DE2548308C3 - Ventilanordnung mit einem ersten und einem zweiten Koaxialventil - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem ersten und einem zweiten Koaxialventil, die auf den am Ventil abfallenden Differenzdruck einer in der einen und der anderen Strömungsrichtung durch einen Strömungskanal fließenden Fluidströmung ansprechen, um Strömung je nach der Strömungsrichtung durch einen von zwei unterschiedlichen Ventilkanälen zu leiten, mit einem rohrförmigen Gehäuse, einem ersten und einem zweiten Ventilsitz im Gehäuse, mit einem ersten und einem zweiten Ventilelement, die innerhalb des Gehäuses koaxial angeordnet sind und getrennt in geöffnete und geschlossenen Stellungen auf den ersten bzw. zweiten Ventilsitz hin bzw. von diesem weg verschiebbar sind, um den ersten bzw. den zweiten Ventilkanal zu öffnen oder zu schließen, und mit Vorspanneinrichtungen, die die Ventilelemente in einander entgegengesetzte Richtungen vorspannen, wobei beide Ventilelemente rohrförmig ausgebildet und konzentrisch ineinander angeordnet sind, jedes Ventilelement eine vom Differenzdruck der Strömung beaufschlagte Druckaufnahmefläche aufweist, an der das erste Ventiletement in einer ersten Richtung auf den ersten Ventilsitz hin oder von diesem weg, und das zweite Ventilelement in eine zweite Richtung auf den zweiten Ventilsitz hin oder von diesem weg gegen die Kraft der Vorspanneinrichtungen drückbar ist, und wobei beide Ventilelemente als Hubventile ausgebildet sind, so daß sie sofort öffnen bzw. schließen, wenn die Strömung in der betreffenden Richtung einsetzt bzw. aufhört, nach Patent 24 19 654.

Derartige Ventilanordnungen finden insbesondere in hydrostatischen Systemen Verwendung, die sich aus einer hydraulischen Pumpe und einem hydraulischen Motor zusammensetzen, weiche in einem geschlossenen Strömungskreislauf verbunden sind und als Antrieb für Fahrzeuge oder zum Betätigen leichter oder schwerer Maschinen dienen können, wie beispielsweise Traktoren, Erdbaumaschinen und Anlagen für Papiermühlen. Die Pumpe betätigt den Motor, indem sie das Medium zum Motor pumpt, der es wieder an die Pumpe

-o zurückgibt, und der Motor setzt seinerseits eine Welle oder ein anderes drehbares Element zum Antreiben des Fahrzeugs in Umdrehung. Von einer ersten Richtung dem Motor zugeführte Strömung treibt diesen in einem ersten Drehsinn an, während in einer zweiten Richtung dem Motor zugeführte Strömung diesen in entgegengesetztem Drehsinn antreibt Die Strömung zwischen der Pumpe und dem Motor erfolgt normalerweise in einem geschlossenen Kreislauf über einen von zwei Strömungswegen, deren einer der Betätigung im Uhrzeigersinn und deren anderer der Betätigung entgegen dem Uhrzeigersinn dient.

Weil sich durch die Abnutzung der sich bewegenden Teile Metaüteilchen oder andere Verschmutzungen in das hydraulische Medium lösen können, i;' es üblich- in jedem Strömungsweg ein Filter vorzusehen, mittels dessen das Medium gefiltert und dadurch von allen Partikeln gereinigt wird, die die beweglichen Teile des Motors und der Pumpe beschädigen könnten. Das Filter

ist gewöhnlich so eingeschaltet, daß es das Medium während der Strömung von der Pumpe zum Motor oder vom Motor zur Pumpe filtert

Um sicherzustellen, daß sowohl dem Motor als auch der Pumpe stets sauberes Medium zugeführt wird, ist es bekannt, eine (Combination von vier Rückschlagventilen in vier Zweigen eines Strömungskreises einzusetzen, wobei eine sogenannte Kastenkreuzung verwendet wird, weiche die beiden Strömungsleitungen schneidet, die in die Kastenkreuzung unter einem Winkel von 90° gegeneinander eintreten, bzw. unter 90° gegeneinander austreten. Die Rückschlagventile gestatten Strömung lediglich in einer Richtung in jedem Zweig der Kastenkreuzung. Da die erforderlichen üblichen Rückschlagventile mit den zugehörigen Leitungsverzweigun- 1 s gen für die Kastenkreuzung kostspielig sind, einen sehr hohen Druckverlust ergeben und sehr viel Raum beanspruchen, verzichtet man bei den üblichen hydrostatischen Systemen normalerweise auf den Einsatz derartiger Kastenkreuzungen und begnügt sich damit, Filter so einzuschalten, daß sie die Strömung im System nur reinigen, wenn das System in einer vcn beiden Richtungen durchströmt wird.

