelventil (30) nach Anspruch 11 oder nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblech (72) mittels eines Mitnehmerelements (71) am Stößel (52) befestigt ist.

15. Druckregelventil (30) nach Anspruch 8 und 14,

dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (71) so am Stößel (52) befestigt ist, dass sich der erste Drosselspalt (741) zwischen dem Mitnehmerelement (71) und dem zweiten Ventil sitz (66) ausbildet.

16. Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (53) ei nen vom Druckfluid durchströmbaren Magnet (44) umfasst.

17. Vorrichtung zum Steuern und Regeln eines Drucks in einem Pilot druckraum (12), umfassend

- einen Primärkreislauf (14) für ein Druckfluid,

- eine im Primärkreislauf (14) angeordnete Arbeitsmaschine (16) zum Fördern des Druckfluids im Primärkreislauf (14) entlang ei ner Förderrichtung,

- einen hydraulischen oder pneumatischen Schieber (24),

- einen Sekundärkreislauf (20) für das Druckfluid,

welcher von einer Abzweigung (18) des Primärkreislaufs (14) ausgeht, die bezogen auf die Förderrichtung stromab wärts der Arbeitsmaschine (16) angeordnet ist, und welcher in einer Einmündung (22) wieder in den Primär kreislauf (14) einmündet,

- einen im Sekundärkreislauf (20) angeordneten Pilotdruckraum ( 12 ) , und

- ein zwischen dem Pilotdruckraum (12) und der Einmündung (22) im Sekundärkreislauf (20) angeordnetes Druckregelventil (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei

- der Schieber (24) so angeordnet und ausgestaltet ist, dass der Schieber (24) den Strom des Druckfluids im Primärkreislauf (14) zwischen der Abzweigung (18) und der Einmündung (22) in Abhän gigkeit vom Druck im Pilotdruckraum (12) sperren oder freigeben kann .

18. Vorrichtung nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (24) als ein Proporti onalschieber (26) ausgestaltet ist. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18,

dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (53) des Druckregelventils (30) einen vom Druckfluid durchströmbaren Mag net (44) umfasst und der Magnet (44) fluidisch mit dem Pilot druckraum (12) oder mit einem externen Druckfluid-Kreislauf (46) verbunden ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,

dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine (16) als eine Pumpe (78), ein Verdichter (80) oder ein Schwingungsdämpfer (82) ist .

Description:
Druckregelventil und Vorrichtung mit einem derartigen Druckregelven til zum Steuern oder Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem

Pilotdruckraum

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Steuern oder Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem Pilotdruckraum. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einem derarti gen Druckregelventil, mit welcher der Druck des Druckfluids im Pi lotdruckraum regelbar ist.

Als Druckfluide werden üblicherweise Hydraulikflüssigkeiten oder Druckluft verwendet. Pilotdruckräume in hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Vorrichtungen dienen dazu, vorgesteuerte Ventile, häufig auch als hydraulische oder pneumatische Schieber ausgeführt, zu steuern oder zu regeln. Wenn vorgesteuerte Ventile als Proportional ventile oder Proportionalschieber ausgestaltet werden, können die Volumenströme, die das Proportionalventil oder den Proportional schieber durchströmen, mit dem Druck im Pilotdruckraum innerhalb be stimmter Grenzen stufenlos eingestellt werden.

Ein Beispiel derartiger hydraulisch oder pneumatisch betriebener Vorrichtungen sind Schwingungsdämpfer in Kraftfahrzeugen, bei denen die Dämpfungscharakteristik vom das Proportionalventil durchströmen den Volumenstrom des verwendeten Druckfluids abhängt. Je nach Volu menstrom kann eine eher komfortbetonte weichere Dämpfung oder eine eher sportlichere härtere Dämpfung eingestellt werden. Bei Schwin gungsdämpfern wird eine bestrombare Betätigungseinrichtung verwen det, mit welcher mehrere Dämpfungscharakteristiken vom Fahrer vorge geben oder je nach Fahrzustand des Kraftfahrzeugs oder nach Zustand des Bodenbelags, entlang welchem sich das Kraftfahrzeug gerade be wegt, von einem Bordcomputer automatisch eingestellt werden können. Es muss aber gewährleistet sein, dass im Falle eines Ausfalls der elektrischen Energie und folglich des Ausfalls der Betätigungsein richtung eine Ausfallsicherung, auch als „Failsafe" bezeichnet, vor handen ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass auch im Falle eines Ausfalls der elektrischen Energie das Fahrzeug mit einer bestimmten Dämpfungscharakteristik weiterbetrieben werden kann. Hierbei wird üblicherweise eine mittlere Dämpfungscharakteristik angestrebt, die weder zu hart noch zu weich ist.

Aus diesen Anforderungen ergibt sich ein relativ komplexer Aufbau der Vorrichtung, insbesondere des Schwingungsdämpfers, wie sich bei spielsweise aus der US 2016/0091044 Al und der WO 2016/066314 Al entnehmen lässt. Der Aufbau wird insbesondere dadurch komplex, da mehrere Schieber verwendet werden müssen. Weitere Schwingungsdämpfer sind in der US 2016/0369862 Al, der JP 2009-115319 A, der

US 5,147,018 A, der WO 2011/023351 Al und der US 2005/0016086 Al of fenbart. Insbesondere der in der EP 2 678 581 Bl offenbarte Schwingungsdämpfer bietet auch im „Failsafe" eine mittlere Dämpfungscharakteristik .

Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckregelventil zum Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem Pilotdruckraum anzugeben, welches einfach im Aufbau ist und den Druck im Pilotdruckraum auch dann auf ein bestimmbares Maß regelt, wenn keine elektrische Energie zum Bestromen der Betätigungseinrich tung vorhanden ist. Des Weiteren liegt einer Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaf fen, mit welcher der Druck des Druckfluids im Pilotdruckraum regel bar ist und welche mit einem derartigen Druckregelventil betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 17 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche .

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem Pilotdruckraum, um fassend - ein Ventilgehäuse mit mindestens einem Eingang, der mit dem Pi lotdruckraum fluidisch verbbindbar ist, und mindestens einem Ausgang,

- einen Stößel, der mittels einer bestrombaren Betätigungsein richtung entlang einer Längsachse bewegbar im Ventilgehäuse ge lagert ist,

- ein erstes Dichtelement, welches entlang der Längsachse beweg bar im Ventilgehäuse gelagert ist und mittels einer ersten Fe der in eine Verschlussstellung vorgespannt wird, in welcher das erste Dichtelement gegen einen ersten Ventilsitz anliegt, wobei das erste Dichtelement einen vom Druckfluid durchströmbaren Durchtrittskanal aufweist,

- ein zweites Dichtelement, welches am Stößel befestigt ist und durch Bestromen der Betätigungseinrichtung mittels des Stößels entlang der Längsachse zwischen einer ersten Stellung, in wel cher das zweite Dichtelement am ersten Dichtelement anliegt und den Durchtrittskanal verschließt, und einer zweiten Stellung, in welcher das zweite Dichtelement an einem zweiten Ventilsitz anliegt, bewegbar ist, wobei der zweite Ventilsitz bezogen auf die Längsachse axial versetzt zum ersten Ventilsitz angeordnet ist, und

- eine zweite Feder, welche das zweite Dichtelement in die erste Stellung vorspannt.

