DE3239930A1

DE3239930A1 - Hydraulisch steuerbares sperrventil, insbesondere fuer die rohrbruchsicherung

Info

Publication number: DE3239930A1
Application number: DE19823239930
Authority: DE
Inventors: Josef Ing.(grad.) 8770 Lohr-Sendelbach Distler; Eduard Ing.(grad.) 8771 Steinfeld-Hausen Juch
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1984-05-10
Also published as: DE3239930C2; FR2535435A1; FR2535435B1

Description

DIPL.-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE Potwitoftwolt FINK ■ D 7300 Entingen INeckgr], Wnd»nburflrtrq6»44

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Mannesmann Rexroth GmbH, Jahnstraße 3 - 5, 8770 Lohr/Main

"Hydraulisch steuerbares Sperrventil, insbesondere für die Rohrbruchsicherung^ : '

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sperrventil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Sperrventil der vorgenannten Art sind das Schließglied und der Steuerkolben getrennt voneinander angeordnet. Das Schließglied wird unabhängig davon, in welcher Richtung das Druckmittel durch das Ventil hindurchfließt, von seinem Sitz abgehoben (Dr. Heinz Zoebl, "Ölhydraulik", Wien, Springer-Verlag, 1963, Seite 162).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sperrventil zu schaffen, bei dem das Schließglied nur in einer einzigen Durchflußrichtung des Druckmittels von seinem Ventilsitz abhebbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Aufgrund der besonderen Ausbildung des Steuerkolbens und der Anordnung des Schließgliedes im Steuerkolben übernimmt dieser die Überwachung des Druckmitteldurchganges in der Richtung, in welcher das Schließglied geschlossen bleibt, wogegen das Schließglied die Überwachung des Druckmitteldurchganges in Gegenrichtung übernimmt. Dadurch ist es möglich, die beiden Durchflußrichtungen im Sperrventil in unterschiedlicher Weise zu steuern.

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Ein leckmittel freies Absperren des Druckmitteldurchganges wird durch die Merkmale des Anspruches 7 erreicht.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser sind zwei als Rohrbruchsicherungen dienende, hydraulisch steuerbare Sperrventile als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der vorliegenden Anmeldung in den Fig. 1 und 2 jeweils im Längsschnitt schematisch dargestellt.

Ein Ventilgehäuse 1 hat eine abgestufte Längsbohrung 2, in der ein mit einem Sackloch versehener hohler Steuerkolben 3 axial verschiebbar gelagert ist. Auf der in der Zeichnung linken Seite ist in die Längsbohrung 2 eine Anschlußschraube 4 zum Anschluß an eine Steuerleitung eingeschraubt. Auf der in der Zeichnung rechten Seite ist in den erweiterten Teil der Längsbohrung 2 eine Verschlußschraube 5 eingeschraubt, in die wiederum eine Anschlagschraube 6 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 7 gesichert ist. Zwischen der Verschlußschraube 5 und einem Federteller 8 ist eine Steuerfeder 9 eingespannt. Der Federteller 8 stützt sich auf einem Kugelteil einer Stützschraube 10 ab, welche auf der seinem Boden gegenüberliegenden Seite in den Steuerkolben 3 eingeschraubt ist.

Der Steuerkolben 3 hat in seinem Mantel in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnete Durchflußbohrungen 11 und 12. Auf der den Durchflußbohrungen 11 benachbarten Seite der Durchflußbohrungen 12 ist innerhalb des Steuerkolbens 3 ein Ventilsitz angeordnet. Im Anschluß daran sind auf der den Durchflußbohrungen 11 benachbarten Seite drei Reihen von Durchflußbohrungen 14, 15 und 16 vorgesehen, von denen die dem Ventilsitz 13 benachbarten Durchflußbohrungen jeweils einen kleineren Durchmesser als die den Durchflußbohrungen 11 benachbarten Durchflußbohrungen aufweisen.

Mit dem Ventilsitz 13 im Steuerkolben 3 wirkt ein Ventilteil 17 eines Schließgliedes 18 zusammen, dessen Schaft in der hohlen Stützschraube 10 axial verschiebbar ist. Zwischen dem Grund der Stützschraube 10 und dem Schließglied 18 ist eine Schließfeder 19 eingespannt, die das Schließglied

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auf seinem Ventilsitz 13 im Steüerkolben 3 zu halten sucht.

