DE2254263A1 - SAFETY VALVE - Google Patents

Description

" Sicherheitsventil " Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheivtsventil, bei dem in einer einseitig offenen Bohrung ein Kolben verschiebbar ist, dessen dem geschlossenen Ende der Bohrung zugewandte Stirnseite über einen Kriechweg zwischen Kolbenumfang und Innenfläche der Bohrung von dem Druckfluid,beaufschlagt ist und an seinem anderen Ende das bewegliche-Verschlußglied des Sicherheitsventils trägt, welches mit einem Ventilsitz an dem der Druckentlastungsseite des Sicherheitsventils- zugewandten- freien Ende der Bohrung zusammenwirkt und durch die Kraft einer ersten Feder gegen den Ventilsitz vorgespannt ist. "Safety valve" The invention relates to a safety valve, in which a piston is displaceable in a bore that is open on one side closed end of the bore facing the end face via a creepage distance between The piston circumference and the inner surface of the bore are acted upon by the pressure fluid and at its other end carries the movable closure member of the safety valve, which has a valve seat on the pressure relief side of the safety valve facing-free end of the bore cooperates and by the force of a first Spring is biased against the valve seat.

Sicherheitsventile dienen dazu, bei einem Überdruck in einer Druck fluid führenden Leitung eine gewisse Menge dieses Druckfluids zur Druckentlastung abfließen lassen zu können. Hierzu ist üblicherweise zwischen dem Druckfluid und einer Druckentlastungsseite ein federvorgespanntes Ventil angeordnet, dessen Federvorspannung so eingestellt ist, daß das Ventil bei Uberschreiten der Federvorspannung öffnet und dann den Durchfluß des Druckfluids von der Druckseite zur Druckentlastungsseite so lange gestattet, bis sich der Überdruck auf der Druckseite wieder abgebaut hat und das Ventil unter seiner Federvorspannung wieder schließen kann.Safety valves are used to prevent overpressure in a pressure fluid-carrying line a certain amount of this pressure fluid to the To be able to drain the pressure relief. This is usually between the Pressure fluid and a pressure relief side arranged a spring-loaded valve, whose spring preload is set so that the valve is exceeded when the Spring preload opens and then the flow of pressure fluid from the pressure side allowed to the pressure relief side until the overpressure on the pressure side has dismantled again and close the valve again under its spring preload can.

Es ist bekannt (interner Stand der Technik der Anmelderin} bei einem gattungsgemäßen Sicherheitsventil die Druckfluid führende Leitung und das Sicherheitsventil über eine Drossel zu verbinden, indem man einen zur Betätigung des beweglichen Verschlußgliedes des Sicherheitsventils dienenden Kolben über einen Kriechweg zwischen Kolbenumfang und Innenfläche einer Bohrung, in welcher der Kolben geführt ist, mit dem Druckfluid beaufschlagt. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber einer direkten Druckfluidbeaufschlagung des beweglichen Verschlußgliedes besteht darin, daß die Schließbewegung des Sicherheitsventils gedämpft wird und es somit nicht zu unerwünschten, lauten und materialverschleißenden, Ventilschlägen kommt.It is known (internal prior art of the applicant) at a generic safety valve, the pressure fluid leading line and the safety valve to connect via a throttle by having one to actuate the movable closure member of the safety valve serving piston via a creepage distance between the piston circumference and inner surface of a bore in which the piston is guided with the pressurized fluid applied. The advantage of this arrangement compared to direct application of pressurized fluid of the movable closure member is that the closing movement of the safety valve is attenuated and thus there are no undesirable, loud and material-wearing, Valve hits.

Diese Dämpfungswirkung des gattungsgemäßen Sicherheitsventils wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß auch das aus der Druckfluid führenden Leitung zur Druckentlastungsseite ausströmende Druckfluid durch den Kriechweg strömen muß und damit nur eine beschränkte Druckentlastungskapazität zur Verfügung steht, die die Wirkungsgeschwindigkeit des Sicherheitsventils beschränkt und sogar in Ausnahmefällen die gewünschte schlagartige Druckentlastung nicht schafft.This damping effect of the generic safety valve is however, impaired by the fact that the line leading from the pressurized fluid pressure fluid flowing out to the pressure relief side must flow through the creepage distance and thus only a limited pressure relief capacity is available, the the speed of action of the safety valve is limited and even in exceptional cases does not create the desired sudden pressure relief.