Die wesentliche Eigenschaft des vorschlagsgemäßen Druckregelventils ist diejenige, dass es mindestens zwei Ventilsitze aufweist, durch welche das Druckfluid strömen kann, wenn der betreffende Ventilsitz geöffnet ist. Das Druckregelventil ist dabei so ausgestaltet, dass das Druckfluid das Druckregelventil durchströmen kann, wenn zumin dest einer der Ventilsitze geöffnet ist. Insofern sind bezogen auf das Öffnungsverhalten der erste Ventilsitz und der zweite Ventilsitz parallel zueinander geschaltet.

Während der zweite Ventilsitz infolge eines Bestromens der Betäti gungseinrichtung und der hieraus resultierenden Bewegung des zweiten Dichtelements direkt oder indirekt geöffnet und geschlossen werden kann, wird der erste Ventilsitz aufgrund des im Druckregelventil wirkenden Drucks geöffnet. Mit anderen Worten wird der zweite Ven tilsitz durch das Bestromen aktiv geöffnet, während der der erste Ventilsitz aufgrund der herrschenden Druckverhältnisse passiv geöff net wird. Die zweite Feder sorgt dafür, dass der Durchtrittskanal bei Ausfall der Betätigungseinrichtung geschlossen wird.

Dies hat zur Folge, dass selbst dann, wenn die elektrische Energie zum Bestromen der Betätigungseinrichtung nicht zur Verfügung steht, ein Durchströmen des Druckregelventils möglich ist. Der Druck im Pi lotdruckraum kann daher auch beim Ausfall der Stromversorgung ge steuert oder geregelt werden, so dass eine Ausfallsicherung, auch als „Failsafe" bezeichnet, mit nur einem einzigen Druckregelventil bereitgestellt werden kann. Die sich im Falle der Ausfallsicherung einstellende Dämpfungscharakteristik wird von der Wahl der Federkon stante und der Federvorspannung der ersten Feder bestimmt.

Das Druckregelventil kann auch dann geschlossen werden, wenn sich das zweite Dichtelement in der zweiten Stellung befindet und das zweite Dichtelement am zweiten Ventilsitz anliegt. Dann aber ist kein Durchströmen des Druckregelventils und daher keine Steuerung oder Regelung des Drucks im Pilotdruckraum möglich, so dass das zweite Dichtelement im Betrieb des Druckregelventils üblicherweise nicht in die zweite Stellung bewegt wird.

Der erste Ventilsitz und der zweite Ventilsitz sind bezogen auf die Längsachse axial versetzt zueinander angeordnet, um die Bewegbarkeit des zweiten Dichtelements entlang der Längsachse gewährleisten zu können. Das Vorsehen des zweiten Dichtelements zur Drosselung ermög licht eine sehr genaue Einstellung der Öffnungspunkte und der ge wünschten Dämpfungscharakteristik. Bei dem in der EP 2 678 581 Bl offenbarten Druckregelventil wird die Drosselung sowie das Öffnen und Schließen der Ventilsitze mit dem Stößel durchge führt. Ein zweites Dichtelement weist das dort gezeigte Druck regelventil nicht auf. Folglich lässt sich die gewünschte Dämp- fungscharakteristik nicht so genau einstellen wie beim vorliegenden Druckregelventil. Zudem kann mit dem vorliegenden Druckregelventil die Dämpfungscharakteristik auf einfache Weise dadurch verändert werden, dass ein anders dimensioniertes zweites Dichtelement verwen det wird. Bei dem in der EP 2 678 581 Bl offenbarten Druckre gelventil muss hierzu der gesamte Stößel geändert werden, was deutlich aufwendiger ist.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform wird der Durchtrittska nal von einem Ringspalt zwischen dem ersten Dichtelement und dem Stößel gebildet. In dieser Ausführungsform kann der Durchtrittskanal auf eine konstruktiv einfache Weise realisiert werden.

Gemäß einer weitergeführten Ausführungsform wird der zweite Ventil sitz von einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Rohr gebildet. Ins besondere dann, wenn konstruktive Änderungen am Druckregelventil vorgenommen werden sollen, die eine andere Positionierung des zwei ten Ventilsitzes erforderlich machen, müssen nur der Durchmesser und/oder die Länge des Rohres verändert werden. Das Ventilgehäuse selbst kann unverändert bleiben.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform ist das Rohr entlang der Längsachse bewegbar mit dem Ventilgehäuse verbunden. Dabei bie tet es sich an, das Rohr mittels eines Reibschlusses, beispielsweise mittels eines gewissen Übermaßes gegenüber dem Ventilgehäuse, mit demselben zu verbinden, damit die Position des zweiten Ventilsitzes im Betrieb des Druckregelventils eindeutig erhalten bleibt. Aller dings kann der Reibschluss bei der Montage des Druckregelventils mit geeigneten Werkzeugen überwunden werden, so dass sich die Position des zweiten Ventilsitzes justieren lässt. Die Position des zweiten Ventilsitzes wiederum beeinflusst die Öffnungspunkte des Druckregel ventils. Hierdurch können Magnetkräfte vereinheitlicht werden, die infolge von Toleranzunterschiede unterschiedlich sein können. Auf grund von Fertigungstoleranzen vom Sollwert abweichende Öffnungs punkte können auf relativ einfache Weise korrigiert werden. In einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Querschnittsflä che des Ringspalts größer sein als die Querschnittsfläche eines vom zweiten Dichtelement oder vom Stößel ausgehenden Drosselspalts. Die eingangs erwähnte Steuerung oder Regelung des Drucks im Pilotdruck raum erfolgt im Wesentlichen über eine Drosselung der Strömung des Druckfluids im Druckregelventil. Das Maß der Drosselung wird vom kleinsten durchströmbaren Querschnitt bestimmt. Beim Durchströmen des Druckregelventils passiert das Druckfluid im Wesentlichen zwei Querschnitte, nämlich einerseits den Ringspalt und andererseits den vom zweiten Dichtelement oder vom Stößel gebildeten Drosselspalt. Während der Ringspalt konstruktiv vorgegeben ist und seine Quer- schnittsfläche nicht verändert werden kann, kann die Querschnitts fläche des Drosselspalts infolge einer mehr oder weniger starken Bestromung der Betätigungseinrichtung geändert werden. Aufgrund der Tatsache, dass die Querschnittsfläche des Drosselspalts in jeder Stellung des Stößels kleiner ist als die Querschnittsfläche des Ringspalts oder des Durchtrittskanals, ist gewährleistet, dass der Druck im Pilotdruck mittels der Bestromung der Betätigungseinrich tung verändert werden kann.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform ist die Querschnitts fläche des Ringspalts größer als die Querschnittsfläche

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem zweiten Ven tilsitz ausbildenden ersten Drosselspalts, oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem Ventilgehäu se ausbildenden zweiten Drosselspalts, oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem ersten Dich telement ausbildenden dritten Drosselspalts.