Aus der DE-OS 2036 231 ist ein ölfilter für eine in mehreren Richtungen durchströmte Druckleitung, insbesondere für Hydraulikantriebe von Fahrstühlen bekannt, das eine Kurzschlußleitung für das rücklaufende öl enthält, die das Filter bei ölrücklauf überbrückt Vorgesehen ist ferner ein erstes Rückschlagventil, welches in dem durch das Filter führenden Strömlingspfad untergebracht ist und ein in Vorwärtsrichtung einströmendes öl gegen das Innere des Filtereinsatzes absperrt Ein zweites Rückschlagventil ist in der Kurzschlußleitung vorgesehen. In Rückwärtsrichtung einströmendes öl schließt das erste Rückschlagventil, wodurch verhindert wird, daß das Filter in der falschen Richtung durchströmt wird. Durch das in Rückwärtsrichtung strömende öl wird ferner das zweite Rückschlagventil und damit die Kurzschlußleitung geöffnet N.xhteilig ist hierbei insbesondere, daß die Strömung nur in einer Strömungsrichtung vom Filter gereinigt wird und in der anderen Strömungsrichtung ungereinigt am Filter vorbeigeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die derart aufgebaut ist, daß ein zweiter Strömungskanal, in dem ein Funktionsteil, z. B. ein Filter, angeordnet ist, unabhängig von der Strömlingsrichtung innerhalb eines ersten Strömungskanals stets gleichsinnig mit Fluidstrümung durchströmt wird, wobei so die Ventilanordnung rasch auf eine Strömungsrichtungsumkehr ansprechen und einen einfachen und raumsparenden Aufbau besitzen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Koaxialventile einander entgegengesetzt in einem gemeinsamen ersten Strömungskana! angeordnet sind, daß ein Vsntilelement des ersten Koaxialventils und ein Ventilelement des zweiten Koaxialventils bei Strömung innerhalb des ersten Strömungskanals in Vorwärtsrichtung einen ersten Durchgangspfad und die jeweils anderen Ventüeiemente der beiden Koaxialventih bei Strömung innerhalb dr.s ersten Strömungskanals in Rückwärtsrichtung einen zweiten Durchgangspfad öffnet, und d*G der erste und der zweite Durchgangspfa-'! über eine Teiilänge eben gemeinsamen, stets b5 gleichsinnig durchströmten zweiten Strömungskanal bilden.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin,

daß durch Verwendung zweier jeweils in zwei Richtungen wirkender Koaxialventile die Fluidströmung unabhängig von der Strömungsrichtung innerhalb eines ersten Strömungskanals stets gleichsinnig durch ein Funktionsteil, z. B. ein Filter, geleitet wird, wobei die Ventilanordnung aufgrund der verwendeten Koaxialventile einen sehr geringen Druckverlust hervorruft, einen kleinen Raumbedarf besitzt, sehr rasch auf eine Umkehr der Strömungsrichtung innerhalb des ersten Strömungskanals anspricht und einen einfachen, kostengünstigen Aufbau besitzt Während der Strömung in der einen Richtung bewegt sich eines der Ventilelemente des ersten Koaxialventils unter der Wirkung der seine Druckaufnahmefläche beaufschlagenden Kraft in eine erste Stellung, in der es Vorwärtsströmung über den zweiten Strömungskanal, z. B. durch ein Filter, führt Bei Richtungsumkehr innerhalb des ersten Strömungskanals empfängt eine auf umgekehrte Strömung ansprechende Druckaufnahmefläche eines der Ventilelemente des zweiten Koaxialventils den Druck der Strömung, so daß sich dieses Ventilelement in die Offenstellung bewegt und die Strömung wiederum durch das Filter im zweiten Strömungskanal wiederum in derjenigen Richtung hindurchleitet bei der das Funktionsteil, z. B. das Filter, arbeitet

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert und zwar zeigt

F i g. A ein Strömungsschema, das eine Kastenkreuzung mit vier Rückschlagventilen zeigt wie sie bisher verwendet wurden, um Strömung durch ein Filter in der gleichen Richtung zu erhalten bei Strömung in der Leitung in jeder von beiden Richtungen;

F i g. B ein Strömungsschema, das ein hydrostatisches System zeigt mit einer Pumpe und einem Motor, die in einem Strömungskreis über zwei Leitungen verbunden sind, die je ein Filteraggregat und eine Ventilanoidnung nach der Erfindung enthalten, wodurch die Kastenkreuzung der F i g. A ersetzt wird, so daß die Strömung bei jeder Richtung in jeder Leitung zwischen Pumpe und Motor gefiltert und, unabhängig von der Richtung in den Leitungen, stets in der gleichen Richtung das Filteraggregat durchströmt;

F i g. C ein Strömungsschema, das ein der F i g. B ähnliches hydrostatisches System zeigt, wobei jedoch die Speisung der Motoren Ml und M2 von einer Ventilanordnung V3 nach der Erfindung gesteuert in einheitlicher Richtung erfolgt, unabhängig von der Strömungsrichtung in den von der Pumpe ausgehenden Leitungen, und mit Strömungssteuerung in mehreren Richtungen durch Vierwegventile C1, Cl, C3, C4;

F1 g. 1 einen Längsschnitt durch ein Filteraggregat einschließlich einer Ventilanordnung nach der Erfindung, in Strömungsverbindung mit dem Fikerelement, wobei beide Ventilelemente jedes der beiden Ventile A und Sin Schließstellung gezeigt sind;

F i g. 2 einen Querschnitt nach den Linien 2-2 der F i %. 1 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig.3 abgebrochen einen Längsschnitt ähnlieh der "ig.;, jedoch mit dem äußeren Veit'.leisment des Ventils A : :4 dem inneren Ventilelemeni des Ventils B in 0"vsn3te!^!ung sowie Schließstellung der anderen Ven'ileiemenie für Strömung in Pfeilrichtung A von links nach rechts durch die Strömungsleitung;

Rg.4 einen Schnitt ähnlich der Fig.3, jedoch mit den Ventileiementen jeweils in umgekehrter Stellung

für Strömung in Pfeilrichtung B; und

Fig. 5 abgebrochen einen detaillierten Längsschnitt durch das Ventil V3 der F i g. C.