Der Erfindung liegtXdaher die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Sicherheitsventil zwar die vorteilhaften Dämpfungseigenschaften beim Schließen des Sicherheitsventils beizubehalo ten, andererseits jedoch ein unter allen Umständen schlagartiges Ansprechen des Sicherheitsventils zu ermöglichen.The invention is therefore based on the object in a generic Safety valve although the advantageous damping properties when closing the Th safety valve to maintain, on the other hand, however, under all circumstances to enable abrupt response of the safety valve.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein gattungsgemäßes Sicherheitsventil' -vorgesehen, das durch einen den-- Kriechweg überbrückenden Kanal im Kolben, in dem ein zur druckfluidbeaufschlagten Stirnseite des Kolbens hin'-öfnendes Rückschlagventil angeordnet ist, zu dessen Vorspannung eine zweite Feder vorgesehen ist, deren Vorspannkraft klein-gegenaber der der ersten Feder bemessen ist, gekennzeichnet ist Der nach der Erfindung den Kriechweg überbrückende Kanal im Kolben ermöglicht eine Beaufschlagung der dem geschlossenen Ende der Bohrung zugewandten Stirnseite des Kolbens mit dem Druckfluid praktisch ohne Drosselung, da die zweite Feder- den Zufluß des Druckfluids nicht nennenswert behindert. Andererseits schließt das Rückschlagventil jedoch den den Kriechweg überbrückenden Kanal beim Rückhub des Kolbens unter der Wirkung der ersten Feder. Dabei wird nämlich das zwischen dem Kriechweg und der vom Druckfluid beaufschlagten Stirnseite des Kolbens befindliche-Druckfluid von der ersten Feder in Richtung zu der das Druckfluid führenden Leitung gedrängt, kann jedoch nur noch durch den Kriechweg gedrosselt abfließen, weil sich unter dem unverzüglichen Druckaufbau durch die erste Feder beim Rückhub des beweglichen Verschlußglieds des Sicherheitsventils in allerkürzester Zeit ein solches Druckgefälle zwischen den beiden Enden des friechweges aufbaut, daß die im Verhältnis zur ersten Feder nur schwache zweite Feder das Rückschlagventil im Kolben schließt und damit allein den Kriechweg als Verbindung zwischen der Druckfluid führenden Leitung und der vom Druck fluid beaufschlagten Stirnseite des Kolbens Ubrigläßt.To solve this problem, a generic safety valve ' -provided that through a channel in the piston bridging the creepage distance, in a non-return valve opening towards the end face of the piston, which is acted upon by pressure fluid is arranged, for the bias of which a second spring is provided, the biasing force of which small-opposite but that of the first spring is measured, is marked after the Invention, the channel in the piston bridging the creepage distance enables an application the end face of the piston facing the closed end of the bore with the Pressurized fluid practically without throttling, since the second spring controls the influx of the pressurized fluid not significantly handicapped. On the other hand, however, the check valve closes the the channel bridging the creepage distance during the return stroke of the piston under the effect of the first spring. This is namely that between the creepage distance and that of the pressure fluid acted upon end face of the piston located-pressure fluid from the first spring towards which the pressurized fluid leading line urged, may however only flow through the creepage distance throttled, because under the immediate Pressure build-up by the first spring during the return stroke of the movable closure member of the Safety valve in a very short time such a pressure drop between the both ends of the friechweges builds up that only in relation to the first spring weak second spring closes the check valve in the piston and thus alone the Creepage distance as a connection between the line carrying pressure fluid and the line from the pressure fluid acted upon end face of the piston left.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a schematic drawing explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die einzige Figur zeigt dabei einen axialen Längsschnitt durch ein Sicherheitsventil gemäß der Erfindung.The single figure shows an axial longitudinal section through a Safety valve according to the invention.

