CH649360A5

CH649360A5 - HYDRAULICALLY UNLOCKABLE VALVE ARRANGEMENT.

Info

Publication number: CH649360A5
Application number: CH601680A
Authority: CH
Inventors: Andreas Pohl; Gerhard Hintz
Original assignee: Schenck Ag Carl
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1985-05-15
Also published as: GB2056629A; JPS5920070B2; DE2932523C2; JPS5628374A; DE2932523A1; GB2056629B

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch entsperrbare Ventilanordnung mit einem Grundkörper, der einen Druckmittelkanal sowie Anschlüsse und Leitungen für die Druckmittelzuführung und Druckmittelabführung aufweist, einem im Druckmittelkanal des Grundkörpers längsbeweglich angeordneten Ventilkörper sowie einem im Druckmittelkanal angeordneten Ventilsitz. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Rückschlagventil-Anordnung. The invention relates to a hydraulically unlockable valve assembly with a base body which has a pressure medium channel and connections and lines for the pressure medium supply and pressure medium discharge, a valve body arranged longitudinally movable in the pressure medium channel of the base body and a valve seat arranged in the pressure medium channel. In particular, the invention relates to a check valve arrangement.

Bei bekannten hydraulisch entsperrbaren Ventilen sind Aufstosszylinder vorhanden, die das eigentliche Ventil öffnen. Hierbei sind zusätzliche Steueranschlüsse für den Known hydraulically unlockable valves have push-open cylinders which open the actual valve. Here are additional control connections for the

Aufstosszylinder erforderlich. Die bekannten Ventile ent-sperren die Druckleitung zum Verbraucher schlagartig, sobald der Aufstosskolben den Ventilkolben anhebt. Damit erfolgt auch der Druckaufbau beim Verbraucher stoss- oder schlagartig. Ein weiteres bekanntes hydraulisch entsperr-bares Rückschlagventil arbeitet in zwei Stufen. Zunächst wird durch einen Aufstosszylinder ein kleineres Ventil geöffnet, danach öffnet sich schlagartig der Hauptkolben des Ventils. Belay cylinder required. The known valves suddenly release the pressure line to the consumer as soon as the pushing piston lifts the valve piston. The pressure build-up at the consumer is also abrupt or sudden. Another known hydraulically unlockable check valve works in two stages. First, a smaller valve is opened by an opening cylinder, then the main piston of the valve suddenly opens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hydraulisch entsperrbare Ventilanordnung zu schaffen, die ohne Aufstosszylinder arbeitet, die die stetige Zuschaltung eines Druckmittels und einen stetigen Druckaufbau bei einem Verbraucher ermöglicht und damit Einschaltstösse vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die weiteren Ansprüche enthalten Ausgestaltungen der Erfindung. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich im wesentlichen aus der Aufgabenstellung. The object of the present invention is to provide a hydraulically unlockable valve arrangement which works without a push-up cylinder, which enables the constant connection of a pressure medium and a constant pressure build-up at a consumer and thus avoids start-up shocks. This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1. The further claims contain embodiments of the invention. The advantages of the invention essentially result from the problem.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine hydraulisch entsperrbare Rückschlagventilanordnung nach der Erfindung. The invention is illustrated schematically using an exemplary embodiment in the drawing and explained in more detail in the following description. The drawing shows a hydraulically unlockable check valve arrangement according to the invention.

In einem Grundkörper 1 befindet sich eine Ventilbohrung 2 grösseren Durchmessers sowie eine koaxial daran anschliessende, zum Verbraucher führende Bohrung 3 mit kleinerem Durchmesser. Die Einmündung der kleineren Bohrung in die grössere Ventilbohrung bildet einen Ventilsitz 4. In der grösseren Ventilbohrung 2 ist ein Ventilkolben 5 längsbeweglich gelagert. Der Ventilkolben 5 weist eine flache Endfläche 6 und eine kegelförmige Stirnseite 7 (Ventilkegel) auf, die mit dem Ventilsitz 4 zusammenwirkt und die kleinere Ventilbohrung 3 druckmitteldicht abschliesst. In a base body 1 there is a valve bore 2 of larger diameter and a coaxially adjoining bore 3 with a smaller diameter leading to the consumer. The opening of the smaller bore in the larger valve bore forms a valve seat 4. In the larger valve bore 2, a valve piston 5 is mounted so as to be longitudinally movable. The valve piston 5 has a flat end face 6 and a conical end face 7 (valve cone) which interacts with the valve seat 4 and closes the smaller valve bore 3 in a pressure-tight manner.

