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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Ventile und insbesondere
auf Ventile mit einem voreingestellten Betriebsparameter.
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Hintergrund
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Bei
einer Klasse von Ventilen soll sich das Ventilglied in eine spezielle
Position bewegen, wenn durch eine vorbestimmte Kraft darauf eingewirkt
wird. Beispielsweise wäre
im Fall eines Druckentlastungsventils das Ventilglied zu einer geschlossenen
Position vorgespannt, könnte
sich jedoch öffnen,
wenn der Strömungsmitteldruck,
der auf eine hydraulische Öffnungsfläche wirkt,
einen gewissen vorbestimmten Ventilöffnungsdruck überschreitet.
In einem weiteren Beispiel bewegt sich ein Druckreduzierungsventil
zu einer offenen Position, wenn der Druck auf der Niederdruckseite
des Ventils unter einen gewissen vorbestimmten Ventilöffnungsdruck
abfällt.
Weil diese Ventile oft aus mehreren Komponenten bestehen müssen, und
weil jede dieser Komponenten eine realistische Herstellungstoleranz
haben muss, können in
Massen produzierte Ventile mit konsistenten Ventilöffnungsdrücken problematisch
sein. Einige dieser Probleme können
Schwierigkeiten bei der Einstellung eines erwünschten Ventilbetriebsparameters
zugeordnet werden, wie beispielsweise dem Ventilöffnungsdruck, wenn aufeinander
folgende geometrische Toleranzen oder andere Toleranzen eine Vielzahl
von Ventilen jeweils mit geringfügig
unterschiedlich geformten oder verstärkten Komponenten zur Folge
haben. Variationen bei dem erwünschten
Ventilbetriebsparameter können
oft eine starke Funktion der Veränderlichkeit
unter den Komponententoleranzen sein, und das Problem wird oft durch
aufeinander folgende Toleranzen von mehreren Komponenten vergrößert.
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Es
sei hingewiesen auf
AU
65406 80 A , die ein Brennstoffregulierungsventil offenbart,
welches ein Gehäuse
mit einer Kammer in Verbindung mit einem Einlass aufweist, weiter
einen Vergaserauslass und einen Überflussauslassdurchlass,
wobei der Überflussauslassdurchlass
ein druckansprechendes fe dervorgespanntes Kugelventil hat, welches
sich über
einem minimalen Druck öffnet.
Eine Feder ist in der Kammer gelegen und wirkt auf eine Kugel, um diese
zu einem Sitz hin zu drücken,
der im Einlass definiert ist. Eine Einstellung der Position des
Einlasses relativ zum Körper
wird die Spannung der Feder variieren und daher den erforderlichen
Brennstoffdruck, um die Kugel anzuheben und das Kugelventil zu öffnen.
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Weiterhin
sei hingewiesen auf US-A-4 718 442, die ein extern einstellbares
in der Leitung montiertes Druckentlastungsventil offenbart, welches
ein Einlassglied mit einem Einlassanschluss aufweist, der mit einer
Versorgungsleitung zu verbinden ist; weiter ein Auslassglied mit
einem Auslassanschluss, der mit einer Auslassleitung zu verbinden
ist; ein Druckglied dazwischen und verschraubbar mit sowohl dem
Einlassglied als auch dem Auslassglied gekoppelt und mit einer Leitung
darin, um eine Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss vorzusehen,
wobei das Druckglied zwischen dem Einlassglied und dem Auslassglied
freigelegt ist, so dass es ergriffen werden kann; um gedreht zu
werden, und wobei es somit axial relativ zum Einlassglied und zum
Auslassglied bewegt wird; ein Ventilglied, welches axial geradlinig
in Kontakt mit dem Einlassglied bewegbar ist, um den Einlassanschluss
von innerhalb der Leitung zu schließen; und eine Druckfeder, die
durch das Druckglied gegen das Ventilglied gedrückt wird, um das Ventilglied
in Kontakt mit dem Einlassglied gegen die Strömungsmitteldrücke zu drücken, wobei
die Kompression der Feder extern einstellbar ist durch Drehung des
Druckgliedes relativ zum Einlassglied und zum Auslassglied.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf diese und andere Probleme gerichtet,
