EP0505866B1 - Valve with predetermined constant closing force - Google Patents
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- EP0505866B1 EP0505866B1 EP92104464A EP92104464A EP0505866B1 EP 0505866 B1 EP0505866 B1 EP 0505866B1 EP 92104464 A EP92104464 A EP 92104464A EP 92104464 A EP92104464 A EP 92104464A EP 0505866 B1 EP0505866 B1 EP 0505866B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- valve
- piston
- connection
- closing force
- pressure
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
Definitions
- the invention relates to a valve with the features of the preamble of claim 1.
- Hydraulic pressure relief valves with pressure relief function are known to the experts. These known valves are available, for example, from KOPPEN + LETHEM and open automatically as soon as the closing force of the valve has reached its predeterminable maximum value with increasing load pressure at the second connection. As the load pressure at the second connection, at which the valve opens, continues to increase, the closing force, which is also referred to as the sealing force, decreases linearly to the value zero. This property can lead to the unwanted opening of the relevant valves, so that their use is unsafe for safety reasons in certain areas, for example for lifting platforms, and for lifting devices that can be lifted, tilted, swiveled or the like. could be.
- valves which are alien to the generic type and is known in the technical field under the name "hydraulically unlockable non-return valves", such as are available, for example, from Mannesmann Rexroth and which can have a so-called pilot control stage, causes a constant increase in the load pressure on the valve second connection a linearly increasing closing force. This leads to high edge loads, in particular in the case of the two pistons held together, so that mechanical deformations and the associated changed sealing geometries and leaks occur.
- valves can be expanded or assigned to so-called lowering brake check valves.
- lowering brake valves are also known by experts as lowering brake valves, load holding valves or blocking Q-meters. If, in the case of the known valve serving as a lowering brake shutoff valve, the setting pressure associated with the maximum value of the closing force and the actual load pressure prevailing at the second connection are very close to one another, a low back pressure is sufficient at the third connection to open the valve unintentionally.
- a reduction in the force of the energy accumulator usually in the form of an adjustable spring that tries to hold the pistons together, leads to premature opening.
- control pressure damping is provided by a nozzle arrangement which, due to the damping volume required, leads to large valves.
- the object of the invention is to create a valve in which an unwanted opening is definitely excluded and in which no leaks occur.
- valve with the features of claim 1. Characterized in that, in the valve according to the invention, the first piston has no pressure-effective surface in the region of the second connection due to a closed, uniformly extending jacket surface, but rather only at another point, by another connection can be pressurized, a 100% load pressure independence is already given during the opening process itself and not, as with the known generic valves, only after opening. As a result, an automatic unwanted opening of the valve is no longer possible. Furthermore, the valve is also no longer loaded in a manner that leads to failure. Thus, the valve according to the invention can be used particularly in areas of application with high safety requirements and it complies in every respect with the accident prevention regulations of the professional association for vehicle positions "lifting platforms VBG 14" or "aviation VBG 78".
- valve according to the invention is provided with a further third port X, the pressure of which acts against the force of the energy accumulator of the first piston, a counterbalance check valve is formed which already at a relatively low load pressure at the second connection reaches the maximum value of the closing or sealing force, and in principle, under comparable conditions, before the valve of the same type, which only reaches this maximum value of the closing force at a higher load pressure at the second connection.
- the control pressure present in the third connection acts rather solely against the energy accumulator of the first piston and thus permits a soft, impact-free opening of the valve, while at the same time achieving a compact design.
- the embodiment of the valve according to the invention shown in FIG. 1 relates to a so-called lowering brake check valve.
- the valve has a valve body 1 with an external thread, by means of which the valve can be screwed into a valve housing (not shown) provided for this purpose.
- a piston 2, which is referred to below as a control piston, is guided in longitudinally displaceable fashion within the valve body 1.
- a closure part 3 is also screwed into the end of the valve body 1.
- a spring plate 4, which is supported on the control piston 2, is arranged between the closure part 3 and the control piston 2.
- Another spring plate 5 is arranged within the closure part 3.
- a pin 6 is guided, which has at its end opposite the spring plate 4 a piston 7, which is referred to below as a check piston.
- a grub screw 8 passes through the closure part 3 and is at one end in contact with the spring plate 5. Its other end protrudes freely from the closure part 3 and has a hexagon nut 9, by means of which the grub screw can be fixed in its adjustable position.
- An energy accumulator in the form of a cylindrical compression spring 10 is arranged between the two spring plates 4 and 5 and tries to keep the control piston 2 in contact with the non-return piston 7 via the spring plate 4.
