EP2756197B1 - Fluidventilanordnung mit einem bistabilen fluidventil - Google Patents

Fluidventilanordnung mit einem bistabilen fluidventil Download PDF

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EP2756197B1
EP2756197B1 EP12762526.7A EP12762526A EP2756197B1 EP 2756197 B1 EP2756197 B1 EP 2756197B1 EP 12762526 A EP12762526 A EP 12762526A EP 2756197 B1 EP2756197 B1 EP 2756197B1
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EP
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fluid
fluid valve
pressure
valve
chamber
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Stefan Storm
Raphael Rammer
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Airbus Defence and Space GmbH
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Airbus Defence and Space GmbH
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Publication date
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86485—Line condition change responsive release of valve

Definitions

  • the invention relates to a fluid valve arrangement with a bistable fluid valve for at least one fluid line with a valve body which can be brought into two positions for two switching states.
  • a fluid valve arrangement with a bistable fluid valve for two fluid lines with a valve body which can be brought into two positions for two switching states is known from US Pat US 2005/183770 A1 known.
  • valves In most hydraulic systems, directional or check valves are used to reverse or interrupt the fluid flow. To control the valve its own actuators, power supply and control electronics are required. If fast-switching valves are required for high drive frequencies, inevitably high electrical losses are incurred to control the valves.
  • the object of the invention is to provide a bistable fluid valve which can be switched by pressure pulses or pressure flanks and otherwise has no energy requirement.
  • a pressure pulse generator for valve switching and the fluid valve comprises a reversing unit, which two separate from each other by a bistable surface element chambers wherein the two chambers are connected to the two flow lines and the bistable surface element is operatively coupled to the valve body for its actuation.
  • the bistable surface element has the property of being able to adopt two different shapes. To change from one to the other form, a force is necessary. In the present case, the bistable surface element is subjected to pressure from one or both sides. The pressure difference between the two sides causes the change from one to the other form with sufficient size.
  • the pressure pulse generator in the fluid flow line is independent of the valve position on the one of the two flow lines, which is connected to the flow line, the pressure pulse transmitted to a first of the two chambers in the reversing unit.
  • the pressure pulse generator can either be designed as a separate pressure pulse generator or realized by a connected piston pump. Since the second chamber communicates with the non-pressurized return line, the pressure surge causes the bistable surface element from the first snaps into a second position and thus moves the valve body in the second position, in which now the two flow lines with respect to the flow line and return line are switched , So the flow line previously connected to the return line now communicates with the flow line and vice versa.
  • a connected to the flow lines hydraulic motor can be switched in this way, to effect a return of the valve in the starting position, a further pressure pulse is generated by means of the pressure pulse generator, which now acts on the second chamber in the reversing unit due to the switched valve on the second flow line , At the same time, the first chamber communicates with the pressure-free flow performance and thereby snaps the bistable surface element back into its original position.
  • bistable surface element is pushed by a pressure surge in the current outlet in the other stable position.
  • the bistable element in the stable layers must house the maximum buildable pressure difference, without switching.
  • the pressure surge for switching must exceed the maximum pressure difference between outlet and inlet line during operation.
  • a pressure pulse generator is provided for valve switching and the fluid valve comprises a UmSteuerü having two by a bistable surface element separate chambers, wherein one of the chambers communicates directly with the fluid line, while the other chamber is connected via a pressure change member to the fluid line and the bistable surface element is operatively coupled to the valve body for its actuation.
  • both chambers are connected to the same fluid line and the switching of the valve occurs due to the pressure flanks occurring in the fluid line, Therefore, this embodiment is particularly suitable for coupling with piston or piezo pumps. Due to an increasing pressure flank, which acts directly on the one chamber while it does not effect the second chamber via the pressure change member in the same way, a pressure difference arises between the two chambers, which cause a switching of the valve.
  • the pressure change member is a throttle which causes a time-delayed action of the pressure on the associated chamber.
  • a switchover is effected by a rising pressure flank and by a falling pressure flank a downshift to the initial position because the pressure drop as well as the pressure increase on a chamber immediately and the second chamber acts only delayed.
  • the pressure change member can also be tuned so that the switching is controlled by a modified pressure edge profile directly through the fluid pump.
  • When coupled with a piston pump creates a pulsating pressure curve at the pump outlet side.
  • the bistable surface element is switched back and forth by steep pressure rise or fall edges of the pump discharge pressure, wherein the throttle generates the necessary pressure difference.