Der Ventilkolben 5 wird durch eine an seiner Endseite 6 angreifende Feder 8 auf den Ventilsitz 4 gedrückt. Die Ventilfeder 8 befindet sich in dem von der Endfläche 6 des Ventilkolbens 5 und der grösseren Ventilbohrung 2 gebildeten Ventilfederraum 9. Sie ist am Boden der grösseren Ventilbohrung The valve piston 5 is pressed onto the valve seat 4 by a spring 8 acting on its end side 6. The valve spring 8 is located in the valve spring chamber 9 formed by the end face 6 of the valve piston 5 and the larger valve bore 2. It is at the bottom of the larger valve bore

2 bzw. am Grundkörper 1 abgestützt. Die Ventilfeder kann zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen einstellbar und auswechselbar ausgeführt werden. 2 or supported on the base body 1. The valve spring can be adjusted and exchangeable to adapt to different operating conditions.

Die zwischen dem Ventilkolben 5 und dem Grundkörper 1 vorhandenen Ringspalte 10 und 11 bilden Drosselspalte, die eine vorgegebene Drosselwirkung aufweisen. Über die Grösse der Drosselspalte kann die Funktion des Ventils, z.B. seine Öffnungsgeschwindigkeit, beeinflusst werden. Koaxial zur Ventilbohrung 2 ist ein Ringraum 12 angeordnet, der die Ventilbohrung in zwei Abschnitte unterteilt. Der Ringraum 12 steht mit der Pumpe 13 für die Druckmittelzuführung in Verbindung. Über die Drosselspalte 10 und 11 ist der Ringraum 12 mit dem Ventilfederraum 9 und einem Raum 18 verbunden, der durch den Ventilkegel 7 und das Ende der grösseren Bohrung 2 gebildet wird. Über die Leitungen 16 und 16' sowie ein 2-Wege-Ventil 14 ist der Ringraum 12 auch direkt mit dem Ventilfederraum 9 verbunden. The annular gaps 10 and 11 present between the valve piston 5 and the base body 1 form throttle gaps which have a predetermined throttling effect. The function of the valve, e.g. its opening speed. An annular space 12 is arranged coaxially to the valve bore 2 and divides the valve bore into two sections. The annular space 12 is connected to the pump 13 for the pressure medium supply. Via the throttle gaps 10 and 11, the annular space 12 is connected to the valve spring space 9 and a space 18 which is formed by the valve cone 7 and the end of the larger bore 2. The annular space 12 is also connected directly to the valve spring space 9 via the lines 16 and 16 ′ and a 2-way valve 14.

Wenn das 2-Wege-Ventil 14 umgeschaltet wird (gestrichelt gezeichnet), trennt es die Leitungen 16 und 16' bzw. den Ringraum 12 und den Ventilfederraum 9 und verbindet den Ventilfederraum 9 über das einstellbare Drosselventil 15 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 17. Durch die Einstellung der Drossel 15 kann die Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils beeinflusst werden. When the 2-way valve 14 is switched (shown in dashed lines), it separates the lines 16 and 16 'or the annular space 12 and the valve spring space 9 and connects the valve spring space 9 to the pressure medium reservoir 17 via the adjustable throttle valve 15 the throttle 15 can influence the opening speed of the valve.

