DE1653378C3

DE1653378C3 - Druckentlastungsvorrichtung fur eine Pumpe

Info

Publication number: DE1653378C3
Application number: DE1653378A
Authority: DE
Inventors: David N. Auburn Ind. Prevallet; William T. Mentor Ohio Stephens
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1966-03-07
Filing date: 1967-03-07
Publication date: 1975-07-24
Also published as: GB1168867A; SE310936B; DE1653378B2; FR1513047A; DE1653378A1; US3362335A

Description

Das Handventil 15 enthält einen mit dem Nocken 24 im Eingriff stehenden Kolben 30 und einen kleineren Kolben 31; beide Kolben sind in einer Bohrung 32 verschiebbar. Auf der im Sinne der F i g. 2 rechten Seite des Kolbens 31 ist ein Kugel 33 angeordnet. In der Bohrung 32 ist ein Einsatz 34 vorgesehen, der einen Sitz 35 für die Kugel 33 bildet.

Eine Feder 38 drückt die Kolben 30 und 31 auseinander. Im Kolben 31 sind Schlitze 39 vorgesehen, die den Durchgang von Strömungsmittel durch den Kolben ermöglichen. Ferner ist eineStrömungsmittel-Rückleitung 40 vorgesehen, die die Bohrung 32 mit dem Sumpf der Pumpe 13 verbindet

Im Ventilgehäuse 11 ist eine Ausgangsleitung 45 vorgesehen, die eine Anschlußöffnung 46 aufweist; an diese kann eine Strömungsmittel-Druckleitung angeschlossen werden, die zu eii._m hydraulischen Arbeitezylinder führt. Eine Zweigleitung 47 verbindet das Handventil 15 mit der Ausgangsleitung 45. Ferner ist im Ventilgehäuse Sl eine öffnung 50 vorgesehen, die mit dem Ausgangsteü der Pumpe 13 verbunden ist Die öffnung 50 ist an eine Leitung 51 im Gehäuse U angeschlossen.

Eine Zweigleitung 52 verbindet die Leitung 51 mit der Druckentlastungsvorrichtung 17. DU Leitung 51 ist über das Rückschlagventil 16 an die Ausgangsleitung 45 angeschlossen.

Das Rückschlagventil 16 ist in einer Stufenbohrung 55 enthalten und mit einer Schraube 56 versehen, um das Ende der Bohrung 55 zu verschließen und ein Lekken daraus zu verhindern. Das Rückschlagventil 16 enthält eine Kugel 57 und eine Feder 58, die die Kugel 57 in Eingriff mit einem Sitz 59 drückt der am Ende der Leitung 51 vorgesehen ist Somit schließt sich das Ventil 16, wenn der Strömungsmitteldruck in der Ausgangsleitung 45 höher ist und verhindert einen Durchgang von Strömungsmitteldruck aus der Ausgangsleitung 45 in die Leitung 51; wenn der Druck in der an den Pumpenausgang angeschlossenen Leitung 51 höher ist als in der Ausgangsleitung 45, öffnet sich das Kugel-Rückschlagventil 16 und läßt den Strömungsmitteldruck aus der Leitung 51 in die Ausgangsleitung 45 eintreten.

Die Druckentlastungsvorrichtung 17 ist innerhalb einer im Ventilgehäuse 11 vorgesehenen Bohrung 60 untergebracht. Die Bohrung 60 ist bei 61 mit einem Gewinde versehen. Die Bohrung 60 nimmt eine Ventilhülse 62 auf, die mit äußeren Gewindegängen 63 versehen ist; diese dienen zur Befestigung der Ventilhülse innerhalb der Bohrung 60. In der Ventilhülso 62 ist eine als Stufenbohrung ausgebildete Zylinderbohmng 64 vorgesehen. In der Bohrung 64 ist eine Gegenbohrung 65 vorgesehen, so daß sich Schultern 66 ergeben.