In Fig. A ist eine bekannte Kastenkreuzung dargestellt, mit vier Rückschlagventilen Cl₁ C2 und C3, C4, die sich in je einem Leitungszweig befinden. Wenn das Symbol ein Rückschlagventil bedeutet, mit freier Strömung von links nach rechts und Sperre von rechts nach links, so ergibt sich aus Fig. A₁ daß von Pi hinwärts gerichtete Strömung über den Zweig B Ü durch das Rückschlagventil Ci in die Leitung ρ 3 zu dem Filteraggregat Fund von dort über die Leitung P4 und den Zweig Ö4 mit dem Ventil C4 zu der Leitung P2 gelangt. Eine einwärts aus der Leitung P2 zur Kastenkreuzung gerichtete Strömung geht über den Zweig B2 durch das Ventil C2 zur Leitung F 3, wiederum durch das Filter in der gleichen Richtung wie vorher und dann über die Leitung PA zu dem Zweig B 3 ii'iii uciii Veiiü! Cj luv Leitung Fi.

Das hydrostatische System der F i g. B ist ein typisches System mit geschlossenem Kreislauf, in welchem eine Pumpe P und ein Motor M durch zwei Strömungsleitungen L 1 und L 2 verbunden dargestellt sind. Die Leitung L i tritt an einer Stelle D1 in den Motor ein, um diesen in der einen Richtung rotieren zu lassen, und die Leitung L 2 tritt in den Motor an einer gegenüberliegenden Stelle Ό2 ein für Drehung des Motors in entgegengesetzter Richtung. Bei Drehung des Motors in der einen Richtung treibt dieser das System über eine Antriebswelle Sin der einen Richtung an. Bei Drehung in der anderen Richtung wird das System über die Antriebswelle 5 entgegengesetzt angetrieben. Das von der Pumpe P über die Leitung L i zum Motor M gepumpte Medium treibt das System daher in der einen Richtung, beispielsweise vorwärts; das über die Leitung L 2 zu dem Motor M gepumpte Medium bewirkt Antrieb des Systems in entgegengesetzter Richtung, beispielsweise rückwärts.

In jeder Leitung L 1 und L 2 befindet sich ein Filter Fl und F2 sowie Ventilanordnung VX und V2. Leitungen 51 und 52 verbinden das Filter Fl mit der Ventilanordnung Vt. und !.pitnnuen WI und Λ'4 verbinden das Filter F2 mit der Ventilanordnung V2. Die Ventilanordnungen Vi und V2 steuern die Strömung durch die Leitungen S 1, 52 und 53, 54, so daß die Strömung durch die Filter Fl und F2 in der gleichen Richtung verläuft, unabhängig von der Strömungsrichtunfc durch die Leitungen L 1 und L 2. Gleichgültig ob die Strömung von der Pumpe zum Motor oder umgekehrt verläuft geht sie in jeder der Leitungen L 1 oder L 2 über 51 und 52 durch das Filter Fl und über die Leitungen S3 und 54 durch das Filter FZ Da die Strömung von der Pumpe zum Motor in der einen Strömungsleitung gefördert wird und über die andere zur Pumpe zurückkehrt wird sie in jeder Strömungsleitung in jeder Richtung gefiltert

Wenn im praktischen Betrieb die Strömung von der Pumpe zum Motor über die Strömungsleitung L1 geht öffnet die Ventilanordnung Vl, auf den Strömungsdruck in Vorwärtsrichtung ansprechend, die Leitung S1, und die Strömung verläuft über das Filter Fl und die Leitung L 1 zum Motor M. Die Rückströmung über L 2 zur Ventilanordnung V2 bewirkt daß diese, auf den Strömungsdruck in Rückwärtsrichtung ansprechend, die Leitung 53 öffnet und damit die Rückströmung über 53 durch das Filter F2 und 54 sowie L 2 zur Pumpe geht

Eine Umkehr der Pumpe bewirkt eine Richtungsumkehr in den Leitungen L 1 und L 2, aber keine Umkehr der Richtung durch die Filter Fl und F2. Die Strömung verläuft über die Leitung L 2 und die Ventilanordnung V 2. Auf den Strömungsdruck in Vorwartsrichtung ansprechend, öffnet die Ventilanordnung V2 die Leitung 53, so daß der Motor Ober das Filter F2 und die Leitungen 54 und L 2 gespeist wird. Die Röckströmung über Leitung L 1 veranlaßt die Ventilanordnung V1, auf den Strömiingsdruck in Rückwärtsrichtung ansprechend, die Leitung 51 zu öffnen, so daß die

ίο Rückströmung durch das Filter Fl und die Leitungen 5 2 und L 1 zur Pumpe geht.