die mit der Massenherstellung von Ventilen mit konsistenten und/oder
vorhersagbaren Ventilbetriebsparametern assoziiert sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt weist eine Ventilanordnung eine erste Körperkomponente auf, die mit Bezug
zu einer zweiten Körperkomponente
in einer ausgewählten
Relativposition festgelegt ist, die einem vorbestimmten Ventilbetriebsparameter
entspricht, wie beispielsweise einem Ventilöffnungsdruck.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist ein Verfahren zur Montage eines Ventils einen
Schritt der Einstellung einer relativen Positionierung einer ersten
Körperkomponente
relativ zu einer zweiten Körperkomponente
auf, bis diese eine relative Position erreicht, die einem vorbestimmten
Ventilbetriebsparameter entspricht. Die erste Körperkomponente und die zweite
Körperkomponente
werden dann in der Relativposition festgelegt.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt weist eine Pumpe mindestens eine Kartuschenventilanordnung
auf, die verschraubbar an einem Pumpenkörper angebracht ist. Jedes
der Kartuschenventile hat eine erste Körperkomponente, die mit Bezug
zu einer zweiten Körperkomponente
in einer ausgewählten Relativposition
festgelegt ist, die einem vorbestimmten Ventilbetriebsparameter
entspricht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Veranschaulichung einer Pumpe gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine geschnittene diagrammartige Seitenansicht eines Druckentlastungsventils
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht eines Druckreduzierungsventils
gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
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4–9 zeigen
den Montageprozess für
ein Ventil der in 3 gezeigten Bauart.
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Detaillierte
Beschreibung
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Nun
mit Bezug auf 1 weist ein Pumpensystem 10 eine
elektronisch gesteuerte Pumpe 11 auf, die in herkömmlicher
Weise durch ein elektronisches Steuermodul 12 gesteuert
wird. Beispielsweise könnte
die Pumpe 11 eine bekannte Axialkolbenpumpe mit fester
Verdrängung
und variabler Ausgabe einer Bauart sein, die im Allgemeinen in dem ebenfalls
zueigenen US-Patent 6 035 828 von Andersen und anderen beschrieben
wird. Beispielsweise könnte
diese Pumpe eine Vielzahl von Kolben aufweisen, die angetrieben
werden, um sich durch eine sich drehende abgewinkelte Taumelplatte
hin und her zu bewegen. Eine Ausgabesteuervorrichtung würde steuern,
ob das Strömungsmittel,
welches von dem Pumpenkolben verdrängt wird, in einen Hochdruckauslass
gedrückt
wird oder nur zu einer Niederdruckseite zur Rückzirkulation zurückgeleitet
wird. Die Ausgabesteuervorrichtung könnte von irgendeiner geeigneten
Struktur sein und könnte
durch ein elektronisches Steuermodul 12 in herkömmlicher
Weise gesteuert werden.
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Die
Pumpe 11 weist einen Niederdruckeinlass auf, der mit einer
Niederdruckeinlassgalerie 20 verbunden ist, und einen Hochdruckauslass 16,
der mit einer Hochdruckauslassgalerie 30 verbunden ist. Die
Niederdruckeinlassgalerie 20 und die Hochdruckgalerie 30 sind
möglicherweise über einen Pumpenteil 24,
einen Steuerleckdurchlass 29 oder einen Druckentlastungsdurchlass 31 zu
verbinden. Gemäß einem
Aspekt der Erfindung weist der Pumpenkörper 15 einen Kartuschen-
bzw. Patronenhohlraum 33 auf, der ein Druckentlastungsventil
enthält, um
normalerweise den Druckentlastungsdurchlass 31 zu schließen. Gemäß einem
weiteren Aspekt ist ein Druckreduktionsventil 40 in einem
Kartuschenhohlraum 47 positioniert, so dass die Pumpenausgangssteuervorrichtung 18 mit
einem vergleichsweise mittleren Druck versorgt wird, der von der
Hochdruckauslassgalerie 30 heruntergestuft ist. Im Betrieb
bewirkt eine sich drehende Welle 17, dass ein Pumpenteil 24 Strömungsmittel
von der Niederdruckeinlassgalerie 20 über den inneren Versorgungsdurchlass 22 zieht
und dieses zu Strömungsmittelableitungsmitteln 19 liefert.
