DE872734C

DE872734C - Regelventil, insbesondere fuer Hochdruckpumpen

Info

Publication number: DE872734C
Application number: DEK8255A
Authority: DE
Inventors: Karl Kudermann
Original assignee: KLEEMANNS VEREINIGTE FABRIKEN
Current assignee: KLEEMANNS VEREINIGTE FABRIKEN
Priority date: 1950-12-03
Filing date: 1950-12-03
Publication date: 1953-04-02

Description

Regelventil, insbesondere für Hochdruckpumpen Die Erfindung betrifft ein Regelventil, insbesondere für Hochdruckpumpen. Die bekannten Regelventile .dieser Art weisen: entweder eine Gewichtsbelasbung oder eine vorgespannte Druckfeder auf. Die Gewichtsbelastung hat den Nachteid, .daß sie verhältnismäßig viel Raum erfordert und daß die Abdiehtungsmöglichkeiten schlecht sind. Bei Regelventilen mit vorgespannter Druckfeder tritt durch die Vorspan.nung eine Ermüdung der Feder ein,..so,daß .der eingestellte Druck mit der Zeit nicht konstant bleibt: Außerdem treten, infolge .der erforderlichen Verwendung von Manschettenabdichtungen größere Differenzen hinsichtlich des eingestellten. Druckes auf, und die Einstellgenauigkeit ist nicht befriedigend.
Das Regelventill gemäß der Erfindung weist diese Nachteile nicht auf. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Abschluß der Ladeleitung bei Erreiehung des höchstzulässigen Druckes zu erreichen, damit der Hoc'hdruckteil der Pumpe nicht infolge eines in der Ladeleitungnoch strömenden Teils, .des Medlu.ms, z. B. .des Cles, wenn auch mit .geringer Rördermenge, . weiterarbeitet.

Demgemäß erfolgt die Ausbildung .des Regel ven,tils gemäß der Erfindung in .der Weise, ,daB in einem Zylinder, idessen eines Ende einen Teil der Ladeleitung für .den Hochdruckteil .bildet, ein Freikolben. voirgese'hen ist, der auf der anderen Seite des Zylinders, die reit .der Atmosphäre durch eine Ausgleichsleitung mit sehr geringem Querschnitt in; Verbindung steht, unter -der Wirkung eines bei Exrel@chung des höchstzulässigen Druckes ansprechenden Steuerkolbens mit geringem Durchmesser steht, daß eine Umgehungsleitung vorgesehen ist, die ebenfalls einen geringen, aber größeren Querschnitt aufweist als -die Ausgleichsleitung .und die unter Ladedruck stehende Seite des Zylinders mit

dessen -andärer Seilte verbindet,'..un@cl,daß die Mün-

dung der Ladeleitung in den Zylinder einerseits,

und: .die Mündung der Umgehungsleitung auf der

anderen Zylinderseite in einem- solchen Abstand

voneinander ',angeordnet sind; :daß ständig eine der

beiden. Mündungen idurch den Freikolben ge-

schlossen ist.-

Zweckmäß,i!g ist die Mündung .der Ladeleitung in

den Zylinder als Ringnut .ausgebildet. In :dem Zy-

linder kann ein Anschlag für den Freikolben vor-

gesehen sein, der ein Schließen der Aus:gleie'hs-

leitungdurch den Freikolben vethindert, so daß die

Mündung der Aüsglei@hsleitung in den Zylinder

immer frei ,gehalten wird.

Der Höchstdrucksteuerkolben. ist in einem

zweiten mit der Hochdruokleitung in Verbindung

stehenden Zylnder geführt, in dem. eine um -den

IKotlben herumgelegte, auf den höchstzulässigen

Druck abgestimmte Druckfeder .angeiördnet ist, die

sich einerseits an :der einen Stirnseite des Zylinders,

andererseits gegen. einen: Federteller abstützt; der

in der Achsrichtung -einstellbar auf :dem Höchst-

.drucksteuer'kolben befestigt ,ist.