Das untere Ende der Zylinderbohrung 64 ist mit einem Stopfen 68 verschlossen, der äußere Gewindegänge 69 aufweist, welche mit Gewindegängen innerhalb der Zylinderbohrung 64 in Eingriff treten. Der Endstopfen 69 enthält ferner einen Schlitz 70, um den Kopf eines Schraubenziehers aufnehmen zu können, mit dessen Hilfe die Stellung des Stopfens 68 eingestellt werden kann. Innerhalb der Zylinderbohrung 64 ist ein Ventilkörper 72 angeordnet, der einen konischen Teil 73 aufweist. Es sind Federn 74 und 75 vorgesehen, die mit dem Stopfen 68 und dem Ventilkörper 72 im Eingriff stehen. Eine Verstellung des Stopfens 68 verändert somit die auf den Ventilkörper 72 wirkende Federbelastung.

Innerhalb der Gegenbohrung 65 ist ein Kolben 77 gelagert, durch den sich eine Bohrung 78 erstreckt. Der Kolben 77 ist als Stufenkolben ausgebildet und hat einen Kopfteil 79 und einen Körperteil 81. Der Kopfteil 79, die Gegenbohrung 65, der Körperteil 81 und die Schultern 66 bilden eine Pufferkammer 82. Eine gedrosselte Querbohrung 83 ist vorgesehen, die die Bohrung 78 und die Pufferkammer 82 verbindet. Der Kolben 77 ist somit gemäß der Darstellung in F i g. 2 innerhalb der Gegenbohrung 65 nach oben und nach unten verschiebbar. Der konische Teil 73 auf dem Ventilkörper 12. kann das Ende der Bohrung 78 im Kolben 77 erfassen und dadurch die Bohrung 78 verschließen, so daß die Strömungsmittelverbindung zwischen der Bohrung 78 und der Zylinderbohrung 64 der Hülse 62 blockiert ist

In dem Ventilgehäuse 11 ist eine Rückleitung 85 vorgesehen, die durch die Leitung 85Λ an den Sumpf zwecks Rückleitung von Druckmittel angeschlossen ist In der Ventilhülse 62 sind Radialbohrungen vorgesehen, so daß die Bohrung 64 der Ventilhülse 62 mit der Rückleitung 85 verbunden ist

Die Wirkungsweise der beschriebenen Motor-Pumpeneinheit und der Druckentlastungsvorrichtung ist wie folgt:

Die mit dem Handhebel 20 im Eingriff stehende Feder 23 hält den Handhebel 20 in der dargestellten Lage, in der er am elektrischen Schalter 22 anliegt; zu diesem Zeitpunkt wird durch die am Sitz 35 gehaltene Kugel 33 des Kolbens 31 die Druckmittelverbindung zwischen der Versorgungsleitung 45 und der Rückleitung 40 blockiert. Falls der Handhebel schwach gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird, schließt der Handhebel den Schalter 22 und setzt dadurch den Elektromotor 10 in Betrieb. Wenn sich der Handhebel in dieser Stellung befindet, wird die Kugel 33 fest gegen den Sitz 35 gehalten, so daß der Verschluß der Zweigleitung 47 sichergestellt ist. Somit wird, wenn die Pumpe zu arbeiten beginnt, der entwickelte Strömungsmitteldruck normalerweise in der Lage sein, zu dem hydraulischen Arbeitszylinder zu gelangen.

Wenn der Schalter 22 betätigt ist und der Motor mit dem Betrieb der Pumpe 13 beginnt, wird durch die Auslegung der Druckentlastungsvorrichtung 17 bewirkt, daß zunächst auch bei Vorhandensein eines niedrigen Druckes in der an die Ausgangsöffnung 50 der Pumpe 13 angeschlossenen Leitung 51 der Ventilkörper 72 sich aus seinem Eingriff mit der Bohrung 78 herausbewegt und die Ausgangsleitung 51 zur Rückleitung 85 hin öff net. Infolge der Tätigkeit der Druckentlastungsvorrichtung 17 ist der Elektromotor zunächst nur sehr wenig belastet und kann sich auf die Arbeitsdrehzahl be schleunigen, bevor er voll belastet wird. Wenn der Druck in der Leitung 51 gleich dem Druck in der Ausgangsleitung 45 ist, wird sich das Rückschlagventil 16 öffnen und den Durchgang von Strömungsmitteldruck in die Ausgangsleitung 45 und von dort zum hydraulischen Arbeitszylinder gestatten.