Abhängig vom
Zustand der Strömungsmittelableitungsmittel 19 wird
ein üblicherweise
großer
Teil des Strömungsmittels
in die Hochdruckauslassgalerie 30 über den Hochdruckdurchlass 26 gedrückt, und
ein typischerweise geringerer Teil wird in den Niederdruckdurchlass 25 zur
Rückzirkulation
zu der Niederdruckeinlassgalerie 20 abgeleitet. Die Strömungsmittelableitungsmittel 19 sind
ein Teil der Pumpenausgabesteuervorrichtung 18, die auch
eine elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 27 in
Verbindung mit dem elektronischen Steuermodul 12 über eine
Verbindungsleitung 28 aufweist.
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Die
Ausgaberate der Pumpe 11 wird im Allgemeinen durch die
Drehgeschwindigkeit der Welle 17 und den Anteil des Strömungsmittels
bestimmt, welches zu dem jeweiligen Hochdruckdurchlass 26 und
dem Niederdruckrückleitungsdurchlass 25 durch die
Strömungsmittelableitungsmittel 19 geliefert
wird, wie von der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtung 27 bestimmt.
Beispielsweise könnten
die Strömungsmittelableitungsmittel 19 einen
Satz von Hülsen
darstellen, die um die Pumpenkolben herum montiert sind. Die Hülsen können durch
eine elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 27 zwischen Positionen
bewegt werden, die unterschiedliche Anteile des Pumpenkolbenhubströmungsmittels
zurück zur
Niederdruckeinlassgalerie 20 leiten. Die Hülsen können auch
so positioniert sein, dass nahezu das gesamte Strömungsmittel,
welches durch die Pumpenkolben verdrängt wird, in den Hochdruckdurchlass 26 gedrückt wird.
In einem Beispiel verbraucht die elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 27 eine
relativ kleine Menge an Hochdruckströmungsmittel von der Auslassgalerie 30,
um ihre Funktion der Einstellung des Zustandes der Strömungsmittelableitungsmittel 19 auszuführen. Jedoch
wird die Menge des Strömungsmittels,
die für
diesen Zweck verwendet wird, reduziert, und der Druck, auf dem die Ausgabesteuervorrichtung 18 arbeitet,
wird relativ gleichförmig
gemacht durch das Vorsehen des Druckreduktionsventils 40.
Das Druckreduktionsventil 40 soll zur elektrohydraulischen
Betätigungsvorrichtung 27 eine
relativ stetige Versorgung von Strömungsmittel mit gleichförmigem Druck über einen Reduktionsventileinlass 43 und
einen Reduktionsventilauslass 41 liefern. Der Zustand des
Druckreduktionsventils 40 wird vorzugsweise über einen
Reduktionsventildruckhahn 42 bestimmt, der den Betriebsdruck der
elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtung 27 mit
dem Druckreduktionsventil 40 verbindet. Wenn der Druck
in der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtung 27 unter
eine vorbestimmte Schwelle abfällt, öffnet das
Druckreduktionsventil 40 den Einlass 43 auf eine
größere Größe als den
Auslass 41, um den Druck in der Betätigungsvorrichtung 27 anzuheben.