Damit nur der Höchst-drucksteuerkolben unter

Druck ste,'ht,.,n;icht aber auch die Feder, ste'hen'die

beiderseits des Federtellers befindlichen Zylinder-

teile miteinander in Verbindung. Diese Verbindtung

kann. beispielsweise dadurch hergestellt sein, daß

der Federteller Durchbrüche und/,oder einen

kleineren Durchmesser ,aufweist :als der Zylinder.

Der Höchstdrucksteuerkolben ist mittels einer

büchsenförmigen, in den Zylinder hineinragenden

Führung geführt, die mit .ihrem einen Ende-in die

-dem. Niederdruckstewerzylinder benachbarte Wand

:des Hochdrucksteuerzylinders eingeschratt@bt ist.

In. der Zeichnung ist ein Rege lventiil gemäß .der

Erfindung beispielsweise im Schn,i,tt dargestellt.

In einen, Zylinder.i mündet die Lädelei@ung2.,

die unter Niederdruck steht. Di;e Mündung ist

zweckmäßig als Ringnut 3

Das . eine

Ende 4 des Zylinders i ist offen., und an dieses

schließt sich die zum Hochdruckteil führende I-,ei-

tung 5 ein.

Im -dargestellten Beispiel, ist die Ausführung so

getroffen; daß-sder Zylinder i -in eine Bohrung eines

Gehäuses eiirngesetzt ist -'und di,6se Bohrung nach

äugen durch eine Schraube 22 abgeschlossen

ist: _.

In dem Zylinder i ist ein Freikolben 6 ange-

,ördnet, dessen Hub in.-,der einen Richtung im dar-

gestellten Beispiel idurch einen in eine Ringnett der

Zylinderwandung einelassenern federnden Ring 7

.begrenzt wind. An diesem Ende des Zylinders i ist

eine das Zylinderinnere mit der Atmosphäre ver-

bindende Ausgileichs'leitung 8 :mit sehr geringem

Querschnitt vorgesehen. Außerdem ist eine Um-

.gehungs:leitung 9 vorgesehen, die :ebenfalls einen

sehr geringen, aber etwas größeren Querschnitt

aufweist eis die, Ausgleichsleitung 8: Diese Um-

gehungslAei.tun;g g verbindet die `beiden Seiten des

Zylinders i, und ihre Mündung sowie die als Ring-

nut ausgebildete Mündung der Ladeleitung 2 sind

in einem solchen Abstand voneinander angeordnet,

daß ständig eine :der ifei.den Mtün:dunbaen @duich den

Freikolben 6 geschlossen ist. _

Gleichachsig ,zum Zylinder i und zum Frei-

kolben. 6 ist ein Steuer!koJben io angeordnet, der auf

-den Freikolben zu drückcn.venmag. Dieser Steuer-

kolben io ist in einem zweiten Zylinder i i ange-

ordnet und in einer büchsenförmigen, in den Zy-

linder ii hineinragenden Führung 12 geführt.

Diese :ist mit ihrem einen Ende in die dem Nie.der-

drucksteuerzylin:der i benachbarte Wand 13 des

Hochdr:ucksteuerzylinders i i mittels Gewinde 14

eingeschraubt und mit einem Sechskant 15 ver-

sehen. Um (den Steuerkolben. io herum ist eine

Druckfeder 16 gelegt, !die auf den höchstzulässikgen

Druck abgestimmt ist und sich einerseits an: der

Stirnwand 13 des Zylinders ii, andererseits an

einem Federteller 17 abstützt, der mittels eines

Gewindes 18 in der Achsrichtung einstellbar auf

dem Höchstdrucksteuenkolben io angeordnet ist.

Die -beiderseits des Federtellers befindlichen Teile

des Zylinders i i stehen miteinander in: Verbin-

dung, und zwar .zweckmäßig -durch Bohrungen i9

.des Federtellers und dadurch, .daß der größte

Durchmesser des Federtellers 17 kleiner ist alle der

Durchmesser ides Zylinders i i.

An dem der Führung i2 entgegengesetztem Ende

.des Zylinders ii mündet die Hochdruckletung2o.

Im übrigen ist der Zylinder ii an diesem. Ende

durch eine Schraube 2i abgeschlossen.'

