DE3402110C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch entsperrbares Rückschlag­ ventil für hydraulische Hochdrucksysteme, mit einem die Ein­ gangsseite gegenüber der Ausgangsseite absperrenden Schließglied, welches von einem Ansteuerkolben gegen die Rückstellkraft einer Feder von seinem Ventilsitz abhebbar ist.

Bei hydraulischen Ausbausteuerungen und sonstigen Hochdruck­ systemen kommen als Halteventile für unter Last stehende Zylinder meist leckölfrei abschließende Sitzventile zum Einsatz. Diese Sitzventile werden auch verwendet, um eine Druckleitung in eine Richtung abzuschließen. Als Sitzventile finden häufig feder­ belastete Kugelrückschlagventile Verwendung.

Es ist z. B. durch die DE 31 11 435 A1 bekannt, diese Kugelrück­ schlagventile als hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile auszuführen. Diese Rückschlagventile sind mit einem Ansteuerkolben ausgerüstet, der durch hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbar ist und mit seinem Stößel die Ventilkugel des Rückschlagventils von ihrem Sitz abhebt. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Eingangs- und der Ausgangsseite des Kugelrückschlagventils freigegeben.

Nachteilig bei derartigen entsperrbaren Kugelrückschlagventilen ist vor allem, daß das Schließglied nicht nur durch die defi­ nierte Kraft einer Feder auf seinen Ventilsitz gedrückt wird, sondern zusätzlich durch die unter Druck stehenden Arbeitszylin­ der bzw. deren Auflast über das Druckmedium beaufschlagt wird. Der zum Öffnen des Rückschlagventiles nötige Ansteuerdruck ist folglich in hohem Maße von der Auflast der abgesicherten Ar­ beitszylinder, d. h. von dem eingangsseitig anstehenden Flüs­ sigkeitsdruck, abhängig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisch entsperr­ bares Rückschlagventil der vorgenannten Gattung so auszu­ bilden, daß der zum Öffnen des Ventiles notwendige Ansteuerdruck unabhängig von dem eingangseitig am Ventil anstehenden Druck konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Ansteuerkolben und dem Schließglied ein Druckausgleichskolben eingeschaltet ist, dessen Ringraum über eine Leitung mit der Eingangsseite des Rückschlagventiles in Verbindung steht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Bei einer solchen Ausgestaltung des Rückschlagventiles wird der auf das Schließglied wirkenden Kraft, die wie vorbeschrieben vom eingangseitig am Rückschlagventil anstehenden Flüssigkeitsdruck abhängig ist, über den Druckausgleichskolben eine gleich oder ähnlich große Kraft entgegengesetzt.

Das bedeutet, je höher die Auflast auf die Arbeitszylinder bzw. der Druck einer Hochdruckpumpe und somit die Anpreßkraft des Schließgliedes auf seinen Ventilsitz, desto größer wird die mittels des Ausgleichskolbens auf das Schließglied wirkende Gegenkraft. Vorteilhafterweise ist die druckbeaufschlagte Ringfläche des Druckausgleichskolbens so dimensioniert, daß sie etwa gleich der wirksamen Druckfläche des Schließgliedes ist. In diesem Fall heben sich die durch den Hochdruck auf das Schließ­ glied einwirkenden Kräfte auf und das Schließglied wird lediglich durch die Rückstellkraft seiner Ventilfeder auf den Ventilsitz gedrückt.

Der zwischen dem Schließglied und dem Ansteuerkolben angeordnete Druckausgleichskolben gleitet in einer mehrfach gestuften axialen Gehäusebohrung des Ventilgehäuses. Der Druckausgleichskolben weist zwei Stößel auf, von denen einer gegen das Schließglied drückt, während der gegenüberliegende Stößel vom Ansteuerkolben beauf­ schlagbar ist.

Der Ansteuerkolben ist ebenfalls in dieser Gehäusebohrung des Ventilgehäuses geführt und wird mit Hilfe einer Kolbenfeder in einer Ausgangslage gehalten, in der das Rückschlagventil ge­ schlossen ist. Über eine separate Ansteuerleitung kann der An­ steuerkolben mit Druck beaufschlagt werden. Eventuelle am Ansteu­ erkolben oder Druckausgleichskolben auftretende Leckölströme werden über eine zusätzliche Rücklaufleitung abgeführt.

Eine weitere Ausgestaltungsform sieht vor, das hydraulisch ent­ sperrbare Rückschlagventil mit einem integrierten Wegeventil auszustatten. In diesem Fall weist der Ansteuerkolben eine Axialbohrung auf, die endseitig verschlossen ist. Von dieser Axialbohrung gehen Radialbohrungen ab. Im Ventilgehäuse sind Ringkanäle angeordnet, die in Ausgangsstellung des Ansteuer­ kolbens, d. h. im geschlossenen Zustand des Rückschlagventiles, die Hydraulikleitungen über die Bohrungen miteinander verbinden. In dieser Schaltstellung ist beispielsweise ein Verbraucher mit der Druckquelle verbunden.

