Hydraulisches Überdruckorgan Die Erfindung betrifft ein hydraulisches über druckorgan mit einem federbelasteten Kolbenschie ber, auf dessen Stirnfläche das hydraulische Mittel mit seinem Druck einwirkt.
Die bisher bekannten Überdruckorgane geraten leicht in Schwingungen, was ausser einer akustischen Belästigung der Umgebung auch hydraulische Schläge und Schwingungen in der ganzen Anlage zur Folge hat und z. B. Rohrbrüche verursacht.
Es sind an Überdruckventilen Dämpfungsanord- nungen bekannt, bei welchen der bewegliche Teil mit einem Fortsatz mit zylindrischem oder kugeligem Ende versehen ist, der mit Spiel in eine blinde Boh rung eingreift. Bei der Bewegung des Teiles wird Öl aus der Bohrung herausgedrängt bzw. in diese hineingesaugt. Diese bekannte Anordnung hat jedoch eine Reihe konstruktiver Nachteile, wie z..
B. eine bedeutende Vergrösserung der Ausmasse des Über druckorgans in Achsenrichtung und Einengung des Durchflussquerschnittes der überlaufströmung. Am schwerwiegendsten ist jedoch der Nachteil, dass der Querschnitt des die Dämpfung bewirkenden zylin drischen bzw. kugeligen Teiles bei der bekannten Anordnung nicht unabhängig vom Querschnitt des Abschlussteiles gewählt werden und nur relativ klein sein kann. Aus diesem Grunde ist es bei der be kannten Anordnung nicht gut möglich, bei allen auf tretenden Schwingungszuständen eine ausreichende Dämpfung zu gewährleisten.
Die Erfindung bezweckt eine Anordnung, welche das Entstehen von Schwingungen des beweglichen Abschlussteiles wirkungsvoller als die bekannte An ordnung verhindert und dabei konstruktiv für ge gebene Durchflussquerschnitte einen kleineren Raum beansprucht. Das wird erfindungsgemäss dadurch er zielt, dass der Schieberkörper einen konzentrischen Absatz mit grösserem Durchmesser und die Schieber- Büchse eine entsprechend abgestufte Bohrung auf weist, derart, dass der Schieber und die Büchse einen Ringraum einschliessen, der über eine Drosselstelle mit einem das hydraulische Mittel enthaltenden Raum verbunden ist.
Die Erfindung wird anhand zweier in der Zeich nung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Er findung.
In Fig. 1 ist ein Maschinenteil 1, z. B. das Ge häuse eines Getriebes, mit einer Bohrung 2 versehen, in welcher sich das Druckmittel befindet, dessen Druck konstant gehalten werden soll. In einem er weiterten Teil der Bohrung 2 ist eine Schieber büchse 3 angeordnet, welche über einen Zwischen ring 4 durch eine Gewindebüchse 5 in ihren Sitz gedrückt wird. In der Schieberbüchse 3 ist ein Schie ber 6 geführt, der unter der Einwirkung einer Feder 7 steht, welche sich gegen einen in der Gewinde büchse 5 eingeschraubten Teil 8 stützt. Ein auf das Aussengewinde der Gewindebüchse 5 aufgeschraubter Deckel 10 schliesst mit Hilfe einer Dichtung 11 die ganze Anordnung nach aussen ab.
Die Schieberbüchse 3 ist mit einer abgestuften inneren Bohrung versehen und enthält öffnungen 12, 13, welche die Innenseite der Schieberbüchse mit deren Aussenseite verbinden und in einen die Zy linderbüchse umfassenden Sammelraum 14, der mit einer Abflussöffnung 15 versehen ist, verbinden. Der Schieber 6 ist ebenfalls abgestuft ausgeführt, derart, dass seine beiden abgestuften Teile in der abgestuften Bohrung der Büchse 3 beweglich geführt sind, je doch gegen den Durchfluss hydraulischen Druckmit tels ausreichend dichten. Der Teil 16 des Schiebers 6 mit grösserem Durchmesser ist zu diesem Zweck mit einem Dichtungsring 17, z.