Befindet sich das zweite Dichtelement zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung, wird das Druckfluid in Strömungsrichtung gesehen vom zweiten Dichtelement zunächst radial nach außen, dann parallel zur Längsachse und anschließend wieder radial nach innen gelenkt. Strömt das Druckfluid radial nach außen, durchströmt es ei nen parallel zur Längsachse verlaufenden ersten Drosselpalt. Beim Strömen parallel zur Längsachse durchströmt das Druckfluid einen zweiten Drosselspalt, während es beim Strömen radial nach innen ei nen dritten Drosselspalt durchströmt. Der erste Drosselspalt bildet sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem zweiten Ventilsitz aus. Der zweite Drosselspalt bildet sich zwischen dem zweiten Dich telement und dem Ventilgehäuse oder einem in das Ventilgehäuse ein gesetzten Bauteil aus, während sich der dritte Drosselspalt zwischen dem zweiten Dichtelement und dem ersten Dichtelement ausbildet.

Je nach Stellung des zweiten Dichtelements ändern sich die Quer schnitte des ersten und des dritten Drosselspalts. Derjenige Dros selspalt, der die kleinste Querschnittsfläche aufweist, soll als ak tiver Drosselspalt bezeichnet werden, da dieser das Maß der Drosse lung des Stroms des Druckfluids bestimmt. Das Druckregelventil ist so ausgelegt, dass unabhängig von der Stellung des Stößels die Quer- schnittsfläche des Ringspalts größer ist als die Querschnittsfläche des aktiven Drosselspalts. Infolgedessen ist gewährleistet, dass der Druck im Pilotdruck mittels der Bestromung der Betätigungseinrich tung verändert werden kann.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform ist die Querschnitts fläche des Ringspalts größer als die Querschnittsfläche

- des sich zwischen dem Stößel und dem zweiten Ventilsitz ausbil denden ersten Drosselspalts, oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem Ventilgehäu se ausbildenden zweiten Drosselspalts, oder

- des sich zwischen dem zweiten Dichtelement und dem ersten Dich telement ausbildenden dritten Drosselspalts.

In dieser Ausführungsform bildet sich der erste Drosselspalt zwi schen dem Stößel und dem zweiten Ventilsitz und nicht zwischen dem zweiten Dichtelement und dem zweiten Ventilsitz aus. In dieser Aus führungsform wird die Größe der Querschnittsfläche des ersten Dros selspalts vom Stößel bestimmt, während die Größe der Querschnitts fläche des zweiten und des dritten Drosselspalts vom zweiten Dich- telement bestimmt werden. Insofern werden zwei verschiedene Elemente zur Drosselung verwendet. In dieser Ausführungsform ist der Gestal tungsspielraum größer, da mit der Länge des Stößels der erste Dros selspalt unabhängig vom zweiten Dichtelement eingestellt werden kann .

Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der zweite Dichtsitz vom ersten Dichtsitz umschlossen sein. Hierdurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise des Druckregelventils.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Druckregelventil als ein Proportionalventil ausgebildet. Der Volumenstrom durch das Druckregelventil kann in dieser Ausführungsform auf folgende Weise geregelt werden: Wie erwähnt, kann das zweite Dichtelement mittels der Betätigungseinrichtung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung hin- und her bewegt werden. Das Proportionalventil ist so ausgestaltet, dass sich der Drosselspalt linear ändert, so dass auch der Volumenstrom linear verändert wird. Der Druck im Pi lotdruckraum kann daher proportional zur Bestromung der Betätigungs einrichtung gesteuert werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann das zweite Dichtelement als ein Federblech ausgeführt sein. Das zweite Dichtelement ist in die ser Ausführungsform einerseits mit einer geringen Wandstärke ausrei chend stabil, andererseits vergleichsweise einfach zu fertigen.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform ist das zweite Dich telement mittels einer Spielpassung mit dem Stößel verbunden. Hier durch lassen sich Toleranzen auf einfache Weise ausgleichen.

Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Federblech auf dem Stößel verstemmt ist. Hierdurch kann auf ein fache Weise eine ausreichende Befestigung des Federblechs am Stößel erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Federblech mittels ei nes Mitnehmerelements am Stößel befestigt. Das Mitnehmerelement kann eine vergleichsweise große Bewegbarkeit des Federblechs entlang der Längsachse zulassen, wodurch sich Fehlertoleranzen ausgleichen las sen .

Nach einer fortgebildeten Ausführungsform ist das Mitnehmerelement so am Stößel befestigt, dass sich der erste Drosselspalt zwischen dem Mitnehmerelement und dem zweiten Ventilsitz ausbildet. Das Mit nehmerelement kann je nach gewünschtem Öffnungsverhalten auf einfa che Weise gegen ein anderes Mitnehmerelement ausgetauscht werden, mit welchem der erste Drosselspalt größer oder kleiner wird. Ein ge gebenes Druckregelventil kann folglich flexibel und mit geringem konstruktivem Aufwand für verschiedene Dämpfungscharakteristiken ausgelegt werden.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform umfasst die Betätigungs einrichtung einen vom Druckfluid durchströmbaren Magnet. Betäti gungseinrichtungen, welche Magneten zum Bewegen eines Stößels ein- setzen, sind weit verbreitet, so dass beim Fertigen des vorliegenden Druckregelventils auf derartige Betätigungseinrichtungen zurückge griffen werden kann. Wenn der Magnet jedoch vom Druckfluid durch strömt werden kann, ergibt sich der Vorteil, dass das Druckfluid als Kühlmittel wirkt, da es zumindest einen Teil der Wärme, die im Be trieb des Magneten entsteht, aus dem Magneten abführen kann. Die thermische Belastung des Magneten wird hierdurch verringert und sei ne Haltbarkeit erhöht .

Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steu ern oder Regeln eines Drucks in einem Pilotdruckraum, umfassend

- einen Primärkreislauf für ein Druckfluid,

- eine im Primärkreislauf angeordnete Arbeitsmaschine zum Fördern des Druckfluids im Primärkreislauf entlang einer Förderrich tung,

- einen hydraulischen oder pneumatischen Schieber,

- einen Sekundärkreislauf für das Druckfluid, welcher von einer Abzweigung des Primärkreislaufs aus geht, die bezogen auf die Förderrichtung stromabwärts der Arbeitsmaschine angeordnet ist, und

welcher in einer Einmündung wieder in den Primärkreislauf einmündet ,

- einen im Sekundärkreislauf angeordneten Pilotdruckraum, und

- ein zwischen dem Pilotdruckraum und der Einmündung im Sekundär kreislauf angeordnetes Druckregelventil nach einem der vorheri gen Ausführungsformen, wobei

- der Schieber so angeordnet und ausgestaltet ist, dass der

Schieber den Strom des Druckfluids im Primärkreislauf zwischen der Abzweigung und der Einmündung in Abhängigkeit vom Druck im Pilotdruckraum sperren oder freigeben kann.