Das in der einzigen Figur dargestellte Sicherheitsventil gemäß der Erfindung besitzt ein nur schematisch dargestelltes Gehäuse 10, das in bekannter Weise mehrteilig aufgebaut sein kann. In dem Gehäuse 10 ist eine Druckfluid führende Leitung 12 ausgespart, deren Verbindung mit der Druckseite eines hydraulischen oder pneumatischen Systems schematisch durch Anschluß an eine Druckpumpe 14 kenntlich gemacht ist.The safety valve shown in the single figure according to FIG Invention has a housing 10, shown only schematically, in known Way can be constructed in several parts. In the housing 10 is a pressure fluid leading Line 12 left out, its connection with the pressure side of a hydraulic or pneumatic system schematically recognizable by connection to a pressure pump 14 is made.

Das Gehäuse 10 weist ferner eine Aussparung 16 auf, die durch eine querverlaufende Druckentlastungsleitung 18 mit einem wieder um nur schematisch dargestellten ölsumpf oder blank 20 verbunden ist. Das Sicherheitsventil ist nämlich in erster Linie ein Sicherheitsventil für inkompressible hydraulische Flüssigkeiten; es kann jedoch auch für pneumatische Anlagern Verwindung finden Die Leitung 12 weist an ihrem an die Aussparung 16 übergehenden Ende eine Schulter 22 auf, in welche ein insgesamt mit 2¢ bezeichneter Ventileinsatz bei 26 eingestemmt ist Der Ventileinsatz 24 trägt an seinem eingestemmten Kragen 28 ein mit diesem aus einem Stück bestehendes Hülsenteil 30S welches mit reichlich gemessenem Umfangsabstand 32 in die Leitung 12 axial hineinragt, Das Hülsenteil weist eine axiale Bohrung 34 auf, die an dem in die Leitung 12 hineinragenden freien Ende 36 des Hülsenteils 30 durch eine eingestemmtsAbschlußscheibe 38 druckfluiddicht verschlossen ist.The housing 10 also has a recess 16 which is through a transverse pressure relief line 18 with a again only shown schematically oil sump or blank 20 is connected. Namely, the safety valve is first Line a Safety valve for incompressible hydraulic fluids; However, it can also be twisted for pneumatic systems. The line 12 has at its end merging with the recess 16 a shoulder 22 into which a valve insert labeled 2 ¢ is mortised at 26 The valve insert 24 carries a one-piece with this on its caulked collar 28 Sleeve part 30S which with ample circumferential distance 32 measured in the line 12 protrudes axially, the sleeve part has an axial bore 34 which is attached to the into the line 12 protruding free end 36 of the sleeve part 30 by a caulked cover plate 38 is closed in a pressurized fluid-tight manner.

Am Übergang des Hülsenteils 30 in den Kragen 28 sind- unter 450 geneigte und über den Umfang des Hülsenteils bzw. des Kragens verteilte Bohrungen 40 vorgesehen, welche die Leitung 12 über den reichlich bemessenen freien Abstand 32 drosselungsfrei mit der Bohrung 34 verbinden.At the transition of the sleeve part 30 in the collar 28 are under 450 inclined and bores 40 distributed over the circumference of the sleeve part or the collar are provided, which the line 12 over the amply dimensioned free distance 32 throttling-free connect with the hole 34.

In der Bohrung 34 ist ein Kolben 42 axial verschiebbar.:Dabei ist entweder durch lockere Passung des Kolbens in der Bohrung oder durch Ausnehmungen zwischen Kolbenumfang und Innenfläche der Bohrung (entweder in der Innenfläche der Bohrung oder in der Außenfläche des Kolbens oder in beiden Flächen) ein Kriechweg 44 vorgesehen, welcher die Bohrungen 40 mit der dem durch die Abschlußscheibe 38 verschlossenen Ende der Bohrung 44 gegenüberliegenden Stirnseite 46 des Kolbens verbindet.A piston 42 is axially displaceable in the bore 34 either through a loose fit of the piston in the bore or through recesses between the circumference of the piston and the inner surface of the bore (either in the inner surface of the Bore or in the outer surface of the piston or in both surfaces) a creepage distance 44 is provided, which the bores 40 with the one through the cover plate 38 closed end of the bore 44 opposite end face 46 of the piston connects.