- Another energy accumulator in the form of a cylindrical compression spring 11 is arranged between the head of the bolt 6 and an inward contact surface of the control piston 2.
- This second compression spring 11 also tends to hold the two pistons 2 and 7 together via the bolt 6.
- a snap ring 12 at the free end of the valve body 1 secures the check piston 7 from falling out.
- the two O-rings 13, 14 and the O-ring 15 seal the valve body 1 at the point of the connection A or with respect to the control piston 2 in the area of the spring plate 4.
- Support rings 16 and 17 form a support surface for the two O-rings 13 and 14.
- Another pair consisting of support ring 20 and O-ring 21, is embedded in an annular groove of the spring plate 5 and seals the interior of the valve from the environment.
- Two sealing rings 22 and 23 take over the sealing at the point of connection of valve body 1 with closure part 3 or of valve body 1 with the housing (not shown) in which the valve can be inserted.
- connection A is connected via fluid-permeable passages in the valve body 1 and in the control piston 2 to the interior of the same, in which the bolt 6 is guided.
- connection B can be connected to the interior of the control piston 2 and thus to the connection A via fluid-carrying passages in the valve body 1.
- the pressure of the fluid present in B is also present on the open side 24 of the valve, which has the snap ring 12, and acts on the active surface 35 of the check piston 7 facing the open side 24.
- the valve has a third port X on, the (control) pressure present there acting against the force of the first compression spring 10 on the control piston 2, which has a stepped surface 25 for this purpose.
- the control piston 2 has a surface which can be acted upon by the pressure of the connection A.
- the means which are provided in order to keep the maximum value of the closing force constant with a further increase in the load pressure prevailing at the second connection B are formed from a uniformly extending lateral surface 27 which is closed in the region of this second connection B and from a stop 28 by means of which the travel of the check piston 7 can be limited.
- the stop 28 as part of the valve body 1 is arranged between the check piston 7 and the separating point 29 of the valve body 1 lying between the connections A and B.
- the lateral surface 27 itself is formed from a continuous, smooth cylindrical surface which can be moved longitudinally through the separation point 29.
- the non-return piston 7 is provided with a conically shaped annular surface 30 which faces the control piston 2.
- the cylindrical outer surface 27 can be brought into contact with this conical annular surface 30 to form a sealing seat 31.
- the underside of the control piston 2 is chamfered, thus also forms a conical ring surface 32 facing inwards, which coincides with the conical ring surface 30 of the check piston 7 includes an acute angle.
- the check piston 7 forms a type of bowl, which is guided along its outer circumference by the wall of the valve body 1 and can be engaged in the interior thereof by means of the control piston 2.
- the check piston 7 On its upper side facing the control piston 2, the check piston 7 has a stop surface 33 which can be brought into contact with the stop 28.
- control piston 2 In the area of the second port B which can be pressurized, the control piston 2 therefore does not have an opening (s) which has an effect on the opening. However, the surface 25 can be pressurized in the region of the third connection X, which serves as a control connection. Control pistons 2 and non-return pistons 7 are pressed together by means of the two pressure springs 10 and 11 serving as energy stores and thus enable the consumer at port B to be leak-free-sealed. The force with which check valve pistons 7 and control pistons 2 are held together is the so-called closing or sealing force of Valves.
- the second embodiment shown in FIG. 2 is a check valve, which has a corresponding closing force curve as indicated in FIG. 3 under I. Parts identical in construction, as were used for the valve in FIG. 1, are reproduced with the same reference numbers, but increased by 100. Furthermore, the valve body 101 is formed in one piece with the closure part 103 and inserted into the valve housing 136. The control piston 102 of the second embodiment does not have a conical ring surface on its side facing the check piston 107, but instead closes in a running manner. The interior of the control piston 102 is connected to the interior of the valve body 101 in a fluid-carrying manner via a longitudinal bore 137, in which the compression spring 110 is arranged.
- check valves are designed according to FIG. 2, it is ensured that, despite increasing load pressure in the second port B, the closing force does not increase continuously, as is shown in FIG. 3 under II for a known hydraulically unlockable check valve. It is then also possible to set a precisely predeterminable closing force even with check valves and to keep it constant over the increasing load pressure curve, so that there are no high edge loads in the area of the seat 131 and the associated changed sealing geometries and leaks.