Bei gesperrtem Ventil schliesst der Ventilkolben 5 mit seiner kegelförmigen Stirnseite 7 die kleinere Ventilbohrung When the valve is blocked, the valve piston 5 closes the smaller valve bore with its conical end face 7

3 druckmitteldicht ab. Das von der Pumpe 13 kommende Druckmittel kann nicht zum Verbraucher gelangen. Die Leitungen 16 und 16' sind durch das 2-Wege-Ventil 14 mitein2 3 pressure-tight. The pressure medium coming from the pump 13 cannot reach the consumer. The lines 16 and 16 'are mitein2 through the 2-way valve 14

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

649 360 649 360

ander verbunden. Im Ringraum 12, im Ventilfederraum 9 sowie im Raum 18 herrscht der gleiche Druck. Auf den Ventilkolben 5 wirkt in Schliessrichtung eine Kraft, die sich zusammensetzt aus der Federkraft der Ventilfeder 8 und der Kraft, die sich aus der Fläche der kleineren Ventilbohrung und dem Pumpen- oder Systemdruck ergibt. other connected. The same pressure prevails in the annular space 12, in the valve spring space 9 and in space 18. A force acting on the valve piston 5 in the closing direction is composed of the spring force of the valve spring 8 and the force resulting from the area of the smaller valve bore and the pump or system pressure.

Zur Entsperrung des Ventils wird das 2-Wege-Ventil 14 umgeschaltet. Damit wird der Ventilfederraum 9 von der direkten Verbindung mit dem Ringraum 12 getrennt und gleichzeitig über die Drossel 15 mit dem praktisch drucklosen Vorratsbehälter 17 verbunden. Damit kann sich der Druck im Ventilfederraum 9 abbauen und der Ventilkolben 5 wird schliesslich nur noch mit der Federkraft der Ventilfeder 8 auf den Ventilsitz 4 gedrückt. Das über den Drosselspalt 11 in den Ventilfederraum 9 gelangende Druckmittel kann über die Drossel 15 in den Vorratsbehälter 17 abfliessen. The 2-way valve 14 is switched over to unlock the valve. The valve spring chamber 9 is thus separated from the direct connection to the annular chamber 12 and, at the same time, connected to the practically depressurized reservoir 17 via the throttle 15. This allows the pressure in the valve spring chamber 9 to decrease and the valve piston 5 is finally only pressed onto the valve seat 4 with the spring force of the valve spring 8. The pressure medium entering the valve spring chamber 9 via the throttle gap 11 can flow off into the reservoir 17 via the throttle 15.

Nach der Umschaltung wirkt die Federkraft der Ventilfeder 8 auf den Ventilkolben 5 und der sich stetig vermindernden Druckkraft auf die Stirnfläche 6 des Ventilkolbens die Druckkraft im Raum 18 auf den Ventilkegel 7 entgegen. Die Ventilfeder 8 und die Drosselspalte sind nun so ausgelegt, dass die Druckkraft im Raum 18 auf die Ringfläche des Ventilkegels 7 nach der Umschaltung des Ventils allmählich überwiegt. Dadurch öffnet sich das Ventil. Durch die Ventilöffnung fällt der Druck im Raum 18 wieder ab, so dass zunächst nur ein durch den Ringspalt 10 und den Öffnungsquerschnitt des Ventils stark gedrosselter und sich selbst regelnder Durchfluss zum Verbraucher über die Ventilbohrung 3 freigegeben wird. Hierdurch kann z.B. ein entleerter Verbraucher gefüllt werden. After the changeover, the spring force of the valve spring 8 acts on the valve piston 5 and the steadily decreasing pressure force on the end face 6 of the valve piston counteracts the pressure force in the space 18 on the valve cone 7. The valve spring 8 and the throttle column are now designed so that the pressure force in the space 18 on the annular surface of the valve cone 7 gradually prevails after the valve has been switched over. This will open the valve. The pressure in the space 18 drops again through the valve opening, so that initially only a flow which is throttled and self-regulating by the annular gap 10 and the opening cross section of the valve is released to the consumer via the valve bore 3. This can e.g. an empty consumer to be filled.