Wenn der Druck einen vorbestimmten maximalen Druck überschreitet,
kann das Druckreduktionsventil 43 sich zu einer geschlossenen
Position bewegen. Wenn der Druck in der Auslassgalerie 30 ein
vorbestimmtes Maximum überschreitet,
lässt das
Druckentlastungsventil 32 den Druck zur Einlassgalerie 20 über den
Druckentlastungsdurchlass 31 ab. Insbesondere, wenn der
Druck in dem stromaufwärts
liegenden Teil des Entlastungsdurchlasses 31 einen vorbestimmten
Druck überschreitet,
wird der Entlastungsventileinlass 36 zum Entlastungsventilauslass 34 geöffnet, um übermäßig großen Druck abzuleiten.
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Nun
mit Bezug auf 2 ist das Druckentlastungsventil 32 vorzugsweise
ein Patronen- bzw. Kartuschenventil, welches eine Steckerkörperkomponente 50 aufweist,
die an einer Sitzkörperkomponente 51 angebracht
ist, um ein Ventilglied 52 und eine Vorspannfeder 53 zu
enthalten. Eine pneumatische, hydraulische, magnetische oder mit
einer anderen Feder ausgerüstete
Bauart könnte
als Vorspannmittel anstelle der Feder 53 verwendet werden. Die
Vorspannmittel 53 spannen normalerweise das Ventilglied 52 zu
einer Position vor, die die Ventilfläche 56 in Kontakt
mit dem Ventilsitz 69 bringt, um normalerweise den Entlastungsventileinlass 36 gegenüber dem
Entlastungsventilauslass 34 zu schließen. Eine Scheibe 55 trennt
das Ventilglied 52 von der Vorspannfeder 53, die
in einem Federhohlraum 56 mit einem Anschlag 62 positioniert
ist. Wenn der Strömungsmitteldruck,
der auf eine hydraulische Öffnungsfläche 66 wirkt,
einen vorbestimmten Ventilöffnungsdruck überschreitet,
trennt sich die Ventilfläche 65 vom
Ventilsitz 69, um den Strömungsmitteldurchlass 67 zu öffnen. Der
Anschlag 62 definiert einen maximalen Laufweg des Ventilgliedes 52,
welches einen Federhohlraumentlüftungsdurchlass 61 aufweist,
der den Federhohlraum 56 zum niedrigen Druck am Entlastungsventilauslass 34 entlüftet. Wenn
sie in dem Pumpenkörper 15 eingebaut
sind, isolieren die O-Ringdichtungen 60 und 64 genauso wie
der Stützring 63 den
Entlastungsven tileinlass 36 vom Entlastungsventilauslass 34.
Der Kartuschenhohlraum 33 des Pumpenkörpers 15 weist ein
Innengewinde auf, welches zum Außengewinde 57 an der Steckerkörperkomponente 50 passt,
was einen einfachen Einbau über
eine geeignete Schraubbewegung über
eine Sechskantwerkzeug- bzw. Inbus-Öffnung 58 um die Mittellinie 59 gestattet.
Der Ventilöffnungsdruck
des Druckentlastungsventils 32 kann schließlich eingestellt
werden durch Einstellung der Relativposition der Steckerkörperkomponente 50 relativ
zur Sitzkörperkomponente 51,
bevor die beiden über
eine ringförmige
Schweißnaht
an der Schweißstelle 68 befestigt
werden. Anders gesagt kann die Vorspannung von den Vorspannmitteln 53 eingestellt werden
durch teleskopartige Bewegung der Steckerkörperkomponente 50 mit
Bezug zur Sitzkörperkomponente 51,
bis die Kraft einen vorbestimmten Ventilöffnungsdruck erzeugt; wobei
dann die zwei Körperkomponenten
an der Schweißstelle 68 durch
Laser verschweißt
werden.