In der in Fig. 1 dargestellten Schließlage des Steuerkolbens 3 befinden sich die Durchflußbohrungen 11 im Bereich eines Ringkanales 20 und die Durchflußbohrungen 12 im Bereich eines Ringkanales 21, wogegen die Durchflußbohrungen 14 bis 16 geschlossen sind. Der Ringkanal 20 ist mit einer Bohrung 22 verbunden, die mittels eines nicht dargestellten Steuergerätes wahlweise mit einer Druckmittelquelle oder mit einem Vorratsbehälter verbindbar ist. Der Ringkanal 21 ist mit einer Bohrung 23 verbunden, die mit einem nicht dargestellten Arbeitszylinder verbunden ist. Vorzugsweise ist das Ventilgehäuse 1 unmittelbar am Mantel des nicht dargestellten Arbeitszylinders befestigt.

Im Ventilgehäuse 1 befindet sich noch ein Druckbegrenzungsventil 24, das in einer parallel zur Längsbohrung 2 angeordneten und in die Bohrung 23 mündenden Bohrung 25 untergebracht ist. Das Druckbegrenzungsventil 24 hat einen in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubten Sitzkörper 26, in welchem mit als Drosselstelle wirkenden Spiel ein Ventilglied 27 axial verschiebbar untergebracht ist, das in einem eine Sackbohrung aufweisenden und in. die Bohrung 23 hineinragenden Teil geführt ist. Zwischen dem Ventilglied 27 und einer in das Ventilgehäuse 1 geschraubten Schließschraube 28 ist eine Ventilfeder 29 eingespannt, welche das Ventilglied 27 auf seinem Sitz zu halten sucht. Der die Steuerfeder 9 aufnehmende Raum ist über eine Bohrung 30 mit dem die Ventilfeder 29 aufnehmenden Raum verbunden, der über eine Bohrung 31 an den Vorratsbehälter angeschlossen ist.

Ist die Bohrung 22 mit der Druckmittelquelle verbunden, so fließt über den Ringkanal 20, die Durchflußbohrungen 11, das Innere des Steuerkolbens 13 unter Anhebung des Schließgliedes 18 Druckmittel über die Durchflußbohrungen 12 und die Bohrung 23 zum Arbeitszylinder. Wird in der Bohrung 23 ein bestimmter Druck überschritten, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 24 und verbindet die Bohrung 23 mit dem Vorratsbehälter sobald und solange ein Überdruck vorhanden ist.

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Wird die Bohrung 22 mit dem Vorratsbehälter verbunden, so ist det Druckmitteldurchgang durch den Steuerkolben 3 durch das vom Druck im Arbeitszylinder auf seinem Ventilsitz 13 gehaltene Schließglied 18 gesperrt. Durch Beaufschlagung der der Anschlußschraube 4 zugewandten Stirnseite des Steuerkolbens 3 wahlweise mit Druckmittel kann der Steuerkolben 3 derart aufgesteuert werden, daß dessen Durchflußbohrungen 14, 15 und 16 oder die Durchflußbohrungen 14 und 15 nacheinander oder die Durchflußbohrung 16 allein mit dem Ringkanal 21 in Verbindung kommen. Die Durchflußbohrungen 11 bleiben während des Aufsteuern des Steuerkolbens 3 dauernd in Verbindung mit dem Ringkanal 20. Bei aufgesteuertem Steuerkolben 3 kann Druckmittel vom Arbeitszylinder in den Vorratsbehälter fließen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, abgewandelten Teilen ist ein Kleinbuchstabe beigefügt.

Das zweite Ausführungsbeispiel hat zusätzlich einen achsparallel zum Steuerkolben 3 angeordneten massiven Steuerkolben 32, der über einen Kanal 33 mit der Anschlußschraube 4 in Verbindung steht.