Die Vorteile und technischen Effekte, welche mit der vorschlagsgemä ßen Vorrichtung erreicht werden können, entsprechen denjenigen, die mit dem Druckregelventil nach einer der zuvor diskutierten Ausfüh rungsformen erläutert worden sind. Zusammenfassend sei darauf ver wiesen, dass mit nur einem Druckregelventil und nur einem Schieber eine sowohl eine aktive als auch eine passive Regelung des Drucks im Pilotdruckraum erreicht und der konstruktive Aufwand der Vorrichtung gering gehalten werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Schieber als ein Propor tionalschieber ausgestaltet. Der Schieber sperrt in einer Schließ stellung je nach Druck im Pilotdruckraum den Primärkreislauf zwi schen der Abzweigung und der Einmündung. In diesem Fall kann das Druckfluid nur über den Sekundärkreislauf von der Abzweigung zur Einmündung strömen. Sobald der Druck im Pilotdruckraum je nach Aus bildung der Vorrichtung über- oder unterschritten hat, wird der Schieber in eine Offenstellung bewegt, so dass das Fluid auch zwi schen der Abzweigung und der Einmündung im Primärkreislauf strömen kann. Einfache Schieber können aber nur zwischen der Offenstellung oder der Schließstellung bewegt werden, so dass der Strom des Druck fluids zwischen der Abzweigung und der Einmündung im Primärkreislauf vollständig entweder freigegeben oder gesperrt werden. Wenn der Schieber aber als ein Proportionalschieber ausgestaltet ist, kann der Volumenstrom des Druckfluids zwischen der Abzweigung und der Einmündung im Primärkreislauf in Abhängigkeit des Drucks im Pilot druckraum eingestellt werden. Da sich der Druck im Pilotdruckraum wiederum mit der Bestromung der Betätigungseinrichtung einstellen lässt, kann demzufolge auch der Volumenstrom des Druckfluids zwi schen der Abzweigung und der Einmündung im Primärkreislauf mit der Bestromung der Betätigungseinrichtung eingestellt und gleichzeitig aber eine Ausfallsicherung für den Fall, dass die Betätigungsein richtung ausfällt, realisiert werden.

Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Betä tigungseinrichtung des Druckregelventils einen vom Druckfluid durch- strömbaren Magnet umfasst und der Magnet fluidisch mit dem Pilot druckraum oder mit einem externen Druckfluid-Kreislauf verbunden ist. Wie erwähnt, sind Betätigungseinrichtungen, welche Magneten zum Bewegen eines Stößels einsetzen, weit verbreitet, so dass auf derar tige Betätigungseinrichtungen zurückgegriffen werden kann. Wenn der Magnet jedoch vom Druckfluid durchströmt werden kann, ergibt sich der Vorteil, dass das Druckfluid als Kühlmittel wirkt, da es zumin dest einen Teil der Wärme, die im Betrieb des Magneten entsteht, aus dem Magneten abführen kann. Die thermische Belastung des Magneten wird hierdurch verringert und seine Haltbarkeit erhöht.

Wenn der Magnet fluidisch mit dem Pilotdruckraum verbunden ist, kann der dort herrschende Druck als Förderdruck für das Druckfluid ver wendet werden, so dass keine weiteren Förderelemente verwendet wer den müssen. Der Aufbau der Vorrichtung wird nicht wesentlich verkom pliziert. Für den Fall, dass der Magnet fluidisch mit einem externen Druckfluid-Kreislauf verbunden ist, kann der Volumenstrom durch den Magnet unabhängig vom Volumenstrom und von den Druckverhältnissen im Sekundärkreislauf verändert werden.

Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ar beitsmaschine als eine Pumpe, ein Verdichter oder ein Schwingungs dämpfer ist. Die Schwingungsdämpfer können als Zweirohr- oder Dreirohr-Schwingungsdämpfer ausgestaltet sein. Derartige Arbeitsma schinen lassen sich mittels der vorschlagsgemäßen Vorrichtung infol ge der Regelung im Pilotdruckraum auf einfache Weise besonders gut steuern oder regeln. Für den Fall, dass die Arbeitsmaschine als ein Schwingungsdämpfer ausgestaltet ist, lässt sich die Dämpfungscharak teristik mittels der Bestromung der Betätigungseinrichtung dahinge hend einstellen, dass sich eine härtere oder weichere Dämpfung ergibt. Fällt die Betätigungseinrichtung aus, wird auch eine Dämp fung gewährleistet, die von der Federvorspannung und der Federkon stanten der ersten Feder abhängt.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen Schaltplan einer Ausführungsform einer vorschlagsge mäßen Vorrichtung zum Steuern oder Regeln eines Drucks ei nes Druckfluids in einem Pilotdruckraum,

Figur 2 eine Teilschnittdarstellung durch eine erste Ausführungs form eines vorschlagsgemäßen Druckregelventils,

Figur 3A eine prinzipielle und nicht maßstabsgerecht vergrößerte

Darstellung des in Figur 2 gekennzeichneten Ausschnitts X, bei welcher sich das Druckregelventil in einem ersten Be triebszustand befindet,

Figur 3B eine prinzipielle und nicht maßstabsgerecht vergrößerte

Darstellung des in Figur 2 gekennzeichneten Ausschnitts X, bei welcher sich das Druckregelventil in einem zweiten Be triebszustand befindet,

Figur 3C eine prinzipielle und nicht maßstabsgerecht vergrößerte

Darstellung des in Figur 2 gekennzeichneten Ausschnitts X, bei welcher sich das Druckregelventil in einem dritten Be triebszustand befindet, Figur 4 eine prinzipielle und nicht maßstabsgerecht vergrößerte Darstellung analog zum in Figur 2 gekennzeichneten Aus schnitts X einer zweiten Ausführungsform des vorschlagsge mäßen Druckregelventils, bei welcher sich das Druckregel ventil im ersten Betriebszustand befindet, und

Figur 5 eine prinzipielle und nicht maßstabsgerecht vergrößerte

Darstellung analog zum in Figur 2 gekennzeichneten Aus schnitts X einer dritten Ausführungsform des vorschlagsge mäßen Druckregelventils, bei welcher sich das Druckregel ventil im ersten Betriebszustand befindet.