Das

gemäß der Erfindung kann. bei

mehrzylindrigen Hochdruckpumpen in,die gemein

same Ladeleitung der Hochdruckzylinider eingebannt

sein oder auch mehreren Hochdruckpumpen ge-

,meinsam.dienen. Es ist selbstverständlich auch für

andere Hochdruekeinrichtu.rngen als Pumpen. an-

wendbar.

Die Wirkungsweise des Regelventils ist folgende:

Das Medium, z. B. Ö1, tritt .durch die Ladeleitung 2

in .den Zylinder i ein und aus diesem durch die

zum Hochdruckteil. führende Leitung 5 aus,. In der

gezeichneten; Sbel:l.üng ist die Ladeleitung frei-

gegeben.

Der Zylinder i i steht unter Hochdruck. Die

Feder 16 ist druckentlasteit, @da der Hochdruck zu

beiden Seiten des Federtellers 17 wirkt.-Sie wind

auch nicht vorgespannt. Der Hochdruck wirkt also

lediglich auf die Stirnfläche, :des St#uerkol!bens 10,

der aber dadurch-nicht bewegt wird, solange der

Höchstdruck, auf den die -Feder 16 abgestimmt ist,

nicht erreicht ist. . -

Ist der Höchstdruck erreicht, dann. bewegt sich

der Steuerkerben io entgegen: der Wirkung der

Feder .16 so, daß er :auf .den Freikolben 6 drückt

und diesen bewegt. Dabei schließt der Freikolben 6

die als Ringnut ausgebildete-- Mündung 3- der Lade-

leitung. Hinter denn Freikolben 6 kann ein Vakuum

nicht entstehen, da- düeser 'Teil .des Zylinders i

durch -die Ausgleichsleitung 8 mit der Atmosphäre

verbunden ist.

In dem Augenblick, in -dem der Freikolben, 6 die

Mündung 3 schließt, wäre theoretisch die LaAelei-

tung 2, 5 -.geschlossen. Praktisch werden aber z@vi@-

schen -der durch die Ringnut gebildeten Zylinder-

kante (in der Zeichnung :die untere Kante der Mündung 3) und der diese abschließenden Kante des Freikolbens 6 immer noch Teile, wenn: auch ,geringe Teile :des Mediums, z. B. des Öles:, durchsickern" so daß der Hochdruckteil der Pumpe noch eine, wenn auch geringe Menge fördert.