- a bore 134 is made in the valve body 101 so that the pressure present in the second port B can act on the active surface 135 of the check piston 107 in this valve shape.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a valve with the features of the preamble of
Der Fachwelt sind hydraulisch entlastbare Druckbegrenzungsventile mit Druckbegrenzungsfunktion bekannt. Diese bekannten Ventile sind beispielsweise von der Firma KOPPEN + LETHEM erhältlich und öffnen selbsttätig, sobald die Schließkraft des Ventiles bei, zunehmendem Lastdruck an dem zweiten Anschluß ihren vorgebbaren Höchstwert erreicht hat. Mit weiter stetig zunehmendem Lastdruck an dem zweiten Anschluß, bei dem das Ventil öffnet, nimmt die auch als Dichtkraft bezeichnete Schließkraft linear bis auf den Wert Null ab. Diese Eigenschaft kann zum ungewollten Öffnen der dahingehenden Ventile führen, so daß deren Einsatz aus sicherheitstechnischen Gründen in bestimmten Bereichen bedenklich ist, beispielsweise für Hebebühnen, sowie für Hubeinrichtungen, die heb-, kipp-, schwenkbar od.dgl. sein können.Hydraulic pressure relief valves with pressure relief function are known to the experts. These known valves are available, for example, from KOPPEN + LETHEM and open automatically as soon as the closing force of the valve has reached its predeterminable maximum value with increasing load pressure at the second connection. As the load pressure at the second connection, at which the valve opens, continues to increase, the closing force, which is also referred to as the sealing force, decreases linearly to the value zero. This property can lead to the unwanted opening of the relevant valves, so that their use is unsafe for safety reasons in certain areas, for example for lifting platforms, and for lifting devices that can be lifted, tilted, swiveled or the like. could be.
Bei einer weiteren gattungsfremden Art von Ventilen, die in der Fachwelt unter der Bezeichnung "hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile" bekannt sind, wie sie beispielsweise von der Firma Mannesmann Rexroth erhältlich sind und die eine sog. Vorsteuerstufe aufweisen können, bewirkt eine stetige Zunahme des Lastdruckes an dem zweiten Anschluß eine linear zunehmende Schließkraft. Dies führt zu hohen Kantenbelastungen, insbesondere bei den beiden aneinandergehaltenen Kolben, so daß mechanische Verformungen und damit einhergehend geänderte Dichtgeometrien und Undichtigkeiten auftreten. Diese Art der bekannten Ventile kann insbesondere bei sehr hohen, in der Praxis durchaus auftretenden Lastdrücken an dem zweiten Anschluß des Ventiles derart versagen, daß sie nicht mehr dichtend schließen, so daß deren Einsatz, insbesondere bei Hebebühnen und Hubeinrichtungen, aus sicherheitstechnischer Sicht heraus ebenfalls bedenklich ist.In another type of valve, which is alien to the generic type and is known in the technical field under the name "hydraulically unlockable non-return valves", such as are available, for example, from Mannesmann Rexroth and which can have a so-called pilot control stage, causes a constant increase in the load pressure on the valve second connection a linearly increasing closing force. This leads to high edge loads, in particular in the case of the two pistons held together, so that mechanical deformations and the associated changed sealing geometries and leaks occur. This type of known valves can fail in particular at very high, in practice occurring load pressures at the second connection of the valve in such a way that they no longer close tightly, so that their use, in particular with lifting platforms and lifting devices, is also questionable from a safety point of view is.
Durch die DE-OS 33 05 282 ist ein gattungsfremdes "Lasthalteventil" oder "Overcenterventil" für hydraulische Anlagen bekannt mit zwei Kolben, die jeweils unter der Einwirkung eines Kraftspeichers stehen, mit mehreren Anschlüssen, wobei mit Zunahme des Lastdruckes das bekannte Ventil diesen Druck auf einem vorgebbaren Höchstwert konstant hält; mithin eine Druckbegrenzungsfunktion ausübt. Auch bei dieser Art von Ventilen kann es zum ungewollten Öffnen und damit zu einem Versagen derselben im Betrieb kommen.From DE-OS 33 05 282 a non-generic "load holding valve" or "overcentre valve" for hydraulic systems is known with two pistons, each of which is under the influence of an energy accumulator, with several connections, the known valve increasing this pressure as the load pressure increases maintains a predefinable maximum value; therefore has a pressure limiting function. This type of valve can also open unintentionally and thus fail during operation.