  • the fluid valve is coupled to a pulsating fluid pump and one chamber of the reversing unit is directly connected to the fluid line and the other chamber via a resonance tube with the fluid line, wherein the resonance tube is tuned to the frequency of the fluid pump.
  • the fluid valve when coupled to the fluid pump (piston or piezo pump), the fluid valve initially remains in the starting position. If the pump is stopped for a short time, the fluid column continues to oscillate in the resonance tube and acts on the coupled chamber and thus the bistable surface element and thus switches the fluid valve in the second position.
  • the bistable surface element is formed kugelkalottenartig. This is a structurally simple and easy to seal round arrangement possible, which allows snapping with hysteresis.
  • FIG. 1 schematically illustrated first embodiment of a fluid valve 10a essentially comprises a valve body 12 having two valve body sections 14a, 14b, which cause a switching of the fluid flow, from a fluid pump 16 via a check valve 17 and a fluid feed line 18 and via a fluid return line 20 and another check valve 21 flows back there back. Accordingly, the flow of fluid through the two flow conduits 22a, 22b will be either in one direction or the other opposite thereto.
  • the fluid valve 10a comprises a reversing unit 24, which essentially consists of two chambers 28a, 28b which are separated from one another by a pressure-tight manner via a bistable surface element 26, preferably with a spherical cap-like shape.
  • the two chambers 28a, 28b communicate with the flow lines 22a, 22b via connecting lines 30a, 30b.
  • a pressure pulse generator 32 is arranged, which gives a pressure pulse to the fluid flow line 18.
  • the pressure pulse can also be generated directly via the fluid pump, if its design allows it. If one of the in FIG. 1 emanating from the position shown, the pressure pulse generated by the pressure pulse generator 32 via the fluid supply line 18, the valve body 12, the flow line 22 b, the connecting lines 30 b transmitted to the chamber 28 b, Since the other chamber 28 a does not experience the pressure pulse, the pressure difference increases over the surface element 26, which causes this from the in FIG. 1 shown snaps into a second stable position in which the surface element 26 is folded to the right.
  • FIG. 2 a second embodiment of a fluid valve 10b is shown schematically, the same components have the same reference numerals as in FIG. 1 ,
  • the fluid valve 10b differs from that described above in that both chambers 28a, 28b are connected to the fluid supply line 18, namely the one chamber 28a directly via the connecting line 30, so that pressure changes in the supply line 18 directly in the chamber 28a and act the other chamber 28b via a throttle 36, so that pressure surges arrive in the flow line 18 only delayed in the chamber 28b.
  • a switching of the valve body 12 is carried out at each pressure flank in the flow line 18. By a suitable vote of the pressure change element switching can also be done due to modified pressure flanks by the fluid pump. This is in FIG.
  • FIG. 3 shown as an exemplary pressure profile in the flow line 18 when a reciprocating pump 16 is used. If starting from the in FIG. 2 position shown in FIG. 3 With 40 designated falling pressure flank on the flow line 18 occurs, the decreasing pressure acts directly in the directly connected chamber 28 a. On the other hand, the pressure in the chamber 28b connected via the throttle 36 decreases with a time delay, so that a pressure difference builds up, which at some point causes the surface element 26 to turn over. As a result, in turn, the valve body 12 is moved to the second position via the connecting rod. Conversely, an in FIG. 3 42 denotes a rising pressure flank to an immediate increase in pressure in the chamber 28a and a time-delayed pressure rise in the chamber 28b, so that the surface element strikes back and the valve body 12 back into the in FIG. 2 moved back position shown.
  • FIG. 4 a third embodiment of a fluid valve 10c is shown schematically. Same components have the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 , As in the embodiment of FIG. 2
  • one chamber 28b is connected to the feed line 18 via the connecting line 30, while the other chamber 28b is connected to the feed line 18 via a resonance tube 44, the resonance tube being set to a resonance frequency equal to the pulsing frequency of the fluid pump 16 equivalent.
  • the fluid valve initially remains in the position shown. If now the fluid pump 16 is stopped for a short time, the remains in FIG.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fluidventilanordnung mit einem bistabilen Fluidventil für mindestens eine Fluidleitung mit einem in zwei Stellungen für zwei Schaltzustände bringbaren Ventilkörper.
  • Eine Fluidventilanordnung mit einem bistabilen Fluidventil für zwei Fluidleitungen mit einem in zwei Stellungen für zwei Schaltzustände bringbaren Ventilkörper ist aus der US 2005/183770 A1 bekannt.