Zur Erzielung eines sicheren Abschlusses der Ladeleitung. ist nun die Anordnung so getroffen, daß sich folgender Vorgang abspielt: Wenn der Freikolben 6 die Mündung 3 abgeschlossen? hat, hat er auf der entgegengesetzten Seite die Mündung ,der Umgehungsleitung 9 freigegeben. Ein Teil des unter Ladedruck stehenden Mediums strömt also nach der entsprechenden Zylinderseite und lädt diese Zylinderseite auf, weil. durch ,die Ausgleichsleitung 8, die einen geringeren Querschnitt a'ls die Umgehungsleitung 9 hat, nicht so viel Medium in die Atmosphäre austreten kann, wie durch die Leitung 9 in :den entsprechenden Teil :des Zylinders. i durch den Ladedruck .gedrückt -,wird. Es wirkt dann also auf .den. Freikolben 6 ,der Ladedruck von beiden Seiten, so @daß rechnerisch der Freikolben 6 vom Ladedruck entlastet ist. Dadurch wird ermöglicht, daß der Freikdlben. 6 :durch den Steuerkolben io noch ein Stück weitergeschoben wird (in der-Zeichnung gestrichelt dargestellt) und die Mündung 3 der Ladeleitung sicher verschließt, ohne daß im Hochdruckteil des Regelventils ein Gegendruck in Höhe ödes Ladedruckes berücksichtigt werden muß. Das: Regelventil schließt .also genau bei Erreichung des höchstzulässigen Druckes, auf den die Feder 16 abgestimmt ist, und nicht etwa erst bei einem Druck, der einem Werte entspricht, der sich aus :dem höchstzulässigen Druck und dem. Ladedruck zusammensetzt.
Sinkt der Druck im Hochdruckteil unter den höchstzulässigen Druck, dann geht der Steuerkolben io unter der Wirkung -der Feder 16 zurück und gibt den Freikolben 6 frei, der wiederum die Mündung 3 dadurch freigibt, daß der Druck in dem :durch die Ausgleichsleitung 8 mit der Atmosphäre in Verhindung stehenden Teil des Zylinders i durch Ausgleich absinkt und der Steuerkolben 6 unter Wirkung :des höheren Ladedruckes in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt.
In Fällen, in denen der Freikolben 6 die Ladeleitung 2, 5 so lange schließt, daß bis. zum Nachlassen. des höchstzulässigen Druckes der Druck in der Ladeleitung so weit abfällt, daß er nicht mehr imstande ist, :den Freikolben 6 im Sinn. der Freigabe der Ladeleitung 2, 5 zu bewegen, ist es zweckmäßig, eine Druckfeder 23 vorzusehen, die sich einerseits an der Schraube 22, andererseits gegen den Freikolben abstützt, so daß der Freikolben 6 der Rückwärtsbewegung des Höchstdrucksteuerkolbens io zwangsläufig folgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelventil, insbesondere für Hochdruckpumpen, dadurch :gekennzeichnet, daß in einem Zylinder (i), dessen eines Ende einen Teil der Ladeleitung (2, 5) für den Hochdruckteil bildet, ein Freilzolben (6) vorgesehen ist, der auf der anderen Seite .des Zylinders (i), die mit der Atmosphäre durch eine Ausgleichsleitung (8) mit sehr geringeren Querschnitt in Verbindung steht, unter der Wirkung eines bei Erreichung ,des höchstzulässigen Druckes ansprechenden Steuerkolbens (io) mit geringerem Durchmesser steht, daß eine Umgehungsleitung (9) vorgesehen ist, die ebenfalls einen geringen aber größeren. Querschnitt aufweist als die Ausgleichsleitung (8) und die unter Ladedruck stehende Seite des Zylinders (i) mit dessen anderer Seite verbindet, und :daß :die Mündung (3) der Ladeleitung (2) in den Zylinder (i) einerseits und :die Mündung der Umgehungsleitung (9) auf der anderen Zylinderseite in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, :daß ständig mindestens eine der beiden Mündungen durch den: Freikolben (6) geschlossen ist.
2. Regelventil nach Anspruch i, :dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (3) der Ladeleitung (2) in den. Zylinder (i) als Ringnut aus-:gebid:det ist.
3. Regelventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß in dem Zylinder (i) ein Anschlag für den Freikdlben (6) vorgesehen ist, der ein Schließen ,der Ausgleichsleitung (8) :dur.ch den Freikolben (6) verhindert. q..
Regelventil nach Anspruch i,. dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstdrucksteuerkolben (io) in einem zweiten mit@der Hochdruckleitung (2o) in Verbindung stehenden Zylinder (i i) gefüh:rt ist, in :dem eine um den Kolben (io) herumgelegte, auf den höchstzulässigen Druck abgestimmte Druckfeder (i6) angeordnet ist, die sich einerseits an der einen Stirnseite (i3) des Zylinders (ii), andererseits gegen einen Federteller (i7) abstützt, :der in der Achsrichtung einstellbar auf :dem Kolben (io) befestigt ist.
5. Regelventil nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseits des Federtellers (i7) befindlichen Zylinderteile miteinander in Verbindung stehen.
6. Regelventil nach Ansprüchen q. und 5, da-.durch gekennzeichnet, daß der Federteller (i7) Durchbrüche (i9) und/oder einen kleineren Durchmesser aufweist als ,der Zylinder (ii).
7. Regelventil nach Ansprüchen i bis q., :dadurch gekennzeichnet, :daß der Höchstdr:uckstauerkälben (io) mittels einer büchsenföT--mi:gen, in den Zylinder (ii) hineinragenden Führung (i2) geführt ist, die mit ihrem einen Ende in :die dem Niederdrucksteuerzylinder (i) -benachbarte Wand (i3) des Hochdrucksteuerzyli.nders (i i) eingeschraubt ist. B. Regelventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß :der Freikolben (6) unter der Wirkung einer Druckfeder (23) stellt, :die ihn gegen den: Höchs.bdrucksteuerkolben (io) :drückt.