In Figur 1 ist ein Schaltplan einer Vorrichtung 10 zum Steuern oder Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem Pilotdruckraum 12 dargestellt. Als Druckfluid kann eine Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft verwendet werden, wobei sich die folgende Beschreibung auf ein Druckfluid bezieht, welches als eine Hydraulikflüssigkeit ausge staltet ist. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Primärkreislauf 14, in welchem das Druckfluid mittels einer Arbeitsmaschine 16 geför dert werden kann. Unter einer Arbeitsmaschine 16 soll ein Bauteil verstanden werden, mit welchem insbesondere mechanische Arbeit auf das Druckfluid derart übertragen werden kann, dass es in der mit dem Pfeil PI gekennzeichneten Förderrichtung im Primärkreislauf 14 ge fördert wird.

Bezogen auf die mit dem Pfeil PI gekennzeichnete Förderrichtung ist stromabwärts der Arbeitsmaschine 16 eine Abzweigung 18 angeord net, von welcher ein Sekundärkreislauf 20 ausgeht, der ebenfalls vom Druckfluid durchströmt werden kann. Auf die genaue Ausgestaltung des Sekundärkreislaufs 20 wird später genauer eingegangen.

Stromabwärts von der Abzweigung 18 ist im Primärkreislauf 14 eine Einmündung 22 vorgesehen, an welcher der Sekundärkreislauf 20 wieder in den Primärkreislauf 14 mündet. Im dargestellten Beispiel ist die Einmündung 22 mittels einer Niederdruckkammer 23 reali siert .

Ausgehend von der Niederdruckkammer 23 mündet der Primärkreislauf 14 wieder in die Arbeitsmaschine 16.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich, ist stromabwärts von der Abzwei gung 18 ein Schieber 24 angeordnet, der im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als ein Proportionalschieber 26 ausgeführt ist, der mit einer Feder 25 zusammenwirkt. Der Sekundärkreislauf 20 kann vom Schieber 24 nicht gesperrt werden. Der Schieber 24 ist zwischen zwei Positionen verstellbar, wobei in einer ersten Position, welche die Figur 1 dargestellt ist, der Schieber 24 den Primärkreislauf 14 zwischen der Abzweigung 18 und der Einmündung 22 sperrt. In der zweiten Position hingegen ist die Fluidverbindung zwischen der Ab zweigung 18 und der Einmündung 22 im Primärkreislauf 14 gegeben. Der Schieber 24 ist als ein 2/2-Ventil ausgeführt.

Die Feder 25 wirkt so mit dem Schieber 24 zusammen, dass er in die erste Position vorgespannt wird. Zwischen der Arbeitsmaschine 12 und der Abzweigung 18 geht eine erste Steuerleitung 27 aus, die mit dem Schieber 24 verbunden ist. Weiterhin geht vom Pilotdruckraum eine zweite Steuerleitung 29 aus, welche wie die erste Steuerleitung 27 ebenfalls mit dem Schieber 24 verbunden ist. Das über die erste Steuerleitung 27 zum Schieber 24 geleitete Druckfluid wirkt in ent gegengesetzter Richtung auf den Schieber 24 in Vergleich zu dem über die zweite Steuerleitung 29 zum Schieber 24 geleitete Druckfluid.

Das über die zweite Steuerleitung 29 zum Schieber 24 geführte Druck fluid wirkt in derselben Richtung wie die Feder 25.

Ausgehend von der Abzweigung 18 ist stromabwärts vom Schieber 24 im Sekundärkreislauf 20 eine drosselnde Hauptblende 28 vorgese hen. Anschließend mündet der Sekundärkreislauf 20 in den bereits erwähnten Pilotdruckraum 12. Vom Pilotdruckraum 12 geht eine Stromabwärts vom Pilotdruckraum 12 ist ein Druckregelventil 30 angeordnet, dessen Funktion als ein magnetgesteuertes 3/2-Ventil und ein hierzu parallel geschaltetes rein hydraulisch gesteuertes 3/2 Ventil aufgefasst werden kann. Auf die genaue konstruktive Ausge staltung des Druckregelventils 30 wird später genauer eingegangen.

Stromabwärts des Druckregelventils 30 verläuft eine erste Leitung 32 direkt zur Niederdruckkammer 23, während sich eine zweite Lei tung 34 in eine erste Unterleitung 36 und eine zweite Unterlei tung 38 aufspaltet, wobei in der ersten Unterleitung 36 ein Rück schlagventil 40 und in der zweiten Unterleitung 38 eine Neben blende 42 angeordnet sind. Das Rückschlagventil 40 und die Neben blende 42 sind parallel zueinander geschaltet. Stromabwärts des Rückschlagventil 40 und der Nebenblende 42 vereinigen sich die erste Unterleitung 36 und die zweite Unterleitung 38 wieder. Von dort aus führt die zweite Leitung 34 wie auch die erste Leitung 32 zur Niederdruckkammer 23. Wie bereits erwähnt, mündet der Sekun därkreislauf 20 in der Niederdruckkammer 23 wieder in den Pri märkreislauf 14.

Wie bereits erwähnt, lässt sich das vorschlagsgemäße Druckregelven til 30 von seiner Funktion her als ein magnetgesteuertes 3/2-Ventil und einen hierzu parallel geschaltetes, druckgesteuertes 3/2-Ventil auffassen, welches im dargestellten Beispiel einen Eingang 41 und zwei Ausgänge 43 umfasst. Wie aus den später folgenden Ausführungen ersichtlich sein wird, kann das Druckregelventil 30 als ein 3/3- Ventil betrieben werden. Es ist aber auch möglich, das Druckregel ventil 30 so auszugestalten, dass es von seiner Funktion her als ein magnetgesteuertes 2/2-Ventil und einen hierzu parallel geschaltetes, druckgesteuertes 2/2-Ventil aufgefasst werden kann. In diesem Fall weist das Druckregelventil 30 einen Eingang 41 und nur einen Ausgang 43 auf. Anstelle der ersten Leitung 32 und der zweiten Leitung 34 ist dann nur eine gemeinsame Leitung vorhanden (nicht dargestellt) . Das magnetgesteuerte Ventil weist einen Magnet 44 auf, der im dar gestellten Beispiel vom Druckfluid, in diesem Fall von der Hydrau likflüssigkeit, durchströmbar ist. Es ist aber genauso gut möglich, den Magnet 44 so auszuführen, dass er nicht durchströmbar ist. Im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Magnet 44 an ei nen externen Druckfluid-Kreislauf 46 angeschlossen, welcher eine Förderpumpe 48 zum Fördern des Druckfluids im externen Druckfluid- Kreislauf 46 aufweist. Nicht dargestellt ist eine Ausführungsform, in welcher der Magnet 44 fluidisch mit dem Primärkreislauf 14 und/oder Sekundärkreislauf 20 verbunden ist. Beispielsweise kann der Magnet 44 fluidisch mit dem Pilotdruckraum 12 und der Nieder druckkammer 23 verbunden sein.