Der Kolben 42 besteht mit einem verjüngten Kolbenschaft 46 und dem beweglichen Verschlußglied 48 des Sicherheitsventils aus einem Stück; es ist jedoch auch eLn mehrt-eiliger Aufbau, gegen benenfalls auch nur unter loser Abstützung der Teile aneinander, mbglich.The piston 42 consists of a tapered piston skirt 46 and the movable closure member 48 of the safety valve in one piece; However, it is Also a multi-part assembly, if necessary only with loose support the parts together, possible.

Das bewegliche Verschlußglied 48 ist mit dem Ventilschaft 46 @ 7-über ein konisches Ubergangsstuck 5 verbunden, welches an seiner Außenfläche eine konische Schließfläche 52 bildet, die mit einem ebenfalls konischen, jedoch etwas weiter bemessenen Ventilsitz 54 zusammenwirkt.The movable closure member 48 is 7-over with the valve stem 46 @ a conical transition piece 5 connected, which has a conical on its outer surface Forms closing surface 52, which is also conical, but somewhat wider sized valve seat 54 cooperates.

Das bewegliche VerschlußglLed 48 trägt an seinem in die Aussparung 16 ragenden Ende ferner eine Kappe 56, die durch eine das Sicherheitsventil vorspannende erste Feder 58 das bewegliche Verschlußglied 48 gegen den Ventilsitz 52 vorspannt. Die erste Feder 58 ist an ihrem anderen Ende durch einen Teller 60 abgestützt, der sich wiederum an einer Einstellschraube 62 abstützt. Diese Einstellschraube ist in eine Gewindebohrung 64 nach Bedarf verschieden tief einschraubbar und in ihrer jeweils gewählten Stellung durch eine mit einer Abdichtung 66 versehen Kontermutter 68 fixierbar, die sich an der Außenfläche des Gehäuses 10 abstützen kann. Hierdurch läßt sich die Vorspannung der ersten Feder 58 und damit der Druck einstellen, bei dem das Sicherheitsventil auslöst.The movable closure element 48 carries on its into the recess 16 protruding end also a cap 56, which by a pretensioning the safety valve first spring 58 biases the movable closure member 48 against the valve seat 52. The first spring 58 is supported at its other end by a plate 60, the is in turn supported on an adjusting screw 62. This adjustment screw is can be screwed into a threaded hole 64 at different depths as required and in their each selected position by a lock nut provided with a seal 66 68 can be fixed, which can be supported on the outer surface of the housing 10. Through this the bias of the first spring 58 and thus the pressure can be adjusted at which triggers the safety valve.

Der Kolbenschaft 46 ist so stark gegenüber dem Kolben 30 verjüngt, daß ein reichlich bemessener und die Fluidströmung nicht drosselnder Abstand 70 in dem Ringraum zwischen dem Kolbenschaft 4t und der Innenfläche der Bohrung 34 entsteht. Am Ubergang des Kolbenschaftes t in den Kolben 42 ist in diesem eine Schrägbohrung 72 vorgesehen, welche durch eine axiale Anschlußbohrung 74 in Richtung zu einer axialen erweiterten Kam mer 76 innerhalb des Kolbens fortgesetzt ist. Dabei wird ein den Kriechweg 44 überbrückender Kanal gebildet In die Kammer 32 ist ein insgesamt mit B0 bezeichnetes Rückschlagventil eingesetzt, bei dem eine Ventilkugel 82 von einer zweiten Feder 84 gegen einen Sitz des Rückschlagventils am über gang der Fortsetzungsbohrung 74 und der Kammer 76 vorgespsnnt ist. Diese zweite Feder 84 ist schwach gegenüber der ersten Feder 58 bemessen, und zwar-nicht nurhinsichtlich ihrer Kraft, sondern auch hinsichtlich ihrer Größe. Die zweite Feder ist an einer Scheibe 86 abgestützt, welche-in das freie Ende des Kolbens 42 zwischen Kammer 76 und'Außbnumfang eingestemmt ist und mindestens eine Durchbrechung 88 aufweist, welche die Kammer mit dem dem Abschlußdeckel 38 zugewandten Ende des Kolbens verbindet.The piston skirt 46 is so strongly tapered compared to the piston 30 that that an ample and the fluid flow not throttling Distance 70 in the annular space between the piston skirt 4t and the inner surface of the Bore 34 is created. At the transition of the piston skirt t in the piston 42 is in this an inclined bore 72 is provided, which through an axial connection bore 74 in Direction to an axially enlarged chamber 76 continued within the piston is. A channel bridging the creepage path 44 is thereby formed into the chamber 32 is a total of designated B0 check valve is used, in which a Valve ball 82 by a second spring 84 against a seat of the check valve on the transition of the continuation bore 74 and the chamber 76 is vorgespsnnt. These second spring 84 is weakly dimensioned compared to first spring 58, and indeed-not only in terms of their strength, but also in terms of their size. The second feather is supported on a disk 86 which-in the free end of the piston 42 between Chamber 76 and outer circumference is caulked and has at least one opening 88, which connects the chamber with the end of the piston facing the end cap 38.