Alle bisher genannten Ventile, sofern sie über einen dritten Anschluß verfügen, der auch als Steueranschluß bezeichnet wird, sind zu sog. Senkbrems-Sperrventilen ausbaubar bzw. diesen zuzuordnen. Diese Ventile werden von der Fachwelt auch als Senkbrems-Ventile, Lasthalteventile oder Sperr-Q-Meter bezeichnet. Liegen dann bei dem bekannten, als Senkbrems-Sperrventil dienenden Ventil der zum Höchstwert der Schließkraft zugehörige Einstelldruck und der an dem zweiten Anschluß herrschende tatsächliche Lastdruck sehr eng beieinander, genügt bereits ein geringer Staudruck an dem dritten Anschluß, um das Ventil ungewollt zu öffnen. Ebenso führt eine Reduzierung der Kraft des Kraftspeichers, meist in Form einer einstellbaren Feder, der die Kolben aneinanderzuhalten sucht, zu einem vorzeitigen Öffnen.All previously mentioned valves, provided that they have a third connection, which is also referred to as a control connection, can be expanded or assigned to so-called lowering brake check valves. These valves are also known by experts as lowering brake valves, load holding valves or blocking Q-meters. If, in the case of the known valve serving as a lowering brake shutoff valve, the setting pressure associated with the maximum value of the closing force and the actual load pressure prevailing at the second connection are very close to one another, a low back pressure is sufficient at the third connection to open the valve unintentionally. Likewise, a reduction in the force of the energy accumulator, usually in the form of an adjustable spring that tries to hold the pistons together, leads to premature opening.
Bei gattungsgemäßen Senkbrems-Sperrventilen gemäß der DE-U-8 623 832 und der DE-U-8 702 521 ist zwar bereits vorgeschlagen worden, den Verfahrweg des zweiten Kolbens, der auch als Rückschlagkolben bezeichnet wird, mittels eines Anschlages zu begrenzen; da jedoch auch hier der jeweils erste Kolben im Bereich des zweiten Anschlusses eine druckwirksame Fläche in Form eines Absatzes bzw. einer konisch sich verjüngenden Mantelfläche besitzt, ist mit den gattungsgemäßen Bremsventilen ebenfalls nur eine den Stand der Technik bildende Überdruckfunktion bei Ventilen verwirklicht, bei der bei auftretendem Überdruck oder Überbelastung der als Differentialkolben ausgebildete erste Kolben entgegen der Federkraft in seine öffnende Stellung bewegt wird, so daß mit diesen bekannten Senkbrems-Ventilen das Konstanthalten des Höchstwertes der Schließkraft mit zunehmendem, an dem zweiten Anschluß herrschenden Lastdruck nicht möglich ist.In the case of generic lowering brake check valves according to DE-U-8 623 832 and DE-U-8 702 521, it has already been proposed to limit the travel of the second piston, which is also referred to as a non-return piston, by means of a stop; However, since the first piston in the area of the second connection also has a pressure-effective surface in the form of a shoulder or a conically tapered outer surface, the generic brake valves also only provide an overpressure function for valves, which forms the state of the art occurring overpressure or overloading the first piston, which is designed as a differential piston, is moved into its opening position counter to the spring force, so that with these known lowering brake valves it is not possible to keep the maximum value of the closing force constant with increasing load pressure prevailing at the second connection.
Sofern das gattungsfremde bekannte "hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil" als Senkbrems-Sperrventil aufgebaut ist, erfolgt nach dem Öffnen der dort vorgesehenen Vorsteuerstufe mittels einem der beiden Kolben ein hundertprozentiger Druckausgleich an demselben. Zum eigentlichen Öffnen der Vorsteuerstufe ist aber ein erhöhter, von der Geometrie der Vorsteuerstufe abhängiger Druck in dem dritten Anschluß (Steueranschluß) notwendig. Hierzu ist bei diesen bekannten Ventilen eine Steuerdruckbedämpfung durch eine Düsenanordnung vorgesehen, die bereits aufgrund des benötigten Dämpfungsvolumens zu groß aufbauenden Ventilen führt.If the "hydraulically unblockable non-return valve" known as a counterbalance check valve is constructed, one-hundred percent pressure equalization takes place on the same after opening the pilot stage provided there by means of one of the two pistons. To actually open the pilot stage, an increased pressure in the third port (control port), which is dependent on the geometry of the pilot stage, is necessary. For this purpose, in these known valves, control pressure damping is provided by a nozzle arrangement which, due to the damping volume required, leads to large valves.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, bei dem mit Sicherheit ein ungewolltes Öffnen ausgeschlossen ist und bei dem keine Undichtigkeiten auftreten.Based on this prior art, the object of the invention is to create a valve in which an unwanted opening is definitely excluded and in which no leaks occur.
