DE1916334A1 - Steuerventil in Form eines Sitzventils - Google Patents

Description

ALFRED TEVES GMBH 26. März I969 Frankfurt/Main G. Nonn F. Ostwald 29-136 Steuerventil in Form eine« Sitzventil!

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil in Fora eine* Sitzventils zur Steuerung des Druckmittelstroma in Hydraulikanlagen, bei dem der Ventilverschlußkörper über Kraftübertragungsmittel durch eine äußere Kraft gegen die Rückstellkraft einer Feder von seinem Sitz gehoben wird, wobei gleichzeitig die Verbindung des hydraulischen Arbeitskreises zum Vorratsbehälter unterbrochen wird.

Es ist bekannt, Sitzventile für den oben genannten Zweck so ausaubilden, daß im geöffneten Zustand die Reibungskräfte der Strömung sowie die ßeaktionskräfte des Strahldruckes im öffnenden Sinn wirken, d.h., entgegen der Schließkraft z.B. einer Feder.

Diese Konstruktionen haben den Nachteil, daß der sogenannte Druckpunkteffekt auftritt, d.h. daß der DruckmitteIstrom nicht kontinuierlich entsprechend der von außen wirkenden Kraft geändert werden kann, sondern der Vorgang nach Öffnen des Sitzventils durch Strömungskräfte so gestört wird, daß Proportionalität zwischen Steuerkraft und Druckmittelstrom nicht mehr gegeben ist. Sowohl im Bereich der Druckerhöhung als auch im Bereich der Druckabaenktmg treten "Hretereeie"-Erscheinungen auf«

Es sind zwar Überströmventile bekannt (Deutsche Patentschrift Nr. 842 574), bei denen der Regeldruck auf eine Ringfläche am Verschlußstück wirkt, das entgegen der Strömungsrichtung öffnet, so daß der Druck des durch eine Drosselebatrömenden Druckmittels die eigentliche Ventilfläche am Absperrquerschnitt beaufschlagt. Dadurch wird erreicht, daß sich der Druck an die Arbeitsbedingungen im Hydraulikkreis anpaßt.
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Aufgabe der- Erfindung ist es, ein durch eine äußere' Kraft- zu ■ betätigendes Steuerventil zu schaffen, bei dem der Druckmittel— strom zu jedem Zeitpunkt direkt abhängig von der Steuerkraft ist, so daß die oben genannten Nachteile ausgeschaltet sind. Das Steuerventil soll dicht,raumsparend und preiswert sein,

Erf inilungsgemä'] wird dies dadurch erreicht, daß der Raum auf der der Öffnungsrichtung abgekehrten Seite des SitzventilVerschluß— körpers über Leitungen sowohl an den Rücklauf als auch an den Verbraucher angeschlossen und der Raum auf der in Öffnungerichtung liegenden Seite des Sitzventilverechlußkörpere mit der Druckmittelquelle verbunden ist, wobei das Kraftübertragungsmittel gleichzeitig einen Ventilkörper mitbewegt derart, daß vor dem Abheben des Sitzventilverechlußkörpere von seinem Sitz ... die Druckmittelverbindung zwiechen dem Raum auf der der Öffnungsrichtung abgekehrten Seite dee Sitzventilkörpers und dem Rücklauf schließt. Damit wird erreicht, daß der Sitzvfjntilverschluß- _: körper durch den Druckmittelstrom aus der Druckmittelquelle stets ira Schiieß-Sinn beaufschlagt wird, da Öffuungsrichtung des Ventilversclilußkörpers und Strömungsrichtung dee Druckmittels aus der . ......

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hydraulischen Energiequelle entgegengesetzt gerichtet sind.

Der VentiJverechlußkörper kann an einer Stelle, die der Strömung in hohem MaUe ausgesetzt ist, mit einem Staurand versehen sein.

Di ι· Hr find uiig vird anhand der anhängenden Zeichnungen an 2 Dei spielen näher erläutert:

FiJfUr 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine crf indungegcriäße Ventilvorrichtung,

Figur d zeigt einen Lüngesciiiii tt durch eine /veitc Aus f ühruugsf om der Erfuniting.