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Nun
mit Bezug auf 3 hat das Druckreduktionsventil 40 viele
gemeinsame Merkmale mit dem Druckentlastungsventil 32,
führt jedoch
eine ganz andere Funktion aus. Genauso wie das Druckentlastungsventil 32 weist
das Druckreduktionsventil 40 eine Steckerkörperkomponente 71 auf,
die teleskopartig eine Sitzkörperkomponente 72 aufnimmt,
in der ein Ventilglied 73 und Vorspannmittel eingeschlossen
sind, wie beispielsweise eine Vorspannfeder 74. Eine Scheibe 81 trennt
die Vorspannmittel 74 vom Ventilglied 73, welches
eine hydraulische Steuerfläche 85 aufweist,
die entgegengesetzt zur Kraft von der Feder 74 orientiert
ist. Die Vorspannfeder 74 ist in einer Federkammer 76 positioniert,
die zu einem Niederdruckraum zwischen der O-Ringdichtung 79 und
einem Außengewinde 92 über einen
Federkammerentlüftungsdurchlass 80 entlüftet ist.
Abhängig von
dem Strömungsmitteldruck
in der Drucksteuerkammer 88, der auf eine hydraulische
Steuerfläche 85 wirkt,
und abhängig
von der Kraft von der Vorspannfeder 74, kann der Reduktionsventileinlass 43 zum
Reduktionsventilauslass 41 über den Kantensitz 84 geöffnet werden.
Somit wirkt in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel das Ventilglied 73 als
ein Kolbenventilglied anstatt als ein Sitzventilglied, wie in dem
Ausführungsbeispiel
der 2. Die Drucksteuerkammer 88 wird durch
die Effekte von Druckfluktuationen stromaufwärts des Reduktionsventildruckhahns 42 durch
das Vorsehen eines eingeschränkten Durchlasses 87 gedämpft, der
in einem Stecker 86 definiert ist, der an der Sitzkörperkomponente 72 angebracht
ist. Wenn sie in den Pumpenkörper 15 eingebaut
sind, isolieren eine Dichtungsfläche 75 und eine
O-Ringdichtung 90 und ein Stützring 89 den höheren Druck,
der am Reduktionsventileinlass 43 vorhanden ist, von dem
mittleren Druck, der am Reduktionsventilauslass 41 und
in der Drucksteuerkammer 88 vorhanden ist. Genauso wie
das Druckentlastungsventil 32 wird das Druckreduktionsventil 40 über eine
Innensechskantöffnung 77 mit
einem entsprechenden Drehmoment um die Mittellinie 78 zur Sitzdichtungsfläche 75 in
einem geeigneten Sitz eingebaut, der von dem Pumpenkörper in
seinem Kartuschenhohlraum definiert wird. Wenn der Druck in der Drucksteuerkammer 88 unter
einen vorbestimmten Wert abfällt,
bewegt sich das Ventilglied 73 zu einer Position, um den
Kantensitz 84 zu öffnen,
so dass der Einlass 43 zum Auslass 41 über den
Strömungsmitteldurchlass 82 offen
ist, der einen Ring 83 aufweist. Wenn der Druck in der
Drucksteuerkammer 88 höher
ist, wird das Ventilglied 73 zurück zu einer Position gedrückt, um
den Kantensitz 84 zu schließen. Genauso wie das Druckentlastungsventil 32 kann
der Ventilöffnungsdruck
für das
Druckreduktionsventil 40 eingerichtet werden durch Einstellung
der Relativposition der Steckerkörperkomponente 71 zur
Sitzkörperkomponente 72,
bevor sie an einer Schweißstelle 91 angebracht
werden. Zusätzlich
zieht die vorliegende Erfindung einen anderen Ventilbetriebsparameter
in Betracht, nämlich
den Strömungsquerschnitt durch
das Druckreduktionsventil 40, wenn das Ventilglied 73 in
seiner offenen Position ist, da sich das Ventilglied 73 des
Druckreduktionsventils 40 nicht zwischen festgelegten Anschlägen bewegt.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Kartuschenventilen
für eine
Pumpe mit variabler Lieferung veranschaulicht worden ist, könnte die
vorliegende Erfindung mögliche
Anwendungen in Situationen mit Nicht-Kartuschenventilen und/oder mit anderen
Strömungsmittelbehandlungsvor richtungen
als Pumpen Anwendung finden. Trotzdem findet die vorliegende Erfindung
speziell Anwendung als eine ersetzbare Komponente in einer Pumpe
mit fester Verdrängung
und variabler Lieferung zur Anwendung bei der Lieferung von Strömungsmittel zu
einem Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystem für einen Motor und zur Steuerung
des Druckes darin. Beispielsweise wird der Fachmann erkennen, dass
sowohl das Druckentlastungsventil 32 als auch das Druckreduktionsventil 40 mögliche Anwendung in
einer großen
Vielzahl von unterschiedlichen Strömungsmittelsystemen finden
könnten,
die aus einer Kartuschenstruktur Vorteile ziehen können oder nicht,
wie in den veranschaulichten Ausführungsbeispielen gezeigt. Anders
gesagt, müssen
die Ventile der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise Kartuschenventile
sein und könnten
mögliche
Anwendung in anderen Strömungsmittelbehandlungsvorrichtungen
als Pumpen finden.