In Figur 2 ist eine erste Ausführungsform des vorschlagsgemäßen Druckregelventils 30i anhand einer Teilschnittdarstellung gezeigt. Der in Figur 2 gekennzeichnete Ausschnitt X ist in Figur 3A vergrö ßert dargestellt. Folglich bezieht sich die nachfolgende Beschrei bung sowohl auf die Figur 2 als auch auf die Figur 3A. Zum besseren Verständnis sind dort auch der Pilotdruckraum 12 und die Nieder druckkammer 23 dargestellt.

Das Druckregelventil 30i umfasst ein Ventilgehäuse 50, in welchem ein Stößel 52 mittels einer bestrombaren Betätigungseinrichtung 53 entlang einer Längsachse L bewegbar gelagert ist. Im Folgenden soll unter Ventilgehäuse 50 sämtliche Bauteile verstanden werden, welche in irgendeiner Weise Wandungen und Hohlräume des Druckventils bilden. Dabei kann das Ventilgehäuse 50 mehrere derartige Bauteile aufweisen .

Weiterhin umfasst das Druckregelventil 30i ein erstes Dichtelement 54, welches ebenfalls entlang der Längsachse L bewegbar im Ventil gehäuse 50 gelagert ist. Das erste Dichtelement 54 wird mittels einer ersten Feder 56 gegen einen ersten Ventilsitz 58 (siehe Fi gur 3A) vorgespannt, der ebenfalls vom Ventilgehäuse 50 gebildet wird. Das erste Dichtelement 54 bildet ferner einen vom Druckfluid durchströmbaren Durchtrittskanal 60, der im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als ein Ringspalt 62 ausgeführt ist, der zwischen dem ersten Dichtelement 54 und dem Stößel 52 angeordnet ist.

Darüber hinaus umfasst das vorschlagsgemäße Druckregelventil 30i ein zweites Dichtelement 64, das am Stößel 52 befestigt ist und mit dem Stößel 52 entlang der Längsachse L zwischen einer ersten Stellung, in welcher das zweite Dichtelement 64 am ersten Dich telement 54 anliegt und den Durchtrittskanal 60 verschließt, und einer zweiten Stellung, in welcher das zweite Dichtelement 64 an einem zweiten Ventilsitz 66 anliegt, verschiebbar ist. Der zweite Ventilsitz 66 wird von einem Rohr 67 gebildet, welches unter Ausbil dung eines Reibschlusses mit dem Ventilgehäuse 50 verbunden ist. Folglich kann das Rohr 67 entlang der Längsachse L bewegt werden, wenn eine ausreichend große Kraft auf das Rohr 67 aufgebracht wird. Wird das Rohr 67 verschoben, verändert sich auch die Position des zweiten Ventilsitzes 66, wodurch die Öffnungspunkte des Druckregel ventils 30i auf einfache Weise verändert werden können.

Wie aus der Figur 3A zu entnehmen ist, weist das Rohr einen Innen durchmesser D RI und einen Außendurchmesser D RA auf. Zudem weist der Stößel 52 am zum Rohr 67 hinzeigenden Ende einen Außendurchmesser D SA auf. Im ersten Ausführungsbeispiel des Druckregelventils 30i ist der Außendurchmesser D SA des Stößels 52 kleiner als der Innendurchmesser D RI des Rohres 67.

Das Druckregelventil 30i umfasst weiterhin eine zweite Feder 68, (siehe Figur 2) welche mit dem Stößel 52 derart zusammenwirkt, dass das zweite Dichtelement 64 in die erste Stellung vorgespannt und folglich gegen das erste Dichtelement 54 gedrückt wird. Insofern bildet das erste Dichtelement 54 einen dritten Ventilsitz 70 für das zweite Dichtelement 64 (siehe Figur 3A) . Das zweite Dichtelement 64 ist als ein Federblech 72 ausgeführt, welches mittels einer Spielpassung am Stößel 52 befestigt ist. Die Spielpassung ist so ausgeführt, dass das Federblech 72 in minimalem Umfang sowohl entlang der Längsachse L als auch senkrecht hierzu bewegbar ist. Die Befestigung kann durch ein stirnseitiges Verstem men des Stößels 52 erfolgen. Das Federblech 72 weist eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm auf.

In Figur 2 und Figur 3A befindet sich das Druckregelventil 30i in einem ersten Betriebszustand, während sich das Druckregelventil 30i in Figur 3B und Figur 3C, welche den in Figur 2 gekennzeichneten Ausschnitt X analog darstellen, in einem zweiten bzw. dritten Be triebszustand befindet.

In Figur 3A befindet sich die Vorrichtung 10 im drucklosen Zustand, in welchem das erste Dichtelement 54 mittels der ersten Feder 56 gegen den ersten Ventilsitz 58 und das zweite Dichtelement 64 mit tels der zweiten Feder 68 gegen das erste Dichtelement 54 gedrückt werden. Das Druckfluid kann folglich das Druckregelventil 30i nicht durchströmen, so dass der zweite Ventilsitz 66 indirekt ebenfalls verschlossen wir.

In Figur 3B befindet sich das Druckregelventil 30i in einem zweiten Betriebszustand, welcher dem bestimmungsgemäßen Betrieb des Druck regelventils 30i entspricht. Aufgrund einer Bestromung der Betäti gungseinrichtung 53 wird der Stößel 52 bezogen auf die Figuren 2 bis 3C nach links verschoben, was zur Folge hat, dass sich das zwei te Dichtelement 64 vom ersten Dichtelement 54 entfernt und folg lich den Durchtrittskanal 60 nicht mehr verschließt. Das Druckflu id, welches von der Arbeitsmaschine 16 durch den Sekundärkreis lauf 20 gefördert wird, kann folglich das Druckregelventil 30i wie in Figur 3B mit dem Pfeil P2 gekennzeichnet durchströmen und somit zur Niederdruckkammer 23 gelangen. Ausgehend von einer parallel zur Längsachse L gerichteten Strömung beim Eintritt in das Druck- regelventil 30i und beim Durchströmen des ersten Ventilsitzes 66 wird das Druckfluid vom zweiten Dichtelement 64 zunächst radial nach außen umgelenkt, wobei es einen ersten Drosselspalt 74i durch strömen muss. Anschließend wird das Druckfluid so umgelenkt, dass es im Wesentlichen parallel zur Längsachse L strömt, wobei es einen zweiten Drosselspalt 74 2 durchströmen muss. Danach wird das Druck fluid radial nach innen umgelenkt, so dass es einen dritten Dros selspalt 74 3 durchströmt, bevor es in den Durchtrittskanal 60 mit einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse L gerichteten Strö mung eintritt. Nachdem das Druckfluid den Durchtrittskanal 60 durchströmt hat, gelangt es in die Niederdruckkammer 23.