Die Ventilanordnungen V t und V2 sind anhand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert und weisen je zwei Koaxialventile A und B mit je einem Ventilkäfig oder

is -gehäuse 1, 2 auf, in welchem ein Paar konzentrisch ineinandergesetzter äußerer und innerer Ventilelemente 3, 5 (Ventil A) und 4, 6 (Ventil B) hin und her bewegbar angeordnet ist Das Gehäuse 1,2 bildet nicht nur eine Absiüizung, sondern zugleich eine Lauffläche

2» für die äußeren Ventilelemente 3, 4. Das rohrartige Ventilelement 3 des Ventils A bewegt sich zwischen seiner Offen- und Schließstellung relativ zu einem Ventilsitz 7 an einer Kappe 9, die eine Strömungsöffnung 11 und den ersten Stromungskanal L 1, L 2 trägt Das Ventilelement 3 ist normalerweise geschlossen, wie in F i g. 1 gezeigt aber bewegt sich nach rechts zu der in Fig.3 gezeigten Stellung unter Vorwärtsdruck der Strömuiij in Richtung des Pfeils A innerhalb des ersten Strömungskanals L1, L 2 von der Pumpe P zum Motor

jo M, wobei das Ventilelement 3 einen Ringkanal 13 öffnet der zu einer Kammer 31 innerhalb eines Filtertopfes 32 führt

Das zweite rohrartige Ventilelement 5 ist innerhalb des Element!! 3 auf einer Seite durch eine Scheibe 17 gehalten. Die Scheibe 17 ist fest am Gehäuse 1 und trägt einen Ventilsitz 25 für das Element 5.

An der anderen Seite des Ventilelements 5 greift eine schraubenförmige Druckfeder 19 an, die sich gegen einen Ring 21 in der Wand des Ventilelements 3 abstützt Die Feder 19 bildet eine Belastung für das Element 5 in Richtung auf die Scheibe 17 und zugleich für Ha« Rlpmpn» Λ £^p«*^pn d«tn Vi»ntilsit7 7 an rW K annp Q

Durch Offnen eines dieser Ventilelemente wird somit die Belastungskraft durch die Feder 19 gesteigert die das andere Ventilelement geschlossen hält

Das zweite Ventilelement 5 ist innerhalb des ersten Ventilelements 3 auf die Scheibe 17 zu und von dieser weg frei bewegbar, wobei es in oder aus abdichtendem Kontakt mit dem Ventilsitz 25 auf dessen Oberfläche kommt Das Ventilelement 5 ist normalerweise geschlossen, wie in Fig. 1 gezeigt aber bei Bewegung nach links in die Stellung gemäß Fig.4 unter der Wirkung des Drucks der Rückwärtsströmung in Richtung des Pfeils β durch den ersten Strömungskanal L1, L 2 öffnet das Ventilelement 5 einen ringförmigen Kanal 27, der um drei FQSe IA \B, IC des Gehäuses 1 herum zu dem offenen zentralen Kanal 29 des Ventils zu der Strömungsöffnung 11 und dem ersten Strömungskanal L1, L 2 auf der anderen Seite der Ventilanordnung führt

Die äußeren und inneren VentUelemente 4 und 6 des Koaxialventils B sind gleichermaßen ausgebildet Das erste bzw. äußere Ventilelement 4 bewegt sich zwischen seiner Offen- und Schließstellung relativ zu einem Ventilsitz 8 an einer Kappe 10. Das Ventilelement 4 ist normalerweise geschlossen, wie in Fi g. 1 gezeigt aber bei Bewegung nach links in die in Fig.4 gezeigte Stellung unter Wirkung des Strömungsdrucks in

Rückwärtsrichtung entsprechend Pfeil B in dem ersten Strömungskanal L I₁ L 2 vom Motor M zur Pumpe P öffnet das Ventilelement 4 einen ringförmigen Kanal 14, der zu einer Kammer 31 innerhalb des Filtergehäuses 32 führt.

Das zweite Ventilelement 6 ist innerhalb des ersten Ventilelements 4 auf einer Seite durch eine Scheibe 18 gehaltt r, Diese ist fest am Gehäuse 2 und trägt einen Ventilsitz 26 für das Element 6.

Die andere Seite des Elements 6 steht in Eingriff mit einer gewickelten Druckfeder 20, die sich gigen einen Ring 22 in der Wand des Elements 4 abstutzt. Die Feder 20 drückt das Element 6 gegen seinen Ventilsitz 26 und zugleich das Element 4 gegen seinen Ventilsitz 8 an der Kappe 10. Auch hier wird beim öffnen von einem der is Ventilelemente die Belastungskraft der Feder 20. welches das andere Element geschlossen hält, verstärkt.

Das Ventilelement 6 ist im Ventilelement 4 zwischen Ventilsitz 26 frei bewegbar.

Das Element 6 ist normalerweise geschlossen, wie in F i g. I gezeigt, aber bei Bewegung nach rechts in die Stellung der Fig.3 unter Einwirkung des Strömungsdrucks in Vorwärtsrichtung gemäß Pfeil A durch den ersten Strömungskanal L I₁ L 1 öffnet das Ventilelement 6 einen ringförmigen Kanal 28, der um die FUBe 2/4,IB, IC des Gehäuses 2 herum in einen offenen zentralen Kanal 30 des Ventils zur Strömungsöffnung 12 und zum ersten Strömungskanal Li, Ll führt.