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Nun
mit Bezug auf die 4–9 wird das Montageverfahren
für ein
Druckreduktionsventil veranschaulicht, um zu zeigen, wie ein Ventil
gemäß der vorliegenden
Erfindung montiert werden kann, um einen vorbestimmten Ventilbetriebsparameter
zu erzeugen, wie beispielsweise einen Ventilöffnungsdruck, und zwar auch
im Lichte von geometrischen Variationen bei unterschiedlichen Teilen,
genauso wie bei Variationen bezüglich
der Federstärke.
Eine Montagespannvorrichtung 100 weist einen oberen Teil 101 auf,
der bewegt werden kann oder vertikal mit Bezug zu einem unteren
Teil 102 festgelegt werden kann. Wenn die Montagespannvorrichtung 100 in
Betrieb ist, kann eine Sonde 104 eine Kraft auf die hydraulische
Steuerfläche 85 aufbringen,
und zwar in einer Weise, die den Strömungsmitteldruck simuliert, wie
wenn das Ventil in der Pumpe 11 eingebaut wäre. Die
Kraft auf dem Ventilglied 73 kann durch eine Kraftanzeigevorrichtung 105 in
bekannter Weise gemessen werden. Die Sonde 104 und die
Kraftanzeigevorrichtung 105 sind Teile des oberen Teils 101 und
können
bezüglich
der Position am oberen Teil durch eine Sondenklemme 106 festgelegt
sein. Der obere Teil 101 weist auch eine Sitzkomponentenklemme 107 auf,
die in eine Position manövriert
werden kann, um die Sitzkörperkomponente 72 relativ zum
oberen Teil 101 festzuklemmen. Genauso weist der untere
Teil 102 eine Steckerkomponentenklemme 120 auf, und
zwar zum Festklemmen auf der Steckerkörperkomponente 71 des
Druckreduktionsventils 40. Die Montagespannvorrichtung 100 weist
auch eine Quelle 13 für
unter Druck gesetztes Strömungsmittel
auf, wie beispielsweise für
Druckluft, die mit dem Reduktionsventileinlass 41 über einen
Einlassdurchlass 112 verbunden ist. Der Reduktionsventileinlass 43 ist
mit einer Niederdruckquelle über
einen Auslassdurchlass 111 verbunden, der eine Flussmessvorrichtung 110 aufweist,
die die Flussrate des Strömungsmittels
durch den Auslassdurchlass 111 messen kann, und daher durch
das Druckreduktionsventil 40. Der Fachmann wird erkennen,
dass die Quelle 113 vorzugsweise einen vorbestimmten Druckgradienten
an dem Druckreduktionsventil 40 erzeugt, so dass eine vorbestimmte
Flussrate eines bekannten Gases mit einem vorbestimmten Druckgradienten
kalibriert werden kann, um einen vorbestimmten Strömungsquerschnitt
durch das Druckreduktionsventil 40 anzuzeigen. Dieser vorbestimmte Strömungsquerschnitt
könnte
den Strömungsquerschnitt
durch das Ventil anzeigen, wenn es in seiner offenen Position ist.