Wenn der Druck beim Verbraucher den Druck im Raum 18 erreicht hat und sich weiter erhöht, öffnet sich das Ventil s stärker, wobei sich gleichzeitig die Drosselwirkung des Ringspaltes 10 vermindert (siehe gestrichelt gezeichnete Stellung des Ventilkegels 7). Zum Verbraucher fliesst jedoch immer noch ein durch den Ringspalt 10 gedrosselter Durchfluss. Erst bei weiterer Druckerhöhung im Verbraucher bzw. im i# Raum 18 und damit Zusammendrückung der Ventilfeder 8 geht der Ventilkolben 5 in seine maximale Öffnungsstellung (strichpunktiert gezeichnet). In dieser Stellung kann der volle Förderstrom der Pumpe 13 durch den Ringkanal 12 und die Ventilbohrungen 2 und 3 ungedrosselt zum Verbraucher is fliessen bzw. ist der volle Systemdruck aufgebaut. When the pressure at the consumer has reached the pressure in the space 18 and continues to increase, the valve s opens to a greater extent, the throttling action of the annular gap 10 also being reduced (see the position of the valve cone 7 shown in dashed lines). However, a flow which is throttled by the annular gap 10 still flows to the consumer. Only when the pressure in the consumer or i # space 18 increases further, and thus the valve spring 8 is compressed, does the valve piston 5 move into its maximum open position (shown in broken lines). In this position, the full flow of the pump 13 can flow through the ring channel 12 and the valve bores 2 and 3 unthrottled to the consumer or the full system pressure is built up.

Durch die beschriebene Anordnung wird eine stossfreie und weiche Zuschaltung des Druckmittels von einer Druckmittelversorgungsanlage zu einem Verbraucher gewährleistet, insbesondere auch bei grossen Durchflussquerschnitten. 20 Damit können z.B. Hydraulikzylinder von Prüfeinrichtungen, die mit hohen Systemdrücken betrieben werden, sicher eingeschaltet werden, ohne dass von dem Zylinder beaufschlagte Proben zu hohen Belastungen ausgesetzt oder beschädigt werden. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn 25 die Zylinderkammern leer sind und erst gefüllt werden müssen. Weiterhin wird Stossfreiheit gewährleistet, wenn das Steuerventil des Hydraulikzylinders beim Zuschalten fälschlicherweise weit oder ganz ausgesteuert ist. The arrangement described ensures a smooth and smooth connection of the pressure medium from a pressure medium supply system to a consumer, in particular even with large flow cross sections. 20 For example, Hydraulic cylinders of test facilities that are operated with high system pressures can be safely switched on without exposing the cylinder to samples that are subjected to excessive loads or being damaged. This is especially true when the cylinder chambers are empty and have to be filled. Furthermore, freedom from bumps is guaranteed if the control valve of the hydraulic cylinder is incorrectly fully or fully actuated when it is switched on.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

649 360 PATENT CLAIMS

1.Hydraulically unlockable valve arrangement with a base body which has a pressure medium channel and connections and lines for the pressure medium supply and pressure medium discharge, a valve body arranged in the pressure medium channel of the base body and a valve seat arranged in the pressure medium channel, characterized by the following features:

the pressure medium channel essentially consists of a valve bore (5) receiving valve bore (2) of larger diameter, an annular channel (12) coaxially arranged on this bore and dividing the bore into two sections, which is connected to the pressure medium supply line, and one to the larger one Bore (2) adjoining, coaxial bore (3) of smaller diameter for pressure medium discharge,

the opening of the smaller bore (3) into the larger bore (2) forms the valve seat (4),

the valve body (5) is piston-shaped and has a conical end face (7) interacting with the valve seat (4) and an opposite end face (6),

A compression spring (8) is arranged in the larger valve bore (2) between the end face (6) of the valve body (5) and the end of the valve bore (2) in the base body (1), which compresses the valve body (5) onto the valve seat (4 ) presses, on the base body (1) a two-way valve (14) is arranged, which depending on the switching position, the space (9) between the end face (6) of the valve body (5) and the end of the valve bore (2) either with the pressure medium supply line or with the connection for a return line to a pressure medium container (17).

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the annular gaps (10, 11) between the valve body (5) and the base body (1) are designed as throttles with a defined throttling effect to achieve a predetermined flow.

3. Valve arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the size of the throttle gap (10, 11), the spring force of the compression spring (8) and the size of the two valve bores (2, 3) are matched to one another in such a way that one given supply pressure, the valve opens smoothly when switched on.

4. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that an adjustable throttle (15) is attached to the connection of the two-way valve (14) for the return line to the pressure medium container (17).

5. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the compression spring (8) is designed to be exchangeable and / or adjustable.