  • In den meisten hydraulischen Systemen werden Wege- oder Sperrventile eingesetzt, um den Fluidvolumenstrom umzukehren oder zu unterbrechen. Zur Steuerung des Ventils sind eine eigene Aktorik, Leistungsversorgung und Steuerelektronik notwendig. Werden schnell schaltende Ventile für hohe Ansteuerfrequenzen benötigt, fallen zwangsläufig hohe elektrische Verluste zur Steuerung der Ventile an.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bistabiles Fluidventil bereitzustellen, das sich durch Druckimpulse bzw. Druckflanken umschalten lässt und ansonsten keinen Energiebedarf aufweist.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
  • Die obige Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass zur Umschaltung einer Fluid-Vorlaufleitung und einer Fluid-Rücklaufleitung zwischen zwei Strömungsleitungen in der Vorlaufleitung ein Druckimpulserzeuger zur Ventilumschaltung vorgesehen ist und das Fluidventil eine Umsteuereinheit umfasst, welche zwei durch ein bistabiles Flächenelement voneinander getrennte Kammern aufweist, wobei die beiden Kammern mit den zwei Strömungsleitungen verbunden sind und das bistabile Flächenelement mit dem Ventilkörper zu dessen Betätigung wirkgekoppelt ist. Das bistabile Flächenelement hat die Eigenschaft, zwei voneinander verschiedene Formen einnehmen zu können. Zum Wechsel von der einen in die andere Form ist eine Kraft notwendig. Vorliegend wird das bistabile Flächenelement von einer oder von beiden Seiten mit Druck beaufschlagt. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten bewirkt bei ausreichender Größe den Wechsel von der einen in die andere Form.
  • Durch den Druckimpulserzeuger in der Fluid-Vorlaufleitung wird unabhängig von der Ventilstellung über diejenige der beiden Strömungsleitungen, die mit der Vorlaufleitung verbunden ist, der Druckimpuls auf eine erste der beiden Kammern in der Umsteuereinheit übertragen. Der Druckimpulserzeuger kann entweder als separater Druckimpulsgeber ausgebindet oder durch eine angeschlossene Kolbenpumpe verwirklicht sein. Da die zweite Kammer mit der drucklosen Rücklaufleitung kommuniziert, führt der Druckstoß dazu, dass das bistabile Flächenelement aus der ersten in eine zweite Stellung umschnappt und damit den Ventilkörper in die zweite Stellung bewegt, bei der nunmehr die beiden Strömungsleitungen gegenüber der Vorlaufleitung und Rücklaufleitung umgeschaltet sind, also die bisher mit der Rücklaufleitung verbundene Strömungsleitung nunmehr mit der Vorlaufleitung kommuniziert und umgekehrt. Beispielsweise ein an die Strömungsleitungen angeschlossener Hydraulikmotor kann auf diese Weise umgeschaltet werden, Um eine Zurückschaltung des Ventils in die Ausgangslage zu bewirken wird mittels des Druckimpulsgebers ein weiterer Druckimpuls erzeugt, der nunmehr aufgrund des umgeschalteten Ventils über die zweite Strömungsleitung die zweite Kammer in der Umsteuereinheit beaufschlagt, wobei gleichzeitig die erste Kammer mit der drucklosen Strömungleistung kommuniziert und dadurch das bistabile Flächenelement in die ursprüngliche Stellung zurückschnappt.
  • Wesentlich dabei ist, dass das bistabile Flächenelement durch einen Druckstoß in der aktuellen Auslassleitung in die andere stabile Lage geschoben wird. Dabei muss das bistabile Element in den stabilen Lagen die maximal aufbaubare Druckdifferenz haushalten, ohne umzuschalten. Der Druckstoß zum Umschalten muss die maximale im Betrieb auftretende Druckdifferenz zwischen Aus- und Einlassleitung überschreiten.