B. in Form eines bekann ten geschlitzten Kolbenringes versehen. Der Teil 18 des Schiebers, welcher den kleineren Durchmesser aufweist, ist mit einer bis zum Teil 16 führenden Bohrung 20 versehen, welche durch eine Drossel bohrung 21 mit einer zwischen den Teilen 16 und 18 angeordneten Nut 22 verbunden ist.
Der einen Kolben bildende Teil 16 des Schie bers 6 schliesst in der Schieberbüchse 3 einen Ring raum 23 ab, welcher durch die Nut 22 und die Bohrung 21 mit der Bohrung 20 und damit mit der Druckleitung 2 verbunden ist. Während des Be triebes bewegt sich der Schieber 6 durch das Kräfte spiel des auf ihn einwirkenden Druckes der Druck flüssigkeit und der Federkraft auf und ab und gibt dabei den Abfluss durch die Öffnungen 12 mehr oder weniger frei.
Bei diesen Bewegungen wird das Volu men des Ringraumes 23 verändert, und es wird das in der Druckleitung 2 befindliche hydraulische Mittel durch die Öffnung 21, je nach der Bewegungsrich tung, in den Ringraum 23 eingeführt oder aus diesem herausgedrängt. Auf diese Weise kommt eine hydrau lische Dämpfungswirkung zustande, welche eine in tensive Dämpfung der Bewegungen des Schiebers bewirkt und ein Schwingen des Schiebers und der gesamten hydraulischen Anlage verhindert.
Die Dämpfungswirkung dieser Anordnung wird noch dadurch unterstützt, dass infolge der Drossel öffnung 21 Druckänderungen in der Leitung 2 auf der Stirnfläche des Kolbens 16 mit Verzögerung zur Wirkung kommen.
Die Dämpfungswirkung der erfindungsgemässen Anordnung wird weiter noch durch die in der Fig. 1 dargestellte Ausbildung der Stirnfläche und der Steuerkante des Schiebers unterstützt. Wie aus Fig. 1 ersichlich ist, wird die Stirnfläche des Schiebers durch V-förmige Einschnitte 24 gebildet, welche durch die Schieberachse verlaufen. Dadurch wird ein im wesentlichen zur Steuerkante der Schieber büchse schräger Verlauf der mit dieser zusammen wirkenden Steuerkante des Schiebers erzielt.
Das hat zur Folge, dass bis zu einer gewissen Öffnungsstellung der Zuwachs an Durchgangsquerschnitt langsamer verläuft, als wenn die Stirnfläche des Schiebers eben und senkrecht zur Achse wäre. Um im niedrigen Hubbereich des Schiebers eine gewisse Querschnitts änderung herzustellen, muss dieser eine relativ grössere Hubbewegung ausführen, die anderseits durch die erfindungsgemässe Dämpfungsanordnung wirksamer gedämpft werden kann als kleine Bewegungen.
Die dämpfende Wirkung der erfindungsgemässen Anordnung ist in den beiden Bewegungsrichtungen des Schiebers insofern verschieden, als bei einer Auf wärtsbewegung unter Umständen Vakuum im Ring- raum zwischen dem Kolbenschieber und der Sehieber- büchse entstehen kann. Da ein solches Vakuum eine gewisse, jedoch nicht allzu grosse Erhöhung der auf den Schieber wirkenden Kraft bewirkt, kann der Schieber plötzlichen Druckanstiegen jederzeit folgen und diese durch entsprechenden ölabfluss verhindern.
In umgekehrter Bewegungsrichtung ist die Dämp- fungswirkung insofern starrer, als dort unbedingt durch die Federkraft das im Ringraum enthaltene Öl verdrängt werden muss.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Überdruckschiebers darge stellt. Die der Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Anordnung unterscheidet sich von der nach Fig. 1 hauptsächlich dadurch, dass in der der Druckleitung 2 zugewandten Seite des Schiebers 6 eine Drosselbohrung 30 an geordnet ist, die in eine erweiterte Bohrung 31 mün det, in welche ebenfalls die in den Ringraum 23 führende Drosselbohrung 21 mündet.