νίοΐΊίϋΐ l'i_t*ur 1 ist der Holilrara des Zylinders i i»h.,estui't. Γ. die Abstufung mit den jeerinnere ι lniuMuurcau-^-ser dos "/ylinuers ί u!»- sciilieüend >iugepa!Jt ist eine Ituchsc, die wicderun.durch eine Ab-HtIiIuU;; den Sit/. ? für den konzentrisch in. ZyI inderhohlraun angeorduetpu Vent i lvers»citlußkörper h aufweist, der durch die i-'eder Ί in Aus«;an<fH8tellung gehalten wird.

Der Teil der Ituclisc nit den geringeren Innendurchnesser ist nit 'J, der nil dem größeren Innendurchmesser rait S¹ bezeichnet, Uine /vischeu dem Teil 2· und den Ventilverschlu·! ■'» angeordnete, iipijeu let/teren abifcdiciitelo llttchee ti begrenzt den (jffuungshnb des Ventils, l»er Ventilversclilullkörper ^{i setzt sich fort in einen hüleealiirtnigen Körper *»', der gegen die Iiiiieiivatul des Ihicliseutei Is 2 abgedichtet ist. Unmittelbar nach dem eigentlichen Ventilsitz veiUt der Körper Ί¹ eine AusnehüHing an der Mantelfläche auf, so da;J ein Itin^raum Ü -zwischen Buclisentei 1 2 und den Teil Ί¹ entstellt, von dem nus eine Bohrung 7 in den Innenholilrftun ^ des Ver*»r!ilu(tlcürperp k_tk* führt. Durch die Feder ') von Ventilkörper auf einen bestimmten Abstand gehalten, ist ein hiilsenfÖrmiger Stiitzkorper 10, Die Feder stützt sich an der Kingflnche des Teils -Ί· und einer; au AuDenumfang des St it.--.körpers 10 vorgesehenen

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Anschlag ab. Der Durchmesser des Hohlraumes des Stützkörpers ist gleich dem des Ventilverschlußkörpers 4,4'-. In Ruhestellung der Vorrichtung besteht eine Verbindung zwischen den Ringraum 11, der mit dem hydraulischen Arbeitskreis in Verbindung steht durch die Bohrung 7, den Hohlraum 8, den Zwischenraum zwischen Stützhülse K) uuil Ventilverschlußkörper 4· und eine Bohrung 12 in der Zylinderwandun;;· 1 mil, dem Vorratsbehälter. Die Bohrung· 13 -in. Zylindei'wnuduiig und Buchsenteil 2¹ mündet in den Ringraura 14, der durch die Abstufung der Buchse 2,2· entsteht und ist verbunden z.B. ro it eine;·) Druckmittelspeicher.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende:

Wenn durch eine äußere Kraft die Stiitzhülse 10 gegen die Kraft der Feder 9 verschoben vrird, bis sich die Ringflachen des Stiitzkörpers 10 und des Fortsatzes des VentilverschlufUcörpers 4¹ aneinanderlegen, so wird zunächst der Rücklauf aus dein hydraulischen Arbeitskreis in den Vorratsbehälter unterbrochen. Wirkt die Kraft weiter auf den Stützkörper 10, so liebt sich der Ventil— verschlutJkörper 4 gegen die Kraft der Feder 5 von seinem Sitz und öffnet den Durchgang für das Druckmittel aus dem Speicher in den Hingraum 7 und den hydraulischen Arbeitskreis.

Der Öffnungshub des Verschlußkörpers erfolgt entgegen der sich ausbildenden Strömungsrichtung, dadurch wird während des Öfl'nungs-Vorgangs die kurzzeitige Offnungskräfteininderung infolge von Ströraungseffekten vermieden und bei Nachlassen der das Ventil steuernden Kraft kehrt der Vßntilverschlußkörper entsprechend durch die Kraft der Feder 3 in seine Ausgangsstellung zurück.

Vorteilhaf terwei se kann der VerschluLikörpei· an einer Stelle, die der Strömung in hohen Maße ausgesetzt ist, mit einen Staurand versehen werden, durch dessen Größe und Form die Wirkung der Strönunyskräfte beeinflußbar ist.