Das Gehäuse 1, 2 bzw. die beiden Gehäuseteile 1,2 und c:e rohrartigen Ventilelemente 3, 5, 4 und 6 bestehen aus rostfreiem Stahl oder aus einer Stahllegierung.

Umfangsnuten 24,33 in der Wand einer Bohrung 34 in der Filterkappe 35 nehmen Dichtungselemente 37, 39 nach Art von O-Ringen auf. Diese O-Ringe ergeben einen leckdichten Abschluß zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 und der Bohrung 34. Die Ventilelemente 3,5,4 und 6 liegen mit hinreichend dichter Passung gegeneinander an, um Dichtungselemente entbehrlich zu machen, da die Ventilelemente zum öffnen auf Strömung aus jeder der beiden Richtungen ansprechen, sobald diese eintritt

Der Filterkopf 35 hat einen abwärts gerichteten Teil 40 mit einer zentralen Bohrung 41 in Strömungsverbindung mit dem Kanal 27 auf der einen Seite und mit dem zentralen Kanal 50 eines rohrartigen Entlastungsventils 43. Zentrale Bohrung 41, Kanal 27 und zentraler Kanal 50 bilden den zweiten Strömungskanal, der stets gleichsinnig durchflossen ist

Der Kanal 50 öffnet auf seiner einen Seite zu den Kanälen 27,41 in Strömungsverbindung Ober das offene Innere der Ventile A, B mit den Strömungsöffnungen 11 und 12 im Filterkopf 35. An diese Strömungsöffnungen kann die Strömungsleitung L1 oder L 2 angeschlossen ss werden, wie in F i g. B gezeigt

Das Entlastungsventil 43 hat ein rohrartiges Ventilelement 44, das innerhalb einer Halse 45 hin und her bewegbar ist, die am Teil 40 des Filterkopfes durch einen Ring 4G mit mehreren durchgehenden öffnungen 47 gehalten ist In einer Aussparung 48, die durch Einbördeln an einem Ende des Ventilelements 44 ausgebildet ist, stützt sich eine gewickelte Druckfeder 49 ab, deren anderes Ende gegen eine Aussparung 51 in der Hülse 45 anliegt Die Feder 49 belastet das Element 44 gegen seinen Ventilsitz 52 am Gehäuseteil 40 am Ende des Kanals 41 anliegend, und zwingt die Strömung durch den Kanal 50 in den offenen Innenraum des Ventils 43.

Am Ventilelement 44 befindet sich ein Endabschnitt 54 von kleinerem Durchmesser als der übrige Teil, wodurch eine Aussparung an der Hülse 45 begrenzt wird, in welcher ein Dichtungselement 55 in Form eines O-Rings durch einen Ring56gehalten ist.

Es ist ersichtlich, daß eine Schulter 42 zwischen dem Endabschnitt 54 und dem übrigen Teil des Ventilelements 44 eine Druckaufnahmefläche bildet, die dem Strömungsdruck stromaufwärts von dem Filter 60 in der Kammer 31 und stromabwärts von dem Filter 60 in den Kanal 41, 50 ausgesetzt ist. Beim Erreichen eines Differentialdrucks zwischen dem Kanal 41, 50 und der Kammer 31, der die Belastungskraft der Feder 49 übersteigt, wird das Ventilelement 44 von seinem Ventilsitz 52 wegbewegt und damit ein das Filter 60 umgehender Durchgang freigegeben.

Das Filter 60 setzt sich zusammen aus einem zylindrisch gewickelten Filtermedium 61, das durch einen isrionciiCn ITiCiSUnCrU S2 ΓΠ·ΐ Gücnerr; zentrale™ Kanal 63 gestützt ist. Gefilterte Strömung geht also von der Kammer 31 bzw. dem Filtergehäuse 32 durch das Filtermedium 61 und den Metallkern 62 hindurch, in den zentralen Kanal 63. Das Filtermedium und der Metallkern sind zwischen Endkappen 54, 65 gehalten, von denen die Kappe 65 eine zentrale öffnung 69 aufweist, in der das eine Ende 66 der Hülse 45 unter Zwischenschaltung eines O-Rings 67 flüssigkeitsdicht aufgenommen ist. Das Filter 60 ist im Gehäuse 32 an der anderen Endkappe 64, die keine zentrale öffnung aufweist, begrenzt und somit durch die Hülse 45 im Gehäuse 32 in seiner Lage gehalten.

Es steht also der Ventilkanal 13 um das erste Ventilelement 3 des Ventils A herum in Strömungsverbindung mit dem entsprechenden Ventilkanal 14, um das erste Ventilelement 4 des Ventils B herum, und beide führen zu der Kammer 31. Daher steuern die ersten bzw. äußeren Ventilelemente 3 und 4 der Ventile A und β die Strömung in diesen Kanal 13, 14 zur stromaufwärts gelegenen Seite des Filters 60.

In gleicher Weise steht der Kanal 27 in Strömungsverbindung mit dem offenen Inneren 29 und 30 der zweiten bzv/. inneren Ventilelemente 5 und 6 und über die Kanäle 41, 50 mit dem Inneren des Filters 60. Die Ventilelemente 5, 6 der Ventile A und B steuern daher die gefilterte Strömung auf der stromabwärts gelegenen Seite des Filters 60.