Diese Aufgabe löst ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruches 1. Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Ventil der erste Kolben aufgrund einer geschlossenen, gleichförmig verlaufenden Mantelfläche über keine druckwirksame Fläche im Bereich des zweiten Anschlusses verfügt, sondern vielmehr ausschließlich an einer anderen Stelle, die von einem anderen Anschluß her druckbeaufschlagbar ist, ist eine 100%ige Lastdruck-Unabhängigkeit bereits während des Öffnungsvorganges selbst gegeben und nicht, wie bei den bekannten gattungsgemäßen Ventilen, erst nach dem Öffnen. Hierdurch ist ein selbsttätiges ungewolltes Öffnen des Ventiles nicht mehr möglich. Ferner wird das Ventil auch nicht mehr in einer Art und Weise belastet, die zu einem Versagen führt. Damit ist das erfindungsgemäße Ventil besonders in Anwendungsbereichen mit hohen Sicherheitsanforderungen einsetzbar und es genügt in jeder Hinsicht den Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaft für Fahrzeughaltungen "Hebebühnen VBG 14" bzw. "Luftfahrt VBG 78".This object is achieved by a valve with the features of
Sofern das erfindungsgemäße Ventil mit einem weiteren dritten Anschluß X versehen ist, dessen Druck entgegen der Kraftwirkung des Kraftspeichers des ersten Kolbens auf diesen einwirkt, ist ein Senkbrems-Sperrventil ausgebildet, das schon bei einen relativ geringen Lastdruck an dem zweiten Anschluß den Höchstwert der Schließ- oder Dichtkraft erreicht, und zwar bei vergleichbaren Bedingungen grundsätzlich vor dem gattungsgleichen bekannten Ventil, das erst bei einem höheren Lastdruck am zweiten Anschluß diesen Höchstwert der Schließkraft erreicht.If the valve according to the invention is provided with a further third port X, the pressure of which acts against the force of the energy accumulator of the first piston, a counterbalance check valve is formed which already at a relatively low load pressure at the second connection reaches the maximum value of the closing or sealing force, and in principle, under comparable conditions, before the valve of the same type, which only reaches this maximum value of the closing force at a higher load pressure at the second connection.
Ferner ist eine Dämpfungseinrichtung nicht notwendig und am dritten Anschluß muß keine Kraft zur Überwindung des Vorsteuerdruckes aufgebaut werden. Bei dem erfindungsgemäßen Ventil als Senkbrems-Sperrventil wirkt der im dritten Anschluß anstehende Steuerdruck vielmehr allein gegen den Kraftspeicher des ersten Kolbens und erlaubt somit ein Weiches, schlagfreies Aufsteuern des Ventiles, wobei gleichzeitig eine kompakte Bauweise erreicht ist.Furthermore, a damping device is not necessary and no force has to be built up at the third connection to overcome the pilot pressure. In the case of the valve according to the invention as a counterbalance shut-off valve, the control pressure present in the third connection acts rather solely against the energy accumulator of the first piston and thus permits a soft, impact-free opening of the valve, while at the same time achieving a compact design.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Lehre anhand zweier Ausführungsbeispiele des Ventiles näher erläutert.The teaching according to the invention is explained in more detail below with the aid of two exemplary embodiments of the valve.
Es zeigen:
- Fig.1
- einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles, wobei der Inhalt des mit "Z" bezeichneten Kreises in Blickrichtung auf die Figur gesehen links unten in vergrößerter Darstellung wiedergegeben ist;
- Fig.2
- einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles;
- Fig.3
- den in Newton angegebenen Schließkraftverlauf über dem in Bar angegebenen Lastdruck von drei voneinander verschiedenen Ventilen, wobei das Schaltverhalten in Kurve
- I gleich dem des erfindungsgemäßen Ventiles,
- II gleich dem eines hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventiles ohne Druckbegrenzungsfunktion,
- III gleich dem eines hydraulisch entlastbaren Druckbegrenzungsventils mit Druckbegrenzungsfunktion ist.
- Fig. 1
- a section through a first embodiment of the valve according to the invention, the content of the circle labeled "Z" in the direction of looking at the figure is shown in an enlarged view at the bottom left;
- Fig. 2
- a section through a second embodiment of the valve according to the invention;
- Fig. 3
- the closing force curve specified in Newtons over the load pressure of three different valves specified in bar, the switching behavior in curves
- I equal to that of the valve according to the invention,
- II equal to that of a hydraulically unlockable check valve without pressure limiting function,
- III is the same as a hydraulically relieved pressure relief valve with pressure relief function.