Während des Betriebes fliesst dauernd eine geringe Menge der Druckflüssigkeit durch die Drosselboh rung 30 von der Druckseite des Schiebers auf dessen der Druckleitung 2 abgewandte Seite. Da bei der gezeichneten Anordnung diese der Druckleitung ab gewandte Seite oben ist, sammelt sich in der Boh rung 31 und in den übrigen Hohlräumen des Schie bers die Flüssigkeit an, welche durch die Öffnungen 13 abfliesst und im Schieber 6 einen Flüssigkeits spiegel bildet. Die für das Zustandebringen der hy draulischen Dämpfungswirkung benötigte Flüssigkeit wird dieser in der Bohrung 31 angesammelten Flüs sigkeitsmenge entnommen bzw. in diese Bohrung ausgestossen.
Die Wirkung ist im übrigen gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung hat gegen über der Fig. 1 die unter Umständen als Vorteil ausnützbare Eigenschaft, dass sie eine weichere Feder als diese benötigt. Der Druck des hydraulischen Druckmittels wirkt bei der Ausführung nach Fig. 2 nur auf die Stirnfläche des Schiebers 6 und nicht auf den vergrösserten Teil 16, wie es bei der Aus führung nach Fig. 1 der Fall ist. Die seitens des Druckmittels auf den Schieber wirkende Kraft ist somit bei sonst gleichen Verhältnissen kleiner.
Hydraulic overpressure device The invention relates to a hydraulic overpressure device with a spring-loaded piston slide, on whose end face the hydraulic means acts with its pressure.
The previously known overpressure organs easily vibrate, which in addition to an acoustic nuisance to the environment also has hydraulic shocks and vibrations in the whole system and z. B. causes burst pipes.
Damping arrangements are known in pressure relief valves in which the movable part is provided with an extension with a cylindrical or spherical end, which engages with play in a blind bore. When the part moves, oil is forced out of or sucked into the bore. However, this known arrangement has a number of design disadvantages, such as.
B. a significant increase in the dimensions of the over pressure organ in the axial direction and narrowing of the flow cross-section of the overflow flow. Most serious, however, is the disadvantage that the cross section of the cylindrical or spherical part causing the damping in the known arrangement cannot be chosen independently of the cross section of the end part and can only be relatively small. For this reason, it is not very possible with the known arrangement to ensure adequate damping in all oscillation states that occur.
The invention aims to provide an arrangement which prevents the occurrence of vibrations of the movable end part more effectively than the known arrangement and thereby constructively takes up a smaller space for given flow cross-sections. This is achieved according to the invention in that the slide body has a concentric shoulder with a larger diameter and the slide bushing has a correspondingly stepped bore in such a way that the slide and the bushing enclose an annular space which, via a throttle point, is connected to a hydraulic agent containing Space is connected.
The invention will be explained with reference to two exemplary embodiments shown schematically in the drawing.
1 shows a first embodiment of the invention, FIG. 2 shows another embodiment of the invention.
In Fig. 1, a machine part 1, for. B. the Ge housing of a transmission, provided with a bore 2 in which there is the pressure medium whose pressure is to be kept constant. In one he extended part of the bore 2 a slide sleeve 3 is arranged, which is pressed via an intermediate ring 4 through a threaded bushing 5 in its seat. In the slide sleeve 3, a slide is guided over 6, which is under the action of a spring 7 which is supported against a screwed-in part 8 in the threaded sleeve 5. A cover 10 screwed onto the external thread of the threaded bushing 5 closes the entire arrangement from the outside with the aid of a seal 11.