  • Die obige Aufgabe wird ferner gemäß Anspruch 2 dadurch gelöst, dass in der Fluidleitung ein Druckimpulsgeber zur Ventilumschaltung vorgesehen ist und das Fluidventil eine UmSteuereinheit umfasst, welche zwei durch ein bistabiles Flächenelement voneinander getrennte Kammern aufweist, wobei eine der Kammern direkt mit der Fluidleitung kommuniziert, während die andere Kammer über ein Druckänderungsglied mit der Fluidleitung verbunden ist und das bistabile Flächenelement mit dem Ventilkörper zu dessen Betätigung wirkgekoppelt ist. Bei dieser Ausführung stehen also beide Kammern mit der gleichen Fluidleitung in Verbindung und die Umschaltung des Ventils erfolgt aufgrund der in der Fluidleitung auftretenden Druckflanken, Daher ist diese Ausführung insbesondere zur Kopplung mit Kolben- oder Piezopumpen geeignet. Durch eine steigende Druckflanke, die unmittelbar auf die eine Kammer wirkt während diese über das Druckänderungsglied nicht in gleicher Weise auf die zweite Kammer bewirkt, entsteht eine Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern, die ein Umschalten des Ventils bewirken.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung ist das Druckänderungsglied eine Drossel die eine zeitverzögerte Einwirkung des Drucks auf die zugehörige Kammer bewirkt. Somit wird also durch eine steigende Druckflanke eine Umschaltung bewirkt und durch eine abfallende Druckflanke eine Rückschaltung in die Ausgangslage weil der Druckabfall genauso wie der Druckanstieg auf eine Kammer unmittelbar und auf die zweite Kammer nur verzögert wirkt. Das Druckänderungsglied kann auch so abgestimmt werden, dass die Umschaltung durch einen modifizierten Druckflankenverlauf direkt durch die Fluidpumpe gesteuert wird. Bei Kopplung mit einer Kolbenpumpe entsteht ein pulsierender Druckverlauf an der Pumpenauslassseite. Das bistabile Flächenelement wird durch steile Druckanstiegs- oder Abfallsflanken des Pumpenauslassdrucks hin und hergeschaltet, wobei die Drossel die dafür notwendige Druckdifferenz erzeugt.
  • Gemäß einer zweiten bevorzugten Weiterbildung ist das Fluidventil mit einer pulsierend arbeitenden Fluidpumpe gekoppelt und eine Kammer der Umsteuereinheit ist direkt mit der Fluidleitung und die andere Kammer über ein Resonanzrohr mit der Fluidleitung verbunde, wobei das Resonanzrohr auf die Frequenz der Fluidpumpe abgestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform bleibt bei Kopplung mit der Fluidpumpe (Kolben- oder Piezo-pumpe) das Fluidventil zunächst in der Ausgangsstellung. Sofern die Pumpe kurzzeitig gestoppt wird, schwingt die Fluidsäule im Resonanzrohr weiter und beaufschlagt die damit gekoppelte Kammer und damit das bistabile Flächenelement und schaltet damit das Fluidventil in die zweite Stellung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das bistabile Flächenelement kugelkalottenartig ausgebildet. Damit ist eine baulich einfache und leicht abzudichtende runde Anordnung möglich, die ein Umschnappen mit Hysterese ermöglicht.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Fluidventils;
    Figur 2:
    eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Fluidventils;
    Figur 3:
    ein Druckverlaufsdiagramm zur Ausführung gemäß Figur 2;
    Figur 4:
    eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Fluidventil;
    Figur 5:
    ein Druckverlaufsdiagramm zur Ausführung gemäß Figur 4.
  • Die in Figur 1 schematisch dargestellte erste Ausführungsform eines Fluidventils 10a umfasst im wesentlichen einen Ventilkörper 12, der zwei Ventilkörperabschnitte 14a,14b aufweist, die eine Umschaltung des Fluidstromes bewirken, der aus einer Fluidpumpe 16 über ein Rückschlagventil 17 und eine Fluid-Vorlaufleitung 18 und über eine Fluid-Rücklaufleitung 20 und ein weiteres Rückschlagventil 21 wieder dahin zurück strömt. Dementsprechend wird der Fluidstrom durch die beiden Strömungsleitungen 22a, 22b entweder in der einen oder der dazu entgegen gesetzten anderen Richtung erfolgen.
  • Das Fluidventil 10a umfasst eine Umsteuereinheit 24, die im Wesentlichen aus zwei über ein bistabiles Flächenelement 26, vorzugsweise mit kugelkalottenartiger Form, von einander druckdicht getrennten Kammern 28a, 28b besteht. Die beiden Kammern 28a, 28b stehen über Verbindungsleitungen 30a, 30b mit den Strömungsleitungen 22a, 22b in Verbindung.