Das Ventilelement 3 des Ventils A spricht auf Strömung von links nach rechts über den ersten Strömungskana! L1, L 2 und durch die öffnung 11 an, und sobald die Strömung beginnt, erzeugt sie einen ausreichenden Strömungsdruck in Vorwirtsrichtung gegen die Druckaufnahmefläche 15 des Ventilelements 3, d?s sich sofort nach rechts in die in F i g. 3 gezeigte Offenstellung bewegt, entgegen der Belastung durch die Feder 19, und in dieser Stellung gehalten wird, solange die Strömung andauert

Gleichermaßen wird bei ausreichendem Strömungsdruck in Vorwärtsrichtung im Kanal 27 gegen die Druckaufnahmefläche 28 des Ventilelements 6 dieses nach rechts in die in Fig.3 gezeigte Stellung bewegt, entgegen der Belastung durch die Feder 20, und in dieser Stellung gehalten, solange die Strömung andauert

Es wird somit bei Betrieb mit Strömung in Richtung des Pfeils A die Strömung aus dem ersten Strömungskanal L1, L 2 Ober den Ringkanal 13 und die Kammer 31 ausgerichtet, wodurch die Leitung 51 oder 53 (F i g. B) zu dem Filter Fl oder Fl gebildet wird.

Nach Durchgang durch das Filter 60 tritt die

Strömung auf der anderen Seite des Filters aus, über den zweiten Strömungskanal 63, 50, 41, 27, entsprechend den Leitungen 52 oder 54, die vom Filter zur Austrittsöffnung 12 und dem ersten Strömungskanal L 1, L 2 führen. Die Ventilelemente 5 und 4 sind dabei geschlossen. Der Strömungsweg verläuft in Richtung des Pfeils A über den ersten Strömungskanal Ll, L 2 und durch das Filter Fl oder FI, während die Pumpe in dieser Richtung, also der Vorwärtsrichtung, arbeitet.

Wenn jetzt die Richtung der Strömung durch den ersten Strömungskanal Ll. L 2 umgekehrt wird, also von rechts nach links geht, fällt der Strömungsdruck gegen die Ventilelemente 3 und 6 auf Null ab und beide Ventilelemente schließen unter der Belastungskraft durch die Federn 19,20. Der Strömungsdruck geht jetzt in Rückwärtsrichtung von rechts nach links gegen die Druckaufnahmefläche 16 des ersten Ventilelements 4 am Ventil B und treibt dieses in die in Fig.4 gezeigte

Offpnslplliing.wnHiirrh Her Ringkanal 14 freigegeben

wird und die Strömung in die Kammer 31, die zur Außenseite des Filters 60 führt, eintreten kann, wodurch die Leitungen 51 oder 53 zu dem Filter Fl oder F2 gebildet werden. Nach Durchgang durch das Filter geht die Strömung durch den zweiten Strömungskanal 63,50, 41, 27 wie vorher weiter, entsprechend den Leitungen 52 und 54, von wo Strömungsdruck gegen die Druckaufnahmefläche 59 des zweiten Ventilelements 5 des Ventils A ausgeübt wird und dieses Ventilelement in die in Fig.4 gezeigte Offenstellung entgegen der Belastung durch die Feder 19 treibt, so daß der Kanal 27 zum inneren Raum 29 des Ventils geöffnet wird, von wo die Strömung durch die öffnung U in den ersten Strömungskanal L 1, L 2 austritt, und zwar immer noch in Rückwärtsrichtung von rechts nach links. Die Strömung verläuft weiter in dieser Richtung durch den ersten Strömungskanal Ll, L 2, solange die Pumpe in dieser, also in Rückwärtsrichtung, arbeitet, aber die Strömung durch das Filter 60 behält stets die gleiche bzw. normale Richtung bei.

Es ist damit also festzustellen, daß die Strömung durch das Filter stets in der gleichen Richtung erfolgt, unabhängig von der Richtung der Strömung in den ersten Strömungskanal L 1, L 2.

Das in F i g. C gezeigte hydrostatische System ist augebildet für entweder nur in einer Richtung verlaufende Strömung oder reversible Strömung durch einen, beide oder keinen von zwei Motoren AfI, Af 2 unter Verwendung eines Doppel-Koaxialventils nach der Erfindung V3 und von Mehrwegventilen Cl, C2, CZ, C4.

Das Ventil V3 bewirkt in der einen Richtung verlaufende Strömung aus dem ersten Strömungskanal L1, L 2 über eine Leitung S 5 zu dem Motor AfI mit Eintritt DX und zu dem Motor Af2 mit Eintritt DX wobei die Strömung bei DZ, DA austritt und über eine Leitung 56 zum Ventil V3 zurückkehrt Die Ventile Cl, C2, C.3, C4 werden in diesem Fall von Hand oder automatisch eingestellt, um die Leitungen LZ, LA von den Motoren Af 1, M 2 abzuschalten.

Falls es gewünscht ist, den Motor Af1 irreversibel und den Motor Af 2 reversibel zu betreiben, mit Umkehrströmung von der Pumpe Pin dem ersten Strömungskanal L1, L 2 werden die Ventile C2, C4 zum Trennen der Leitungen 55, 56 vom Motor Λί2 eingestellt und zum öffnen der Leitungen L 3, L 4, so daß die Strömung zu diesem Motor Af 2 unter Umgehung des Veptils VZ erfolgt, während der Motor M1 noch Strömung in der einen Richtung erhält und fortfährt, in derselben

Richtung zu arbeiten.