Der Fachmann wird auch erkennen, dass der Druckgradient durch oder über das Druckreduktionsventil 40,
wenn es in der Montagespannvorrichtung 100 ist, umgekehrt
zu jenem ist, der normalerweise auftritt, wenn das Ventil in der Pumpe
in 1 eingebaut ist.
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Die
Montage schreitet weiter voran, indem die Komponenten, die das Druckreduktionsventil 40 bilden,
in einer in 4 gezeigten von der Schwerkraft
gehaltenen Weise in der Montagespannvorrichtung 100 gehalten
werden. Als nächstes,
wie in 5 gezeigt, wird die Steckerkomponente 71 auf
die Steckerkomponentenklemme 120 des unteren Teils 102 geklemmt,
während
der obere Teil 101 mit der Sitzkörperkomponente 72 über die
Sitzkomponentenklemme 107 verklemmt wird. Zusätzlich wird
die Sonde 104 in eine Position benachbart zum Ventilglied 73 bewegt.
Im nächsten
Schritt, der in 6 gezeigt ist, wird der Strömungsquerschnitt
durch das Ventil eingestellt durch Einstellung der Position des
Ventilgliedes 73 relativ zur Sitzkörperkomponente 72 mit
der Sonde 104, bis die Sitzkante 84 geschlossen
ist. Dieser Verschlusspunkt wird im Allgemeinen angezeigt, wenn
die Leckage von unter Druck gesetztem Strömungsmittel über den
Kantensitz 84 unter einem gewis sen vorbestimmten Niveau
ist. An diesem Punkt wird die Flussmessvorrichtung 110 auf
Null rekalibriert. Als nächstes
wird die Kraft, die von der Sonde 104 erzeugt wird, so
verringert, dass das Ventilglied 73 sich zu einer Position
bewegt, die den Fluss über den
Kantensitz 84 öffnet.
Wenn die Flussmessvorrichtung 110 eine gewisse vorbestimmte
Flussrate anzeigt, sollte der Bediener wissen, dass dies einen vorbestimmten
Strömungsquerschnitt über den
Kantensitz 84 anzeigt. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
ist dieser vorbestimmte Strömungsquerschnitt
vorzugsweise ähnlich
dem maximalen Strömungsquerschnitt
durch die Pumpenausgabesteuervorrichtung 18, so dass der
Betrieb des Druckreduktionsventils ziemlich eng den Strömungsquerschnittfluktuationen
durch die elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 27 der
Pumpensteuervorrichtung 18 entspricht. Wenn somit ein vorbestimmter
Strömungsquerschnitt
durch das Ventil erreicht wird, wird die Sondenklemme 106 aktiviert,
um die Position des Ventilgliedes 73 mit Bezug zur Sitzkörperkomponente 72 festzulegen,
wie in 7 gezeigt. In dem in 8 gezeigten
Schritt wird der obere Teil 101 vertikal mit Bezug zum
unteren Teil 102 bewegt, bis die Kraftanzeige 105 eine
vorbestimmte Belastung auf dem Ventilglied 73 anzeigt,
wenn es in seiner offenen Position ist, wie von den Schritten der 6 und 7 definiert.
Diese Bewegung bewirkt, dass die Sitzkörperkomponente 72 sich
teleskopartig innerhalb der Steckerkörperkomponente 71 bewegt. Wenn
somit der erwünschte Öffnungsquerschnitt
und die erwünschte Öffnungsdruckkraft
erreicht werden, wie in den 6, 7 und 8 gezeigt,
werden die zwei Körperkomponenten
an der Schweißstelle 91 durch
Laser verschweißt,
wie beispielsweise durch Drehen der Montagespannvorrichtung 100, während ordnungsgemäß die Laserschweißvorrichtung 130 positioniert
wird. Der Fachmann wird erkennen, dass das nun montierte Druckreduktionsventil 40 zu
einer geschlossenen Position hin vorgespannt sein wird, jedoch offen
sein wird, wenn eine Strömungsmitteldruckkraft
in einer hydraulischen Steuerfläche 85 des
Ventilgliedes 73 unter ein vorbestimmtes Niveau abfällt.