Der Kriechweg wird also durch einen Kanal überbrückt, der sich aus den Leitungselementen 72,74#76 und 88 zusammensetzt.The creepage distance is thus bridged by a channel that is made up of the line elements 72,74 # 76 and 88 composed.

Vorgezogen wi-rd -eine -Ausführungsform; bei der der Kriechweg lediglich durch entsprechend bemessene Passung des Kolbens in der Bohrung bestimmt ist. Hierbei kann man wegen der Überbrückung des Kriechweges für das Ansprechen des Sicherheitsventils die Passung enger als bisher wählen und so die Schwingungsfestigkeit @es Sicherhei sventils gegenüber der bekannten gattungsgemäßen Ausführungsform auch noch wesentlich verbessern.Preferred is an embodiment; where the creepage distance is only is determined by the appropriately dimensioned fit of the piston in the bore. Here you can because of the bridging of the creepage distance for the response of the safety valve the Choose a tighter fit than before, and thus the vibration resistance @es Sicherheitshei sventils compared to the known generic embodiment too still improve significantly.

Claims (1)

Anspruch claim Sicherheitsventil, bei dem in einer einseitig offenen Bohrung ein Kolben verschiebbar ist e dessen dem geschlossenen Ende der Bohrung zugewandte Stirnseite über einen Kriech weg zwischen golbenumfang und Innenfläche der Bohrung von dem Druckfluid beaufschlagtist und an seinem anderen Ende das be wegliche Verschlußglied des Sicherheitsventils trägt welches mit einem Ventilsitz an dem der Druckentlastungsseite-des Sicherheitsventils zugewandten freien Ende der Bohrung zusammenwirkt und durch die Kraft einer ersten Feder gegen den Ventilsitz vorgespannt ist, g e k e n n 9 e i c'h n e t durch einen den Kriechweg (44) überbrückenden Kanal (72,74,76,88) im Kölben, in dem ein zur druckfluidbeaufschlagten Stirnseite des Kolbens (30) hin öffnendes Rückschlagventil (80) angeordnet ist, zu dessen Vorspannung eine zweite Feder (84) vorgesehen ist, deren Vorspannkraft klein gegenüber der der ersten Feder (58) bemessen ist. Safety valve in which a bore is open on one side The piston is displaceable e its end face facing the closed end of the bore a creep away between the piston circumference and the inner surface of the bore of the Pressurized fluid is applied and at its other end the movable closure member of the safety valve which carries with a valve seat on the pressure relief side-des Safety valve facing free end of the bore cooperates and through the Force of a first spring is biased against the valve seat, g e k e n n 9 e i c'h n e t through a channel (72,74,76,88) bridging the creepage path (44) in the piston, in which one opens towards the end face of the piston (30) acted upon by pressurized fluid Check valve (80) is arranged, for the preload of which a second spring (84) is provided whose biasing force is small compared to that of the first spring (58) is. L e e r s e i t eL e r s e i t e