Der erste Drosselspalt 74i, der zweite Drosselspalt 74 2 und der drit te Drosselspalt 74 3 gehen vom zweiten Dichtelement 64 aus. Der erste Drosselspalt 74i weist dabei eine im Wesentlichen parallel zur Längsachse L verlaufende erste Querschnittsfläche Al auf und bildet sich zwischen dem zweiten Ventilsitz 66 und dem zweiten Dichtelement 64 aus. Der zweite Drosselspalt 74 2 weist eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L verlaufende zweite Quer schnitt sfläche A2 auf, die sich zwischen dem zweiten Dichtelement 64 und dem Ventilgehäuse 50 ausbildet. Der dritte Drosselspalt 74 3 weist eine im Wesentlichen parallel zur Längsachse L verlaufende dritte Querschnittsfläche A3 auf, die sich zwischen dem zweiten Dichtelement 64 und dem ersten Dichtelement 54 ausbildet.

Aus einem Vergleich der Figur 3A und Figur 3B geht hervor, dass vor Beginn der Bestromung die dritte Querschnittsfläche A3 gleich null und damit der Durchtrittskanal 60 verschlossen ist. Wird nun mit der Bestromung begonnen, bewegen sich der Stößel 52 zusammen mit dem zweiten Dichtelement 64 vom ersten Dichtelement 54 weg und hin zum zweiten Ventilsitz 66. Dies hat zur Folge, dass sich die dritte Querschnittsfläche A3 vergrößert, während sich die erste Querschnittsfläche Al verkleinert. Unabhängig davon bleibt die zweite Querschnittsfläche A2 konstant. Unabhängig von der Größe der ersten Querschnittsfläche Al, der zweiten Querschnittsfläche A2 und der dritten Querschnittsfläche A3 ist die Querschnittsflä che A4 des Durchtrittskanals 60 so gewählt, dass sie immer größer ist als zumindest eine der ersten, zweiten und dritten Quer schnittsfläche Al, A2 , A3.

Aus Gründen der Regelbarkeit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Drosselung mit dem ersten Drosselspalt 74i durchgeführt wird. Die Bestromung der Betätigungseinrichtung 53 ist daher so vorzunehmen, dass das zweite Dichtelement 64 möglichst schnell bis über die Mitte der Distanz hinaus zwischen dem am ersten Ventilsitz 58 anliegenden ersten Dichtelement 54 und dem zweiten Ventilsitz 66 bewegt wird. Dies lässt sich durch einen initialen Peakstrom rea lisieren. Sobald sich das zweite Dichtelement 64 bezogen auf die Darstellung in den Figuren 2 bis 3B links der Mitte zwischen dem erste Dichtelement 54 und dem zweiten Ventilsitz 66 befindet, ist die erste Querschnittsfläche Al des ersten Drosselspalts 74i die kleinste der ersten, zweiten und dritten Querschnittsfläche Al,

Kl, A3, so dass die Drosselung des Druckfluids vom ersten Drossel spalt 74i bestimmt wird.

Beim Durchströmen wird das Druckfluid gedrosselt, wobei die Drosse lung von dem Drosselspalt 74 bestimmt wird, in der die kleinste Querschnittsfläche A aufweist. Je nachdem, wie stark das Druckflu id beim Durchströmen des Druckregelventils 30i gedrosselt wird, verändert sich auch der Druck im Pilotdruckraum 12. Je stärker ge drosselt wird, desto stärker steigt der Druck im Pilotdruckraum 12 an. Die Drosselung kann stufenlos erfolgen und hängt von der Stärke der Bestromung der Betätigungseinrichtung 53 ab. Da infolge der Drosselung auch der Volumenstrom durch das Druckregelventil 30i be einflusst wird und sich stufenlos einstellen lässt, ist das Druck regelventil 30i als ein Proportionalventil 75 ausgebildet. Bezugnehmend auf die Figur 1 wird nun die Wirkung des Drucks im Pi lotdruckraum 12 auf den Schieber 24 erläutert. Für den Fall, dass der Druck im Pilotdruckraum 12 größer als der oder gleich dem Druck stromaufwärts des Schieber 24 im Primärkreislauf 14 ist, bleibt der Schieber 24 in der in Figur 1 dargestellten Stellung, so dass der Primärkreislauf 14 zwischen der Abzweigung 18 und der Einmün dung 22 gesperrt ist. Eine Fluidverbindung zwischen der Abzweigung 18 und der Einmündung 22 ist nur noch über den Sekundärkreislauf 20 gegeben. Um jedoch die Öffnung des Schiebers 24 zu erleichtern, ist stromabwärts vom Schieber 24 im Sekundärkreislauf 20 die Haupt blende 28 vorgesehen, welche bewirkt, dass der Druck stromabwärts vom Schieber 24 im Sekundärkreislauf 20 zumindest etwas sinkt. Sinkt zudem der Druck im Pilotdruckraum 12 aufgrund der oben beschriebe nen Bestromung der Betätigungseinrichtung 53 und der hierdurch hervorgerufenen Drosselung des Druckfluids ab, kann der Schieber 24 öffnen und den Primärkreislauf 14 zwischen der Abzweigung 18 und der Einmündung 22 freigeben. Wie erwähnt ist der Schieber 24 als ein Proportionalschieber 26 ausgebildet, was bedeutet, dass der Schieber 24 den Primärkreislauf 14 zwischen der Abzweigung 18 und der Einmündung 22 in Abhängigkeit des Drucks im Pilotdruckraum 12 mehr oder weniger weit freigibt. Somit lässt sich der Volumen strom zwischen der Abzweigung 18 und der Einmündung 22 proportio nal zum Druck im Pilotdruckraum 12 mit der Bestromung der Betäti gungseinrichtung 53 einstellen.

In Figur 3C ist ein dritter Betriebszustand des Druckregelventils 30i dargestellt, in welchem keine elektrische Energie zum Bestromen der Betätigungseinrichtung 53 zur Verfügung steht. In diesem Fall stellt die zweite Feder 68 (siehe Figur 2) das zweite Dichtelement 64 wieder zurück in die erste Stellung, in der das zweite Dichtele ment 64 am ersten Dichtelement 54 anliegt und den Durchtrittskanal 60 verschließt. Diese Zwischenstellung gleicht dem in der Figur 3A dargestellten ersten Betriebszustand. Da aber die Arbeitsmaschine 16 im dritten Betriebszustand im Gegensatz zum ersten Betriebszu stand aktiv ist, übt das Druckfluid einen Druck auf das erste Dich telement 54 und das zweite Dichtelement 64 sowie auf die Stirnflä che des Stößels 52 aus. Infolgedessen wird der Stößel 52 zusammen mit dem ersten Dichtelement 54 und dem zweiten Dichtelement 64 bezogen auf die Darstellungen der Figuren 2 bis 3C nach rechts be wegt, wobei die erste Feder 56 komprimiert wird. Das erste Dich telement 54 wird folglich vom ersten Ventilsitz 58 weg bewegt, so dass sich dort ein Spalt 76 auftut, durch welchen das Druckfluid strömen und folglich zur Niederdruckkammer 23 gelangen kann (Pfeil P3) . Je nachdem, welche Querschnittsfläche A dieser Spalt 76 auf weist, wird das Druckfluid beim Durchströmen des Druckregelventils 30i mehr oder weniger stark gedrosselt. Die Größe der Querschnitts fläche A des Spalts 76 lässt sich mit der Federvorspannung und der Federkonstanten der ersten Feder 56 einstellen. Folglich ist auch beim Ausfall der Betätigungseinrichtung 53 gewährleistet, dass der Schieber 24 öffnet und der Primärkreislauf 14 zwischen der Ab zweigung 18 und der Einmündung 22 freigegeben wird. Wie bereits erläutert, hängt das Maß, wie weit sich der Schieber 24 öffnet, von der Stärke der Drosselung ab. Folglich kann im Falle des Ausfalls der Versorgung der Betätigungseinrichtung 53 mit elektrischer Energie das Maß, wann und wie weit der Schieber 24 öffnet, mit der Federvorspannung und der Federkonstanten der ersten Feder 56 ge wählt werden.