Die in Fig.1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles betrifft ein sogenanntes Senkbrems-Sperrventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 1 mit einem Außengewinde auf, mittels dem sich das Ventil in ein hierfür vorgesehenes Ventilgehäuse (nicht dargestellt) einschrauben läßt. Innerhalb des Ventilkörpers 1 ist längsverschiebbar ein Kolben 2, der im folgenden als Regelkolben bezeichnet wird, geführt. In den Ventilkörper 1 ist ferner endseitig ein Verschlußteil 3 eingeschraubt. Zwischen dem Verschlußteil 3 und dem Regelkolben 2 ist ein Federteller 4 angeordnet, der sich auf dem Regelkolben 2 abstützt. Ein weiterer Federteller 5 ist innerhalb des Verschlußteiles 3 angeordnet. In dem Regelkolben 2 ist ein Bolzen 6 geführt, der an seinem dem Federteller 4 entgegengesetzten Ende einen Kolben 7 aufweist, der im folgenden als Rückschlagkolben bezeichnet ist. Zum Herstellen dieser Verbindung greift der Bolzen 6 mit einem Gewindeteil in den Rückschlagkolben 7 ein. An dem dem Rückschlagkolben 7 gegenüberliegenden Ende des Ventiles durchgreift ein Gewindestift 8 das Verschlußteil 3 und ist mit seinem einen Ende in Anlage mit dem Federteller 5. Sein anderes Ende steht aus dem Verschlußteil 3 frei hervor und weist eine Sechskantmutter 9 auf, mittels der sich der Gewindestift in seiner verstellbaren Lage festlegen läßt.
Zwischen den beiden Federtellern 4 und 5 ist ein Kraftspeicher in Form einer zylindrischen Druckfeder 10 angeordnet, die über den Federteller 4 den Regelkolben 2 in Anlage mit dem Rückschlagkolben 7 zu halten sucht. Ein weiterer Kraftspeicher in Form einer zylindrischen Druckfeder 11 ist zwischen dem Kopf des Bolzens 6 und einer nach innen stehenden Anlagefläche des Regelkolbens 2 angeordnet. Auch diese zweite Druckfeder 11 hat mit ihrer Kraftwirkung die Neigung, über den Bolzen 6 die beiden Kolben 2 und 7 aneinanderzuhalten. Ein Sprengring 12 am freien Ende des Ventilkörpers 1 sichert den Rückschlagkolben 7 vor dem Herausfallen. Die beiden O-Ringe 13,14 und der O-Ring 15 dichten den Ventilkörper 1 an der Stelle des Anschlusses A bzw. gegenüber dem Regelkolben 2 im Bereich des Federtellers 4 ab. Stützringe 16 und 17 bilden hierbei eine Auflagefläche für die beiden O-Ringe 13 und 14. Ein weiterer Stützring 18 mit O-Ring 19, die zwischen dem Regelkolben 2 und dem Ventilkörper 1 angeordnet sind und die im Bereich zwischen den beiden Anschlüssen A,B liegen, dichten diese beiden Anschlüsse gegeneinander ab. Ein weiteres Paar, bestehend aus Stützring 20 und O-Ring 21, ist in einer Ringnut des Federtellers 5 eingelassen und dichtet das Innere des Ventiles gegenüber der Umgebung ab. Zwei Dichtringe 22 und 23 übernehmen die Abdichtung an der Stelle der Verbindung von Ventilkörper 1 mit Verschlußteil 3 bzw. von Ventilkörper 1 mit dem Gehäuse (nicht dargestellt), in das das Ventil einsetzbar ist.The embodiment of the valve according to the invention shown in FIG. 1 relates to a so-called lowering brake check valve. The valve has a
An energy accumulator in the form of a
Der Anschluß A ist über fluiddurchlässige Durchgänge im Ventilkörper 1 sowie im Regelkolben 2 mit dem Inneren desselben, in dem der Bolzen 6 geführt ist, verbunden. Der Anschluß B ist über fluidführende Durchgänge im Ventilkörper 1 mit dem Inneren des Regelkolbens 2 und damit mit dem Anschluß A verbindbar.The connection A is connected via fluid-permeable passages in the
Der in B anstehende Druck des Fluids steht auch an der offenen Seite 24 des Ventiles an, die den Sprengring 12 aufweist, und wirkt auf die der offenen Seite 24 zugekehrte Wirkfläche 35 des Rückschlagkolbens 7 ein. Neben dem ersten Anschluß A, der in Abhängigkeit von einem Wegeventil (nicht dargestellt) mit einem Tank (nicht dargestellt) verbindbar ist, und dem zweiten Anschluß B, der an einen Verbraucher (nicht dargestellt) anschließbar ist, weist das Ventil einen dritten Anschluß X auf, wobei der dort anstehende (Steuer-)Druck entgegen der Kraftwirkung der ersten Druckfeder 10 auf den Regelkolben 2 einwirkt, der hierfür eine stufenweise abgesetzte Fläche 25 aufweist. Ferner weist der Regelkolben 2 eine vom Druck des Anschlusses A beaufschlagbare Fläche auf.The pressure of the fluid present in B is also present on the