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Das
Druckentlastungsventil 32 wird in ziemlich ähnlicher
Weise montiert, wie das Druckreduktionsventil 40, außer dass
keine Strömungsmittelflussratenmessungen
ausgeführt
werden müssen.
Anders gesagt wird das nicht befes tigte Ventil in der Montagespannvorrichtung 100 positioniert.
Die jeweiligen Sitz- und Körperkomponentenklemmen
werden dann an die jeweiligen Sitz- und Körperkomponenten des Ventils
geklemmt. Als nächstes
wird die Sonde in eine Position in Kontakt mit dem Ventilglied bewegt. Trotzdem
kann die Strömungsmittelflussvorrichtung immer
noch in einem Verfahren verwendet werden, um zu bestimmen, wann
das Ventil sich geöffnet
hat, und zwar im Fall der Montage des Druckentlastungsventils 32.
Die jeweiligen Körper-
und Sitzkomponenten werden teleskopartig mit Bezug zueinander angeordnet,
bis die Sonde anzeigt, dass die Kraftmessvorrichtung 105 der
Sonde 104 den erwünschten Ventilöffnungsdruck
anzeigt. Die zwei Körperkomponenten
werden dann in ähnlicher
Weise verschweißt, wie
mit Bezug auf die Montage des Druckreduktionsventils 40 beschrieben.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass die Struktur und die Montagestrategie
der vorliegenden Erfindung gestatten, dass die Toleranzen für die Ventilkomponenten
gelockert werden, während
man gleichzeitig die Möglichkeit
hat, die Toleranzen bei einem wichtigen Ventilmerkmal enger zu machen,
wie beispielsweise bei einem Ventilbetriebsparameter. In den veranschaulichten
Ausführungsbeispielen
ist dieser Ventilbetriebsparameter als ein Ventilöffnungsdruck
für ein
Druckreduktionsventil zusammen mit einem vorbestimmten Ventilströmungsquerschnitt veranschaulicht
worden, wenn ein solches Ventil in seiner offenen Position ist,
genauso wie als ein vorbestimmter Ventilöffnungsdruck für ein Druckentlastungsventil.
Somit gestattet die vorliegende Erfindung, dass mögliche Weglassen
von Teilen, wie beispielsweise Abstandshaltern, um ein Ventil einzustellen,
welches für
einen gewissen Ventilöffnungsdruck erzeugt
wurde. Indem man das Ventil in einer Kartuschenform herstellt und
es mit Laser verschweißt, wird
eine gegen Manipulation beständige
Packung erzeugt, was ein Aspekt der leichten Instandhaltbarkeit
der in 1 veranschaulichten Pumpe ist. Somit sieht die
vorliegende Erfindung eine Struktur und eine Verfahrensweise vor,
die die Kosten reduzieren können,
während
sie gleichzeitig die Qualität,
die Zuverlässigkeit
und die Vorhersagbarkeit verbessern.
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Es
sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen ist, und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung
in irgendeiner Weise einschränken
soll. Während
beispielsweise die Erfindung im Zusammenhang mit Hydraulikventilen
veranschaulicht worden ist, ist die vorliegende Erfindung auch auf
pneumatische Systeme anwendbar. Während die Erfindung im Zusammenhang
mit einem Ventilöffnungsdruck
veranschaulicht worden ist, ist zusätzlich die Erfindung ebenfalls
auf die Einstellung einer Ventilgliedbewegungskraft anwendbar. Die
Kraft könnte
durch den Strömungsmitteldruck
oder durch eine elektrische Betätigungsvorrichtung
geliefert werden. Zusätzlich
könnte
die Ventilbewegung eine Verschlusskraft bei einer anderen Anwendung
sein, und nicht eine Ventilöffnungskraft, wie
in den veranschaulichten Ausführungsbeispielen. Der
Fachmann wird erkennen, dass andere Aspekte, Ziele und Vorteile
der Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung
und der beigefügten
Ansprüche
gewonnen werden können.