Auf dem das Ventilglied 27 aufnehmenden Teil 28a des Druckbegrenzungsventils 24a ist ein hülsenförmiges Ventilglied 34 axial verschiebbar gelagert. Der Boden des Ventilgliedes 34 weist einen Ventilsitz für ein kugelförmiges Vorsteuerglied 35 auf. Eine Ventilfeder 36 ist zwischen dem Teil 28a und einem Ventilteller 37 eingespannt, der sich auf dem Vorsteuerglied 35 abstützt. Zwischen dem Vorsteuerglied 35 und dem Steuerkolben 32 ist ein im Ventilgehäuse la gelagerter Stössel 36 angeordnet, der zum Aufsteuern des Vorsteuergliedes 35 dient. Die Bohrung 23a ist zur Aufnahme des Ventilgliedes 34 abgewinkelt und hat einen koaxial zur Längsbohrung 25a angeordneten und mit diesem verbundenen Bohrungsteil, welcher das Ventilglied 34 und den Teil 28a aufnimmt.

Durch das zugleich mit dem Steuerkolben 3 betätigbare Ventilglied 34 ist in Schließlage des Steuerkolbens 3 die Bohrung 23a druckmitteldicht abge-

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schlossen, so daß in der in der Zeichnung dargestellten Schließlage des Steuerkolbens kein Druckmittel vom Arbeitszylinder zum Vorratsbehälter zwischen dem Steuerkolben 3 und dem Ventilgehäuse 1 durchdringen kann.

Claims

DlPL-ING. H. FINK PATENTANWALT ■ D 7300 ESSLINGEN BE! STUTTGART - HINDENBURGST.RASSE PoHntanwoU I=INK- D 7300 £i«)ingrp |NeAor), Hlndenburgstmfi» 44 26. Okt. 1982 By P 6816 121.389F Mannesmann Rexroth GmbH, Jahnstraße 3-5, 8770 Lohr/Main Ansprüche

1. Hydraulisch steuerbares Sperrventil, insbesondere für die Rohrbruchsicherung, mit einem unter der Kraft einer Schließfeder (19) stehenden Schließglied (18), das einen Druckmitteldurchgang (2, 11, 12, 20 bis 23) überwacht, und mit einem koaxial zum Schließglied angeordneten Steuerkolben (3), dadurch gekennzeichne t, daß der Steuerkolben hohl ausgebildet ist, das Schließglied mindestens im Bereich seines Sitzteiles (17) in seinem Hohlraum aufnimmt, welcher Teil des Druckmitteldurchganges ist, und in seinem Mantel in axialem Abstand voneinander und beidseits eines Sitzventiles (13) angeordnete Durchgangslöcher (11, 12 und 14 bis 16) aufweist.

2. Sperrventil nach Anspruch 1, dadurch g e k-e nnzeichnet, daß sicti der Steuerkolben (3) über das Schließglied (18) erstreckt, das sich mittels der Schließfeder (19) am Steuerkolben abstützt.

3. Sperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Steuerkolben (3) über zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Ringkanäle (20, 21) erstreckt, von denen der eine wahlweise mit einer Druckmittelquelle pder einem Vorratsbehälter verbindbar und der andere mit einem Verbraucher verbunden ist, und daß der Steuerkolben in seiner Schließlage gesehen im Bereich des ersten Ringkanales (20) einen ersten Durchlaß (11) aufweist, vom

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örstetl Ringkanal aus gesehen vor dem zweiten Ringkanal einen zweiten Durchlaß (14 bis 16), den Ventilsitz (13) für das Schiießglied (18) und einen dritten Durchlaß (12) nach dem Ventilsitz.

4. Sperrventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Durchlaß (14 bis 16) in axialem Abstand voneinander angeordnete und mit unterschiedlichen Durchmessern versehenen Bohrungen aufweist, von denen die dem Ventilsitz (13) benachbarte Bohrung (14, 15) einen kleineren Durchmesser als die davon weiter entfernte Bohrung (15, 16) hat.

5. Sperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (18) einen Schaft aufweist, der in einer in den Steuerkolben (3) eingeschraubten hohlen Stützschraube (10) geführt ist, und daß die Schließfeder (19) zwischen, dem Schließglied und der Stützschraube eingespannt ist.

6. Sperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Steuerkolben (3) eine diesen in seiner Schließlage zu halten suchende Steuerfeder (9) wirkt und daß der Weg des Steuerkolbens durch eine einstellbare Anschlagschraube (6) begrenzt ist.

7. Sperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerkolben (3) ein zweiter Steuerkolben (32) parallel geschaltet ist, der zum öffnen eines zweiten Schließgliedes (34) dient, das zwischen dem ersten Steuerkolben und dem Verbraucher angeordnet ist.

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