Figur '2 /.ei :t ein anderes Ausf iihruivrsbeispiel der Jürf i nduii'i.

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In einer kleinen Abstufung der Zylinderinnenwand 21 ist wieder eine i3uchse 22 untergebracht, die als radial nach innen hervorstehender Rand den Sitz 23 für den Ventilverschlußkörper 24 aufweist, Die Begreuzung des Offnungshuhes geschieht in derselben Weise wie im erstgenannten Beispiel, Es entsteht dabei der in Ausgangsstellung des Ventils vom hydraulischen Arbeitskreis getrennte Ringraum jk, der durch eine Bohrung in der Buchse 22 und der Zylinderwandung 21 mit der.i Speicher verbunden ist, Der Druck aus deu Speicher unterstützt auch hier die Schließkraft der Feder 25, An die zweite Kante des Sitzes 23 liegt bei Verschiebung einer doppelten Stützhülse 30, jl ein federbelastetes, koaxial angeordnetes VerschluOstück ^O und unterbricht dabei den Rücklauf aus den hydraulischen Arbeitskreis durch den Zwischenraum zwischen Hülse Jl und Ventilverschlußkörper 24, den Ringraum 26, der durch eine zweite größere Abstufung der Zylinderimienwandung entstellt und die Bohrung 32 in den Vorratsbehälter, Die Hülse jL ruhfc mit einen ringföruigen Ansatz in einer Ausnehmung der Hülse 30, die ihrerseits mit einem radialen Fortsatz in eine Ausnehmung des, auf diese ¥eise im zwischen den Hülsen 30, jl entstehenden Hohlraum verankerten Verschluß3tücks 40 greift. Eine Feder 2<J stützt sich in diesen Ilohlraun am Verschlussstück ^O und der Hülse jl ab. Das Verschluistück 40 ist druckentlastet. Bei weiterem Verschieben üer Stützhülse 33, 3ί legt sich die Hälse 3-1· an den VentilverschluuUcörper 24 und öffnet den Durchgang vom Speicher zum hydraulischen Arbeitskreis durch den Ringraura J>h und eine Bohrung 27 in der Hülse 31, Der Druckiaittelstrom erfolgt wieder entgegen dem üffnungshub, Schließkraft der Feder 2jj, Reibungskraft der Strömung und dynamischer Ströraungsdruck wirken in derselben Richtung, Dieses Ventil kann in vorteilhafter Weise sowohl bei Speicherbrerasanlageii fiir Kraftfahrzeuge als axich als Druckregel ventil oder iihnlicli für versciiiedens te Aufgaben verwendet werden.

Der Druckinittelstrom ist zu jedem Zeitpunkt direkt abhängig von der Steuerkraft,-

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Claims (2)

Patentanspruch·

1. steuerventil in Form eine« Sitzventil·, bei dem der Ventilrerschlußkörper über Kraftübertragungsölettel durch eine äußere Kraft gegen die Rückstellkraft einer Feder von seinem Sitz gehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Raus (l6_f26) auf der der Offnungarichtung abgekehrten Seite des Sitzventilverschlußkörpers (4, 24) über Leitungen sovohl an den Rücklauf (12, 32) als auch an den Verbraucher angeschlossen und der Raun (14, 34) auf der in Öffnungerichtung liegenden Seite des Sitzventilverschlußkörpers (4,24) nit der Druckmittelqoelle verbunden ist, wobei das Kraftübertragungsmittel (l0,30) gleichzeitig einen Ventilkörper (10,40) mitbevegt derart, daß vor dem Abheben des Sitzvehtilverschlußkörpers (4, 24) von seinem Sitz (3, 23) die Druckmittelverbindung zwischen dem Raum (16, 26) auf der der Öffnungsrichtung abgekehrten .Seite des Sitzventilkörpers (4, 24) und dem Rücklauf (12, 32) schließt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der VentilVerschlußkörper (4, 24) an einer Stelle, die der-Strömung in hohem Maße ausgesetzt ist, mit einem Staurand (15»35) versehen ist.

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