Die Mittel, die vorgesehen sind, um den Höchstwert der Schließkraft mit weiterer Zunahme des an dem zweiten Anschluß B herrschenden Lastdruckes konstant zu halten, sind aus einer im Bereich dieses zweiten Anschlusses B geschlossenen, gleichförmig verlaufenden Mantelfläche 27 gebildet sowie aus einem Anschlag 28, mittels dem der Verfahrweg des Rückschlagkolbens 7 begrenzbar ist. Der Anschlag 28 als Teil des Ventilkörpers 1 ist zwischen dem Rückschlagkolben 7 und der zwischen den Anschlüssen A und B liegenden Trennstelle 29 des Ventilkörpers 1 angeordnet. Die Mantelfläche 27 selbst ist aus einer durchgehenden glatten Zylinderfläche gebildet, die durch die Trennstelle 29 geführt längsverfahrbar ist. Wie insbesondere die in Blickrichtung auf Fig.1 gesehen links unten dargestellte Vergrößerung "Z" zeigt, ist der Rückschlagkolben 7 mit einer konisch ausgebildeten Ringfläche 30 versehen, die dem Regelkolben 2 zugewandt ist. Die zylindrische Mantelfläche 27 ist unter Bildung eines dichtenden Sitzes 31 in Anlage mit dieser konisch ausgebildeten Ringfläche 30 bringbar. Für den Erhalt des dichtenden Sitzes 31 in Form einer Sitzkante ist die Unterseite des Regelkolbens 2 abgeschrägt, bildet also mithin nach innen gewandt ebenfalls eine konische Ringfläche 32 aus, die mit der konischen Ringfläche 30 des Rückschlagkolbens 7 einen spitzen Winkel einschließt. Der Rückschlagkolben 7 bildet eine Art Napf aus, der entlang seines Außenumfanges von der Wandung des Ventilkörpers 1 geführt ist und in dessen Inneres mittels dem Regelkolben 2 eingreifbar ist. An seiner dem Regelkolben 2 zugekehrten Oberseite weist der Rückschlagkolben 7 eine Anschlagfläche 33 auf, die in Anlage mit dem Anschlag 28 bringbar ist.The means which are provided in order to keep the maximum value of the closing force constant with a further increase in the load pressure prevailing at the second connection B are formed from a uniformly extending
Im Bereich des druckbeaufschlagbaren zweiten Anschlusses B weist also der Regelkolben 2 keine öffnungswirksame(n) Fläche(n) auf. Druckbeaufschlagbar ist aber die Fläche 25 im Bereich des dritten Anschlusses X, der als Steueranschluß dient. Regelkolben 2 sowie Rückschlagkolben 7 werden mittels den beiden als Kraftspeicher dienenden Druckfedern 10 und 11 aneinandergedrückt und ermöglichen somit eine leckölfreie Absperrung des Verbrauchers am Anschluß B. Die Kraft, mit dar Rückschlagventilkolben 7 und Regelkolben 2 aneinandergehalten werden, ist die sogenannte Schließ- oder Dichtkraft des Ventiles. Erhöht sich der Lastdruck am zweiten Anschluß B, bewegt sich die aus Rückschlagkolben 7 und Regelkolben 2 bestehende Einheit gegen die einstellbare Druckfeder 10, was so lange zu einer Zunahme der Schließkraft führt, bis der Rückschlagventilkolben 7 seinen Hubanschlag erreicht hat, was einem Anlegen der Anschlagfläche 33 an den Anschlag 28 gleich kommt. Dies entspricht dem in Fig.3 gezeigten linearen Anstieg der Schließkraft FS über dem zunehmenden Lastdruck p für die mit I wiedergegebene Kurve. Ein weiterer Lastdruckanstieg p am zweiten Anschluß B bewirkt nun keine Veränderung der Dichtkraft mehr und die Schließkraft bleibt konstant. Zum Vergleich sind in Fig.3 die Schließkraftverläufe noch für ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil ohne Druckbegrenzungsfunktion mit II und für ein hydraulisch entlastbares Druckbegrenzungsventil mit III angegeben.In the area of the second port B which can be pressurized, the
Bei der in Fig.2 dargestellten zweiten Ausführungsform handelt es sich um ein Rückschlagventil, das einen entsprechenden Schließkraftverlauf wie in Fig.3 unter I angegeben aufweist. Hierbei sind baugleiche Teile, wie sie für das Ventil in Fig.1 verwendet wurden, mit denselben, aber um 100 erhöhten Bezugsziffern wiedergegeben. Ferner ist der Ventilkörper 101 mit dem Verschlußteil 103 einstückig ausgebildet und in das Ventilgehäuse 136 eingesetzt. Der Regelkolben 102 der zweiten Ausführungsform weist an seiner dem Rückschlagkolben 107 zugekehrten Seite keine konische Ringfläche auf, sondern schließt eben verlaufend ab. Über eine Längsbohrung 137 ist das Innere des Regelkolbens 102 mit dem Inneren des Ventilkörpers 101 fluidführend verbunden, in dem die Druckfeder 110 angeordnet ist.The second embodiment shown in FIG. 2 is a check valve, which has a corresponding closing force curve as indicated in FIG. 3 under I. Parts identical in construction, as were used for the valve in FIG. 1, are reproduced with the same reference numbers, but increased by 100. Furthermore, the