  • In der Fluid-Vorlaufleitung 18 ist ein Druckimpulsgeber 32 angeordnet, der einen Druckimpuls auf die Fluid-Vorlaufleitung 18 gibt. Der Druckimpuls kann alternativ dazu auch direkt über die Fluidpumpe erzeugt werden, wenn deren Bauart dies zulässt. Wenn man von der in Figur 1 gezeigten Stellung ausgeht, wird der durch den Druckimpulsgeber 32 erzeugte Druckimpuls über die Fluid-Vorlaufleitung 18, den Ventilkörper 12, die Strömungsleitung 22b, die Verbindungsleitungen 30b an die Kammer 28b übertragen, Da die andere Kammer 28a den Druckimpuls nicht erfährt, steigt die Druckdifferenz über dem Flächenelement 26, was dazu führt, dass dieses aus der in Figur 1 gezeigten in eine zweite stabile Stellung umschnappt, bei der das Flächenelement 26 nach rechts umgeklappt ist. Über eine Verbindungsstange 34, die sowohl am Flächenelement 26 als auch am Ventilkörper 12 befestigt ist, wird dieser in eine zweite Stellung verschoben, bei der dann die Strömungswege umgedreht sind, also die Fluid-Vorlaufleitung 18 nunmehr mit der Strömungsleitung 22a verbunden ist und die Fluid-Rücklaufleitung 20 mit der Strömungsleitung 22b. Um ein Zurückschalten des Fluidventils 12 zu erreichen, wird erneut ein Druckimpuls vom Druckimpulsgeber 32 über die Fluid-Vorlaufleitung 18, den Ventilkörper 12, die Strömungsleitung 22a, die Verbindungsleitungen 30a an die Kammer 28a übertragen. Da die Kammer 28b den Druckimpuls nicht erfährt, erfolgt ein Zurückschnappen des Ventilkörpers 12 in die in Figur 1 gezeigte Stellung.
  • In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Fluidventils 10b schematisch dargestellt, Gleiche Bauteile haben die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1. Das Fluidventil 10b unterscheidet sich vom vorbeschriebenen dadurch, dass beide Kammern 28a, 28b mit der Fluid-Vorlaufleitung 18 verbunden sind, und zwar die eine Kammer 28a direkt über die Verbindungsleitung 30, so dass Druckänderungen in der Vorlaufleitung 18 unmittelbar in der Kammer 28a wirken und die andere Kammer 28b über eine Drossel 36, so dass Druckstöße in der Vorlaufleitung 18 nur zeitverzögert in der Kammer 28b ankommen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt eine Umschaltung des Ventilkörper 12 bei jeder Druckflanke in der Vorlaufleitung 18. Durch eine geeignete Abstimmung des Druckänderungselements kann die Umschaltung auch aufgrund modifizierter Druckflanken durch die Fluidpumpe erfolgen. Dies ist in Figur 3 als ein beispielhafter Druckverlauf in der Vorlaufleitung 18 bei Verwerdung einer Hubkolbenpumpe 16 dargestellt. Sofern ausgehend von der in Figur 2 gezeigten Stellung die in Figur 3 mit 40 bezeichnete abfallende Druckflanke auf der Vorlaufleitung 18 auftritt, wirkt der absinkende Druck unmittelbar in der damit direkt verbundenen Kammer 28a. Demgegenüber sinkt der Druck in der über die Drossel 36 verbundenen Kammer 28b zeitverzögert, so dass es zum Aufbau einer Druckdifferenz kommt, die irgendwann ein Umschlagen des Flächenelements 26 bewirkt. Dadurch wird wiederum über die Verbindungsstange der Ventilkörper 12 in die zweite Stellung verschoben. Umgekehrt führt eine in Figur 3 mit 42 bezeichnete ansteigende Druckflanke zu einem unmittelbaren Druckanstieg in der Kammer 28a und zu einem zeitverzögerten Druckanstieg in der Kammer 28b, so dass das Flächenelement zurückschlägt und den Ventilkörper 12 wieder in die in Figur 2 gezeigte Stellung zurückbewegt.