In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckregelventils 30 2 in Anlehnung an die in Figur 3A gewählte Dar stellung ebenfalls im drucklosen Zustand gezeigt. Der prinzipielle Aufbau des Druckregelventils 30 2 nach der zweiten Ausführungsform entspricht dabei weitgehend dem Aufbau des Druckregelventils nach der ersten Ausführungsform 30i, weshalb im Folgenden nur auf die Un terschiede eingegangen wird. Das Federblech 72 ist in der zweiten Ausführungsform des Druckregel ventils 30 2 mit dem Stößel 52 verstemmt, wobei jedoch eine gewisse axiale Bewegbarkeit vorgesehen ist. Das zum Rohr 67 hinweisende Ende des Stößels 52 ist weiter beabstandet vom Federblech 72 angeordnet als in der ersten Ausführungsform des Druckregelventils 30i. Zudem ist der Außendurchmesser D SA des Stößels 52 größer als der Innen durchmesser DRI, aber kleiner als der Außendurchmesser DR A des Rohres 67. Hieraus folgt, dass sich im Gegensatz zur ersten Ausführungsform des Druckregelventils 30i der erste Drosselspalt 74i nicht vom zwei ten Dichtelement 64 ausgehend ausbildet, sondern ausgehend vom zum Rohr 67 hinweisenden Ende des Stößels 52.

Wie erwähnt, hat es sich aus Gründen der Regelbarkeit als vorteil haft erwiesen, wenn die Drosselung mit dem ersten Drosselspalt 74i durchgeführt wird. Hieraus wird deutlich, dass in der zweiten Aus führungsform des Druckregelventils 30 2 die Drosselung mit dem Stößel 52 und nicht, wie in der ersten Ausführungsform des Druckregelven tils 30i, mit dem zweiten Dichtelement 64 durchgeführt wird.

In Figur 5 ist eine dritte Ausführungsform des vorschlagsgemäßen Druckregelventils 30 3 wiederum in Anlehnung an die in Figur 3A ge wählte Darstellung im drucklosen Zustand gezeigt. Das Federblech 72 ist in der dritten Ausführungsform des Druckregelventils 30 3 mit ei nem Mitnehmerelement 71 axial am Stößel 52 gesichert. Auch in der dritten Ausführungsform des Druckregelventils 30 3 ist eine gewisse axiale Bewegbarkeit des Federblechs 72 vorgesehen.

Das Mitnehmerelement 71 ragt axial über das zum Rohr 67 hinweisende Ende des Stößels 52 hinaus. Am zum Rohr 67 hinzeigenden Ende weist das Mitnehmerelement 71 einen Außendurchmesser D MA auf, der größer ist als der Innendurchmesser DRI, aber kleiner als der Außendurchmes ser DR A des Rohres 67 ist. Der erste Drosselspalt 74i bildet sich zwischen dem zweiten Ventilsitz 66 und dem Mitnehmerelement 71 aus. Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, dass das erfindungsgemäße Druckregelventil 30 als ein 3/3-Ventil betrieben wird. Wie erwähnt, spaltet sich die zweite Leitung 34 des Sekundärkreis laufs in die erste Unterleitung 36 und die zweite Unterleitung 38 auf (siehe Figur 1) . Die dort angeordnete geschaltete Nebenblende 42 und das Rückschlagventil 40 sorgen für eine Dämpfung der gesam- ten Vorrichtung 10 dadurch, dass sie Druckspitzen abfangen.

Abschließend soll darauf hingewiesen werden, dass die Arbeitsma schine 16 als eine Pumpe 78, ein Kompressor 80 oder ein Schwin gungsdämpfer 82 eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet werden kann. Ins- besondere für den Fall, dass die Arbeitsmaschine 16 als ein

Schwingungsdämpfer 82 ausgebildet ist, kann es notwendig sein, ei nen hydraulischen Gleichlauf vorzusehen, damit unabhängig von der Belastungsrichtung des Schwingungsdämpfers 82 das Fluid immer in der in Figur 1 dargestellten Richtung durch den Primärkreislauf 14 und den Sekundärkreislauf 20 gefördert wird. Dabei kann die erfin dungsgemäße Vorrichtung 10 für Zweirohr- oder Dreirohr- Schwingungsdämpfer 82 eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

12 Pilotdruckraum

14 Primärkreislauf

16 Arbeitsmaschine

18 Abzweigung

20 Sekundärkreislauf

22 Einmündung

23 Niederdruckkammer

24 Schieber

25 Feder

26 Proportionalschieber

27 erste Steuerleitung

28 Hauptblende

29 zweite Steuerleitung

30 Druckregelventil

30i - 30 3 Druckregelventil

32 erste Leitung

34 zweite Leitung

36 erste Unterleitung

38 zweite Unterleitung

40 Rückschlagventil

41 Eingang

42 Nebenblende

43 Ausgang

44 Magnet

46 externer Druckfluid-Kreislauf

48 Förderpumpe

50 Ventilgehäuse

52 Stößel

53 Betätigungseinrichtung 54 erstes Dichtelement

56 erste Feder

58 erster Ventilsitz

60 Durchtrittskanal

62 Ringspalt

64 zweites Dichtelement

66 zweiter Ventilsitz

67 Rohr

68 zweite Feder

70 dritter Ventilsitz

71 Mitnehmerelement

72 Federblech

74 Drosselspalt

74i - 74 3 erster bis dritter Drosselspalt

75 Proportionalventil

76 Spalt

78 Pumpe

80 Kompressor

82 Schwingungsdämpfer

A Querschnittsfläche

Al - A4 erste bis vierte Querschnittsfläche

DR A Außendurchmesser Rohr

D RI Innendurchmesser Rohr

D SA Innendurchmesser Stößel

D MA Außendurchmesser Mitnehmerelement

L Längsachse

PI - P3 Pfeil