Der Anfangsdruck in der Leitung 51 wird auf die obere Oberfläche des Kolbens 77 einwirken und versuchen, den Kolben 77 im Sinne der F i g. 2 nach unten zu bewegen. Wenn der Kolben 77 nach unten bewegt wird, wird die von den Federn 74 und 75 auf den Ventilkegel 73 ausgeübte Kraft erhöht, und dies führt daza daß der Druck in der Leitung 51, der am Ventilkörper 73 vorbeigehen will, sich erhöht. Der Kolben 77 kann sich nach unten bewegen, bis der Kopfteil 79 an der durch die Gegenbohrung 75 gebildeten Schulter 66 anschlägt. In dieser Stellung ist der durch die Stellung des Stopfens 68 bestimmte Maximalwert der Entlastungseinstellung erreicht. Die Zeit, die der Kolben 77 benötigt, um sich von einer Stellung zur nächsten zu bewegen, hängt von dem Durchmesser der kleinen radialen Querbohrung 83 ab, die Strömungsmittel aus der Pufferkammer 82 entläßt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Selbsttätig gesteuerte, an die Ausgangsleitung einer von einem Motor angetriebenen Pumpe ange- s schlossene Druckentlastungsvorrichtung mit einem vom Druck der Ausgangsleitung beaufschlagten federbeaufschlagten Ventilkörper, der in Schließstellung die Ausgangsleitung von einer Entlastungsöffnung trennt, einem gleichachsig zum Ventilkör- per in einer Zylinderbohrung bewegbaren Kolben, der vom Druck in der Ausgangsleitung in Richtung des Ventilkörpers beaufschlagt wird und diesen in Richtung Schließstellung zu bringen sucht und einer Strömungsmitteldrossel, mittels der die Bewegung des Kolbens infolge der Druckbeaufschlagung zeitlich verzögert erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (77) auf dem dem Ventifkörper (72) zugewandten Ende einen Ventilsitz aufweist, daß der Kolben (77) eine Bohrung (78) aufweist, die in den Ventilsitz mündet und über die der Ventilkörper (73) mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt ist wobei der Kolben (77) als Stufenkolben ausgebildet ist, dessen große Stirnfläche mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt wird und dessen Stufenfläche mit der Zylinderbohrung (64) eine Pufferkammer (82) bildet, die über eine Querbohrung (83) mit der Bohrung (78) verbunden ist.

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Die Erfindung betrifft eine selbsttätig geMeuerte, an die Ausgangsleitung einer von einem Motor angetriebenen Pumpe angeschlossene Druckentlastungsvorrichtung mit einem vom Druck der Ausgangsleitung beaufschlagten, federbeaufschlagten Ventilkörper, der in Schließstellung die Ausgangsleitung von einer Entlastungsöffnung trennt, einem gleichachsig zum Ventilkörper in einer Zylinderbohrung bewegbaren Kolben, der vom Druck in der Ausgangsleitung in Richtung des Veniilkörpers beaufschlagt wird und diesen in Richtung Schließstellung zu bringen sucht und einer Strömungsmitteldrossel, mittels der die Bewegung des Kolbens infolge der Druckbeaufschlagung zeitlich verzögert erfolgt.