Auf gleiche Weise kann der Motor M1 reversibel und der Motor M 2 irreversibel gemacht werden, indem die Ventile Cl, C3 so eingestellt werden, daß die Strömung zum Motor AfI über die Leitungen L 3, L 4 unter

Umgehung des Ventils VZ erfolgt, während der Motor Af 2 weiterhin Strömung über das Ventil V3 und die Leitungen 53,56 erhält. Schließlich können beide Motoren AfI, Af 2 vom

ίο Ventil VZ mittels der Ventile C1, C2, C3, C4 getrennt werden.

Ein solches hydrostatisches System ist beispielsweise zum Steuern des Rückwärts- und Vorwärtsantriebs von einem Paar Schiffsschrauben von Vorteil, so daß jede der Schrauben unabhängig von der anderen rückwärts angetrieben werden kann, aber beide von einer einzige" Pumpe gespeist werden.

Das Ventil VZ ist in voller Übereinstimmung mit den Ventilen Vi, V2 ausgebildet und unterscheidet sich nur hinsichtlich der durch das Ventil gesteuerten Strömungsleitungen. Daher sind in der nachstehend beschriebenen F i g. 5 die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Es ist somit ersichtlich, daß der Ventilkanal 13 um das erste Ventilelement 3 des Ventils A herum in Strömungsverbindung mit der Leitung 55 steht, ebenso wie der Kanal 14, um das Ventilelement 4 des Ventils B herum; beide Leitungen führen zur gleichen Seite der Motoren AfI, Af2 bei Dl, D2 über Leitung 55 und Steuerventile Cl, C2. Also steuern die ersten Ventilelemente 3, 4 der Ventile A, B, die Strömung in diesen Kanälen zur gleichen Seite der Motoren Af 1 und Af 2 entsprechend der Stellung der Steuerventile Cl, C 2.

Entsprechend steht der Kanal 27 in Strömungsverbindung mit dem offenen Inneren 29, 30 der inneren Ventilelemente 5, 6 die über die Leitung 56 mit der anderen Seite der Motoren AfI, Af 2 bei D 3, D4 in Verbindung stehen. Die Ventilelemente 5, 6 steuern daher die Strömung an der anderen Seite der Motoren Af 1, Λί2 entsprechend der Stellung der Steuerventile C3, C4.

Das äußere Ventilelement 3 des Ventils A spricht auf Strömung in Pfeilrichtung A (die vorher auf dem Weg von der Pumpe durch das Filter F2 gefiltert wurde) von links nach rechts über die Leitung L 2 und die öffnung 11 an, und sobald die Strömung in dieser Leitung, von links nach rechts, einsetzt, erzeugt sie einen ausreichenden Strömungsdruck in Vorwärtsrichtung gegen die

so Druckaufnahmefläche 15 des Ventilelements 3, das sich nach rechts in die Offenstellung (wie in F i g. 3 gezeigt) entgegen der Belastung durch die Feder 19 bewegt und dort gehalten wird, solange die Strömung andauert

In gleicher Weise wird bei ausreichendem Strö-

mungsdruck in Vorwärtsrichtung im Kanal 27 gegen die Druckaufnahmefläche 28 des Ventilelements 6 dieses Ventilelement nach rechts in die Offenstellung (wie in F i g. 3 gezeigt) entgegen der Belastung durch die Feder 20 bewegt und in dieser Stellung gehalten, solange die

Strömung andauert

Es wird daher während des Betriebs mit Strömung in Richtung des Pfeiles -4 die Strömung aus der Leitung L 2 Ober den Ringkanal 13 und die Leitung 55 den Motoren Af 1,Af 2 zugeführt

Nach Durchgang durch die Motoren AfI, Af 2 geht die Strömung von der anderen Seite der Motoren aus über die Leitung 56, die von den Motoren zum Kanal 27 und zur öffnung 12 und Leitung L1 führt Die

Ventilelemente 5 und 4 sind geschlossen. Die Strömung geht weiter in Pfeilrichtung A durch die Leitung L I und durch das F'-Her FI₁ während die Pumpe weiter in dieser Richtung arbeitet.

Wenn jetzt die Strömung durch den erste;; Strömungskanal LX, L 2 umgekehrt wird, so daß sie von rechts nach links in Richtung des Pfeils B verläuft, sinkt der gegen die Ventilelemente 3,6 gerichtete Strömungsdruck auf Null ab und beide Ventile schließen unter Wirkung der Federn 19, 20. Der Strömungsdruck ist jetzt umgekehrt gerichtet, von rechts nach links, gegen die Druckaufnahmefläche 16 des ersten Ventilelements 4 von Ventil Bund dieses Ventil wird in die in Fig.5 gezeigte Offenstellung getrieben, wodurch der Ringkanal 14 freigelegt wird und die Strömung in gleicher Weise wie vorher in die zu den Motoren MX, Af2 führende Leitung 55 gelangt. Nach Durchgang durch die Motoren MX, M2 geht die Strömung durch die l^itnnir ifi 7iim Kanal 27 Hps Dnnnpj-Kriaxiajvpntik V3, von wo aas Strömungsdruck gegen die Druckaufnahmefläche 19 des Ventilelements S ausgeübt und dieses Ventil in die in F i g. 5 gezeigte Offenstellung entgegen der Belastung durch die Feder 19 gedruckt wird und den Kanal 27 zum inneren Durchgang 29 öffnet, von wo die Strömung durch den Ausgang bzw. die Öffnung 11 in die Leitung L 2 gelangt, und zwar noch in Rückwärtsrichtung, entsprechend dem Pfeil B, von rechts nach links. Die Strömung verläuft weiter in dieser

Richtung durch die Leitung L 2, während die Pumpe weiter in diesem Sinne arbeitet, die Strömung durch die Motoren MX, M2 verläuft jedoch nach wie vor in der gleichen, nämlich der normalen Richtung.