The sliding sleeve 3 is provided with a stepped inner bore and contains openings 12, 13 which connect the inside of the sliding sleeve with its outside and into a collecting chamber 14 comprising the cylinder sleeve and which is provided with a drain opening 15. The slide 6 is also designed stepped, in such a way that its two stepped parts are movably guided in the stepped bore of the sleeve 3, but seal sufficiently against the flow of hydraulic Druckmit means. The part 16 of the slide 6 with a larger diameter is for this purpose with a sealing ring 17, for.
B. provided in the form of a known th slotted piston ring. The part 18 of the slide, which has the smaller diameter, is provided with a bore 20 leading to part 16, which bore 21 is connected to a groove 22 arranged between the parts 16 and 18 through a throttle bore.
The piston-forming part 16 of the slider 6 closes in the slider sleeve 3 from an annular space 23 which is connected to the bore 20 and thus to the pressure line 2 through the groove 22 and the bore 21. During operation, the slide 6 moves up and down through the forces of play of the pressure acting on it, the pressure of the pressure fluid and the spring force, thereby releasing the outflow through the openings 12 more or less.
During these movements, the volume of the annular space 23 is changed, and the hydraulic means located in the pressure line 2 is introduced into the annular space 23 or forced out of it through the opening 21, depending on the direction of movement. In this way, a hydraulic damping effect comes about, which causes an intensive damping of the movements of the slide and prevents the slide and the entire hydraulic system from swinging.
The damping effect of this arrangement is further supported by the fact that, as a result of the throttle opening 21, changes in pressure in the line 2 on the end face of the piston 16 come into effect with a delay.
The damping effect of the arrangement according to the invention is further supported by the design of the end face and the control edge of the slide shown in FIG. 1. As can be seen from FIG. 1, the end face of the slide is formed by V-shaped incisions 24 which run through the slide axis. As a result, a substantially inclined course to the control edge of the slide sleeve of the cooperating with this control edge of the slide is achieved.
As a result, up to a certain opening position, the increase in the passage cross-section is slower than if the end face of the slide were flat and perpendicular to the axis. In order to produce a certain cross-sectional change in the low stroke range of the slide, it must execute a relatively larger stroke movement, which on the other hand can be dampened more effectively than small movements by the damping arrangement according to the invention.
The damping effect of the arrangement according to the invention is different in the two directions of movement of the slide insofar as an upward movement may create a vacuum in the annular space between the piston slide and the valve sleeve. Since such a vacuum causes a certain, but not too great, increase in the force acting on the slide, the slide can follow sudden increases in pressure at any time and prevent them by corresponding oil drainage.
In the opposite direction of movement, the damping effect is more rigid insofar as the oil contained in the annular space has to be displaced by the spring force.
In Fig. 2 a modified embodiment of an inventive overpressure slide is Darge provides. The parts corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The arrangement differs from that of FIG. 1 mainly in that in the side of the slide 6 facing the pressure line 2 a throttle bore 30 is arranged, which opens into an enlarged bore 31, in which the throttle bore also leads into the annular space 23 21 opens.
During operation, a small amount of the pressure fluid flows continuously through the Drosselboh tion 30 from the pressure side of the slide on the side facing away from the pressure line 2. Since in the arrangement shown this is the pressure line from facing side up, the liquid collects in the Boh tion 31 and in the other cavities of the slide lever, which flows through the openings 13 and forms a liquid level in the slide 6. The fluid required to bring about the hydraulic damping effect is removed from this fluid quantity accumulated in the bore 31 or ejected into this bore.
The effect is otherwise the same as in the embodiment according to FIG. 1.
The embodiment shown in FIG. 2 has, compared to FIG. 1, the property that may be used as an advantage that it requires a softer spring than this. In the embodiment according to FIG. 2, the pressure of the hydraulic pressure medium acts only on the end face of the slide 6 and not on the enlarged part 16, as is the case with the embodiment according to FIG. The force acting on the slide by the pressure medium is therefore smaller, all other things being equal.