Bei einer bekannten Druckentlastungsvorrichtung dieser Art (US-PS 2 280 291) ist der Ventilkörper mit Abstand zu dem Kolben ebenfalls in der Zylinderbohrung gleitend verschiebbar angeordnet. Der Kolben und der Ventilkörper werden durch eine zwischen ihnen angeordnete Feder auseinandergedrückt. Die voneinander abgewandten Stirnflächen des Ventilkörpers sowie des Kolbens werden mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt, und zwar steht die betreffende Stirnfläche des Ventilkörpers unmittelbar mit der Druckleitung der Pumpe in Verbindung, wogegen die betreffende Stirnfläche des Kolbens über eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Drosselleitung mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist.

Wenn die Pumpe zu arbeiten beginnt, wird zunächst der Ventilkörper durch den Druck der Pumpe in seine Öffnungsstellung bewegt, so daß die Druckseite der Pumpe entlastet wird. Der auf der Druckseite der Pumpe erzeugte Druck wird nur verzögert über die Drosselleitung an den Kolben weitergeleitet, so daß nach einer vorgegebenen Zeit der Kolben in Richtung auf den Ventilkörper verschoben wird, worauf der Ventilkörper wieder in seine Schließstellung bewegt wird. Da die druckbeaufschlagte Fläche des Kolbens größer als die des Ventilköipers ist, wird der Ventilkörper in der Schließstellung gehalten, sobald die Pumpe genügend Druck liefert

Die bekannte Anordnung ist etwas platzraubend, da einerseits der Kolben und der Ventilkörper mit verhältnismäßig großem Abstand zueinander angeordnet werden müssen und da andererseits die Drosselleitung außerhalb des Gehäuses angeordnet ist wodurch auch der konstruktive Aufbau der Druckentlastungsvorrichtung unnötig kompliziert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv etwas einfachere Lösung einer Druckentlastungsvorrichtung zum drucklosen Anfahren einer Pumpe anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckentlastungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Kolben auf dem dem Ventilkörper zugewandten Ende einen Ventilsitz aufweist daß der Kolben eine Bohrung aufweist, die in den Ventilstitz mündet und über die der Ventilkörper mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt ist, wobei der Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist, dessen große Stirnfläche mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt wird und dessen Stufenfläche mit der Zylinderbohrung eine Pufferkammer bildet, die über eine Querbohrung mit der Bohrung verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung kann der Kolben dem Ventilkörper in Richtung auf die Druckleitung der Pumpe vorgeschaltet werden, und Kolben sowie Ventilkörper liegen unmittelbar aneinander an, wodurch eine sehr platzsparende Anordnung erreicht wird. Dies wird noch dadurch begünstigt daß eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Drosselleitung nicht erforderlich ist.

An Hand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Motor-Pumpeneinheit,

Fig.2 einen Querschnitt längs der Linie TI-II in Fig. I,

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht der in F i g. 2 gezeigten Druckentlastungsvorrichtung.

Die in F i g. 1 gezeigte Motor-Pumpeneinheit weist einen Motor 10, ein Ventilgehäuse 11 und einen Sumpf

12 auf. Innerhalb des Sumpfes 12 befindet sich eine Pumpe M.

In F i g. 2 ist eine Steueranlage für die Motor-Pumpeneinheit dargestellt Zur Steueranlage für die Pumpe

13 gehören ein Handventil 15, ein Rückschlagventil 16 und eine einstellbare Druckentlastungsvorrichtung 17, diese Teile sind im Gehäuse 11 untergebracht. Ein Handhebel 20 ist vorgesehen, der am Ventilgehäuse 11 um einen Stift 21 drehbar gelagert ist. Der Hebel steht mit einem elektrischen Schalter 22 in Wirkverbindung, der bei Betätigung durch den Handhebel 20 den Motor 10 an eine Quelle elektrischer Energie anschließt und dadurch den Motor 10 und die Pumpe 13 in Betrieb setzt. Eine Feder 23 greift sowohl am Handhebel 20 als auch am Ventilgehäuse 11 an. Am einen Ende des Handhebels 20 ist ein Nocken 24 ausgebildet, der mit dem Handventil 15 zusammenarbeitet.