Bei Druckbeaufschlagung des Ansteuerkolbens, d. h. geöffnetem Rückschlagventil, wird ein Ringkanal mit der Rücklaufleitung verbunden. In diesem Fall ist der Verbraucher mit der Rücklauf­ leitung kurzgeschlossen. Bei dem Zusatzventil handelt es sich folglich um ein 3/2-Wegeventil.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in den Fig. 1 und 2 schematisch gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Die dargestellten hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile weisen ein Ventilgehäuse 1 mit einer mehrfach gestuften axialen Gehäusebohrung auf, welche die verschiedenen Funktionsteile des Rückschlagventils aufnimmt. Das Rückschlagventil ist als Kugel­ rückschlagventil ausgebildet. Seine das Schließglied 2 bildende Ventilkugel wird von einer Ventilfeder 3 in seiner Schließlage am Ventilsitz 4 gehalten. Der die Ventilfeder 3 aufnehmende Raum des Ventilgehäuses stellt die Eingangs Seite des Rückschlagventiles 5 dar und ist über eine hydraulische Hochdruckleitung 6 entweder mit den Arbeitsräumen nicht dargestellter Arbeitszylinder oder mit der Ausgangsseite einer ebenfalls nicht dargestellten Hydraulikquelle verbunden.

Der über die hydraulische Hochdruckleitung 6 angeförderte Hydrau­ likstrom verläßt bei abgehobenem Schließglied 2, d. h. bei ge­ öffnetem Ventil, das Rückschlagventil über eine Hydraulikleitung 7.

Der Ringraum 8 des Druckausgleichskolbens 9 ist über eine Leitung 10 an die hydraulische Hochdruckleitung 6 angeschlossen. Der Druckausgleichskolben 9, der abgedichtet in einer Bohrung des Ventilgehäuses 1 gleitet, drückt mit seinem Stößel 11 gegen das Schließglied 2. Die druckbeaufschlagte Ringfläche 12 des Druckaus­ gleichskolbens 9 weist vorzugsweise die gleiche Druckfläche auf wie die am Schließglied 2 wirksame Druckfläche A. An seinem dem Stößel 11 gegenüberliegenden Ende weist der Druckausgleichskolben 9 einen weiteren Stößel 13 auf, der durch den Ansteuerkolben 14 beaufschlagbar ist.

Der Ansteuerkolben 14 kann über die Ansteuerleitung 15 mit Druck beaufschlagt werden. In Ausgangsstellung wird der Ansteuerkolben 14 durch die Kolbenfeder 16 in eine Endlage gedrückt, in der das Rückschlagventil 5 geschlossen ist.

Wenngleich der Stößel 13 durch Packungen 17 oder dgl. ebenso in seiner Führung abgedichtet ist wie der Ansteuerkolben 14 durch Dichtringe 18, sind Leckagen nicht völlig zu vermeiden. Diese Leckagen werden über eine Rücklaufleitung 19 abgeführt.

Die Fig. 2 zeigt das vorbeschriebene ansteuerbare Rückschlag­ ventil 5 mit einem integrierten Wegeventil. Der Ansteuerkolben 14 ist mit einer Axialbohrung 20 ausgestattet, die endseitig ver­ schlossen ist. Von dieser Axialbohrung 20 gehen Radialbohrungen 21, 22 ab. Im Ventilgehäuse 1 sind Ringkanäle 23, 24 angeordnet, die mit Hydraulikleitungen 25 bzw. 26 verbunden sind.

In Schließstellung des Rückschlagventiles, d. h. bei unbeauf­ schlagtem Ansteuerkolben 14, ist die Hydraulikleitung 25 über den Ringkanal 24 und die Bohrungen 20, 21, 22 sowie den Ringkanal 23 an die Hydraulikleitung 26 angeschlossen.

Bei geöffnetem Rückschlagventil ist die Hydraulikleitung 26 über den Ringkanal 23, die Axialbohrung 20 und die Radialbohrungen 21, 22 im Ansteuerkolben 14 mit der Rücklaufleitung 19 verbunden.

Claims (9)

1. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil für hydrau­ lische Hochdrucksysteme, mit einem die Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite absperrenden Schließglied, welches von einem Ansteuerkolben gegen die Rückstellkraft einer Feder von seinem Ventilsitz abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ansteuerkolben (14) und dem Schließglied (2) ein Druckausgleichskolben (9) ein­ geschaltet ist, dessen Ringraum (8) über eine Leitung (10) mit der Eingangsseite des Rückschlagventiles (5) in Verbindung steht.

2. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine druckbeaufschlagte Ring­ fläche (12) des Druckausgleichskolbens (9) etwa einer Druck­ fläche (A) des Schließgliedes (2) entspricht.

3. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskolben (9) einen Stößel (11) zum Ansteuern des Schließgliedes (2) auf­ weist und über einen weiteren Stößel (13) vom Ansteuerkol­ ben (14) beaufschlagbar ist.

4. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerkolben (14) durch eine Kolbenfeder (16) in eine Endlage gedrückt wird.

5. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerkolben (14) mit einer endseitig verschlosse­ nen Axialbohrung (20) und Radialbohrungen (21, 22) versehen ist.

6. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (1) Ringkanäle (23, 24) angeordnet sind, in die Hydraulikleitungen (25 bzw. 26) münden.

7. Hydraulisches Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei ge­ schlossenem Rückschlagventil die Hydraulikleitung (25) über die Bohrungen (20, 21, 22) und die Ringkanäle (23, 24) mit der Hydraulikleitung (26) verbunden ist.

8. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Rückschlagventil die Hydraulikleitung (26) mit einer Rücklaufleitung (19) verbunden ist.

9. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerkolben (14) durch Dichtringe (18) abgedich­ tet ist.