Damit ist ersichtlich, daß die Strömung durch die

ίο Motoren in Strömungsverbindung mit dem Ventil V3 stets in der gleichen Richtung verläuft, unabhängig von der Richtung der Strömung durch den ersten Strömungskanal Li,L2.

Ein reversibler Betrieb eines oder beider Motoren

Ml, M2 kann jedoch jeweils nach Wunsch erfolgen, durch Betätigung der Steuerventile CX, C2, CX C4 zum Trennen der Strömungsverbindung mit dem Ventil V3 und zum unmittelbaren Anschluß des Motors an die Leitung?»! L 3, L 4. Es besteht somit vollständige Freizügigkeit für gleichzeitigen Rückwärts- oder Vorwärtsbetrieb keines, beider oder eines der Motoren M X, M2, und dies kann gewünschtenfalls vollautomatisch geschehen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventilanordnung mit einem ersten und einem zweiten Koaxialventil, die auf den am Ventil abfallenden Differenzdruck einer in der einen und der anderen Strömungsrichtung durch einen Strömungskanal fließenden Fluidströmung ansprechen, und Strömung je nach der Strömungsrichtung durch einen von zwei unterschiedlichen Ventilkanälen zu leiten, mit einem rohrförmigen Gehäuse, einem ersten und einem zweiten Ventilsitz im Gehäuse, mit einem ersten und einem zweiten Ventilelement, die innerhalb des Gehäuses koaxial angeordnet sind und getrennt in geöffnete und geschlossene Stellungen auf den ersten bzw. zweiten Ventilsitz hin bzw. von diesem weg verschiebbar sind, um den ersten bzw. den zweiten Ventilkanal zu öffnen oder zu schließen, und mit Vorspanneinrichtungen, die die Ventilelemente in einander entgegengesetzte Richtungen vorspannen, wobei beide Ventilelemente rohrförmig ausgebildet und konzentrisch ineinander angeordnet sind, jedes Ventilelement eine vom Differenzdruck der Strömung beaufschlagte Druckaufnahmefläche aufweist, an der das erste Ventilelement in einer erste Richtung auf den ersten Ventilsitz hin oder von diesem weg, und das zweite Ventilelement in eine zweite Richtung auf den zweiten Ventilsitz hin oder von diesem weg gegen die Kraft der Vorspanneinrichtungen drückbar ist, und wobei beide Ventilelemente als Hubventile ausgebildet sind, so daß sie sofort öffnen bzw. schließen, wenn die Strömung in der betreffenden Richtung einsetzt bzw. aufhört, nach Patent 24 i9654, dadurch gekennzeichnet, dtB die beiden Koaxialventile (A, B) einander entgeg »gesetzt in einem gemeinsamen ersten Strömungskanal (Li, L2) angeordnet sind, daß ein Ventilelement (3, 5) des ersten Koaxialventils (A)\md ein Ventilelement (4,6) des zweiten ICoaxialventils (B) bei Strömung innerhalb des ersten Strömungskanals (LX, L2) in Vorwärtsrichtung einen ersten Durchgangspfad (13, 31, 63, SO, 41, 27, 30) und die jeweils anderen Ventilelemente (5, 3 bzw. 6, 4) der beiden Koaxialventile (A, B) bei Strömung innerhalb des ersten Strömungskanals (L 1, L 2) in Rückwärtsrichtung einen zweiten Durchgangspfad (14, 63, 50, 41, 27, 29) öffnet, und daß der erste und der zweite Durchgangspfad (13,31,63,50,41,27,30; 14,63,50, 41, 27, 29) über eine Teillänge einen gemeinsamen, stets gleichsinnig durchströmten zweiten Strömungskanal (63,50,41,27) bilden.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Koaxialventil (A, B) koaxial innerhalb des ersten gemeinsamen Strömungskanals (L 1, L 2) hintereinander angeordnet sind, und daß zwischen den einander gegenüberliegenden Enden eine Trennwand (17, 18) angeordnet ist, die den Ventilsitz (25, 26) für die zweiten, inneren Ventilelemente (5,6) der Koaxialventile (A, S,) bilden.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame zweite Strömungskanal (63, 50, 41, 27) in einem Ringkann! (27) endet, der um die Trennwand (17, 18) und den beidseitig anschließenden Öffnungsbereich der inneren Ventilelemente (5, 6) der Koaxialventile (A, B) angeordnet ist.

4. Ventilanordnung nach einem der vorstehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen zweiten Strömungskanal (63, 50, 41, 27) ein Filter (60) angeordnet ist, das von Strömung aus dem ersten oder dem zweiten Durchgangspfad stets gleichsinnig durchströmt ist