  • In Figur 4 ist eine dritte Ausführungsform eines Fluidventils 10c schematisch dargestellt. Gleiche Bauteile haben die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 und 2. Wie bei der Ausführungsform von Figur 2 ist bei dem Fluidventil 10c die eine Kammer 28b über die Verbindungsleitung 30 mit der Vorlaufleitung 18 verbunden, während die andere Kammer 28b über ein Resonanzrohr 44 mit der Vorlaufleitung 18 verbunden ist, wobei das Resonanzrohr auf eine Resonanzfrequenz eingestellt ist, die der Pulsierungsfrequenz der Fluidpumpe 16 entspricht. Im Betrieb mit der Pulsierungsfrequenz bleibt das Fluidventil zunächst in der gezeigten Stellung. Wenn nun die Fluidpumpe 16 kurzzeitig gestoppt wird, bleibt der in Figur 5 mittels Linie 46 dargestellte Druck hoch, während das Resonanzrohr 44 weiter schwingt mit der Folge, dass der Druck in der angeschlossenen Kammer 28a weiter oszilliert, wie durch die gestrichelte Linie 48 gezeigt wird. Da in der direkt angeschlossenen Kammer 28b der Druck ebenfalls hoch bleibt, ergibt sich eine Druckdifferenz in den beiden Kammern 28a, 28b, die zum Umschlagen des Flächenelements 26 führt. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von Fluid die Rede ist, so ist damit jedes weitgehend inkompressible Fluid gemeint, vorzugsweise Hydraulikflüssigkeit.
    • Bezugszeichenliste
    • 10a,b,c
    Fluidventil
    12
    Ventilkörper
    14a,b
    Ventilkörperabschnitt
    16
    Fluidpumpe
    18
    Fluid-Vorlaufleitung
    20
    Fluid-Rücklaufleitung
    22a,b
    Strömungsleitung
    24
    Umsteuereinheit
    26
    Flächenelement
    28a, b
    Kammer
    30a,b
    Verbindungsleitung
    32
    Druckimpulsgeber
    34
    Verbindungsstange
    36
    Drossel
    40
    abfallende Druckflanke
    42
    ansteigende Druckflanke
    44
    Resonanzrohr
    46
    Druckverlauf Pumpe
    48
    Druckverlauf Resonanzrohr

Claims (8)

  1. Fluidventilanordnung mit einem bistabilen Fluidventil (10a) für zwei Fluidleitungen (18, 20) mit einem in zwei Stellungen für zwei Schaltzustände bringbaren Ventilkörper (12), dadurch gekennzeichnet. dass zur Umschaltung einer Fluid-Vorlaufleitung (18) und einer Fluid-Rücklaufleitung (20) zwischen zwei Strömungsleitungen (22) in der Vorlaufleitung (18) ein Druckimpulserzeuger (32) zur Ventilumschattung vorgesehen ist und das Fluidventil (10a) eine Umsteuereinheit (24) umfasst, welche zwei durch ein bistabiles Flächenelement (26) voneinander getrennte Kammern (28a, 28b) aufweist, wobei die beiden Kammern (28a, 28b) mit den zwei Strömungsleitungen (22a, 22b) verbunden sind und das bistabile Flächenelement (26) mit dem Ventilkörper (12) zu dessen Betätigung wirkgekoppelt ist.
  2. Fluidventilanordnung mit einem bistabilen Fluidventil (10b) für mindestens eine Fluidleitung (18) mit einem in zwei Stellungen für zwei Schaltzustände bringbaren Ventilkörper (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidventil (10b) eine Umsteuereinheit (24) umfaßt, welche zwei durch ein bistabiles Flächenelement (26) voneinander getrennte Kammern (28a, 28b) aufweist, wobei eine der Kammern (28a) direkt mit der Fluidleitung (18) kommuniziert, während die andere Kammer (28b) über ein Druckänderungsglied (36) mit der Fluidleitung (18) verbunden ist und das bistabile Flächenelement (26) mit dem Ventilkörper (12) zu dessen Betätigung wirkgekoppelt ist.
  3. Fluidventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckimpulserzeuger durch eine mit der Fluidventilanordnung verbundene Hubkolbenpompe (16) gebildet ist.
  4. Fluidventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Flächenelement (26) kugelkalottenartig ausgebildet ist.
  5. Fluidventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckänderungsglied als Drosselstelle (36) ist.
  6. Fluidventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer pulsierend arbeitenden Fluidpumpe (16) gekoppelt ist und eine Kammer (28b) direkt mit der Fluidleitung und die andere Kammer (28a) über ein Resonanzrohr (44) mit der Fluidleitung (18) verbunden ist, wobei das Resonanzrohr (18) auf die Frequenz der Fluidpumpe (16) abgestimmt ist.
  7. Verwendung der Fluidventilanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche zwischen einer Kolbenpumpe (16) und einem Hydraulikmotor zur Umschaltung der Bewegungsrichtung.
  8. Verwendung der Fluidventilanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche in Verbindung mit einer Piezopumpe.
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