Bei einer Ausbildung von Rückschlagventilen gemäß der Fig.2 ist sichergestellt, daß trotz zunehmendem Lastdruck im zweiten Anschluß B die Schließkraft nicht stetig zunimmt, wie dies in Fig.3 unter II für ein bekanntes hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil wiedergegeben ist. Es läßt sich dann also auch bei Rückschlagventilen eine genau vorgebbare Schließkraft einstellen und über den ansteigenden Lastdruckverlauf konstant halten, so daß es im Bereich des Sitzes 131 nicht zu hohen Kantenbelastungen und damit einhergehenden veränderten Dichtgeometrien und Undichtigkeiten kommt. Damit der im zweiten Anschluß B anstehende Druck bei dieser Ventilform auf die Wirkfläche 135 des Rückschlagkolbens 107 einwirken kann, ist eine Bohrung 134 im Ventilkörper 101 angebracht. Mithin läßt sich durch die Ausbildung von Rückschlagventilen gemäß der erfindungsgemäßen Lehre eine absolut sichere Funktion gewährleisten.If check valves are designed according to FIG. 2, it is ensured that, despite increasing load pressure in the second port B, the closing force does not increase continuously, as is shown in FIG. 3 under II for a known hydraulically unlockable check valve. It is then also possible to set a precisely predeterminable closing force even with check valves and to keep it constant over the increasing load pressure curve, so that there are no high edge loads in the area of the
Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispielsweise Verkörperung der Erfindung wesentlich sind.
Soweit daher Merkmale in der Beschreibung und in der Zeichnung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegenstandes der Erfindung.The above description and the drawing are limited only to the specification of features for example Embodiment of the invention are essential.
To the extent that features are disclosed in the description and in the drawing and are not mentioned in the claims, they also serve, if necessary, to determine the subject matter of the invention.
Claims (6)
- Valve with at least two pistons (2, 7; 102, 107), which are under the action of at least one accumulator (10, 11; 110, 111), which attempts to hold the pistons one against the other, and with at least two fluid-carrying connections (A, B), of which the first connection (A) can be connected to a tank, with an increase of the load pressure prevailing at the second connection (B), the closing force of the valve rising to a predetermined maximum value and the displacement of the second piston (7; 107) being able to be limited by means of a stop (28; 128), characterised in that by means of a uniformly extending surface (27; 127), which is closed in the region of the second connection (B), on the outer periphery of the first piston (2; 102), the maximum value of the closing force is kept constant at the time of a further increase in the load pressure prevailing at the second connection (B).
- Valve according to Claim 1, characterised in that the surface (27; 127) is formed from a cylindrical surface and that the first piston (2; 102) comprises at least one effective surface able to be acted upon by the pressure of the first connection (A).
- Valve according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the second piston (7; 107) comprises at least one effective surface (35; 135) able to be acted upon by the pressure of the second connection (B).
- Valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that each piston (2, 7; 102, 107) may be acted upon by an accumulator (10; 110 or 11; 111), whereof the direction of action is in opposition.
- Valve according to one of Claims 1 to 4, characterised in that a third connection (X) is provided, whereof the pressure acts against the action of force of the accumulator (10) of the first piston (2) on the latter.
- Valve according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the second piston (7; 107) may be brought into abutment with the surface (27, 127) of the first piston (2; 102) by a conically constructed annular surface (30; 130), with the formation of a hermetic seat (31; 131).
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