DD152177A1

DD152177A1 - REAR VALVE WITH BALL

Info

Publication number: DD152177A1
Application number: DD22270780A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Madauss
Original assignee: Madauss Hans Juergen
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1981-11-18
Also published as: DD152177B1

Abstract

Es ist das Ziel der Erfindung, vorwiegend bei Rueckschlagventilen kleiner Nennweiten eine hohe Lebensdauer bei zuverlaessiger und druckverlustarmer Funktion zu erreichen. Die Aufgabe der Erfindung ist auf ein zerstoerungsfreies Arbeiten der Kugel gerichtet. Das Wesen der Erfindung besteht in einer zylindrischen Ausnehmung im Bereich des Ventilsitzes und eines geschlossenen Fuehrungskoerpers. Der Fuehrungskoerper weist mindestens drei gleichmaessig am Umfang verteilte, axial verlaufende und nach innen gerichtete Sicken auf. Der von den Koepfen der Sicken gebildete Innendurchmesser der Fuehrungskoerpers und der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung sind gleich gross und dem Durchmesser der Kugel mit Spiel angepasst. Der Fuehrungskoerper ist in dem grob vorbearbeiteten Einbauraum eingepresst. Zum Zwecke der Hubbegrenzung befinden sich auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite des Fuehrungskoerpers einseitig, in Laengsrichtung ausgestanzte und nach innen aufgebogene Laschen. Das erfindungsgemaesse Rueckschlagventil kommt in hydraulischen Geraeten und Anlagen und insbesondere in Lenkaggregaten vollhydraulischer Lenksysteme zur Anwendung.It is the object of the invention to achieve a long service life with reliable and low-pressure-loss function, predominantly with check valves of smaller nominal widths. The object of the invention is directed to a non-destructive working of the ball. The essence of the invention consists in a cylindrical recess in the region of the valve seat and a closed Fuehrungskoerpers. The Fuehrungskoerper has at least three evenly distributed on the circumference, axially extending and inwardly directed beads. The formed by the heads of the beads inner diameter of Fuehrungskoerpers and the diameter of the cylindrical recess are the same size and the diameter of the ball adapted with play. The Fuehrungskoerper is pressed into the rough pre-machined installation space. For the purpose of limiting the stroke are located on the side facing away from the valve seat of Fuehrungskoerpers one side, punched out in Laengsrichtung and inwardly bent tabs. The check valve according to the invention is used in hydraulic devices and systems and in particular in steering units fully hydraulic steering systems for use.

Description

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Hans-Jürgen MadaußHans-Jürgen Madaus

Titel der Erfindung Rückschlagventil mit KugelTitle of the Invention Check valve with ball

Anwendungsgebiet der, Erfindung Area of application of the invention

Die Erfindung betrifft Rückschlagventile mit einer axialen Zulaufleitung* einem gegenüber der Zulaufleitung vergrößerten Einbauraum und einer axial oder radial abführenden Ablaufleitung, wobei der Übergang von der Zulaufleitung zum Einbauraum als Sitz für ei-The invention relates to check valves having an axial feed line * an installation space which is larger in relation to the feed line and an axial or radial discharge line, wherein the transition from the feed line to the installation space serves as a seat for a

JO ne im Einbauraum geführte Kugel ausgebildet ist. JO ne in the installation space guided ball is formed.

Derartige Rückschlagventile werden allgemein als Einschraub-, Einsteck- oder Rohrleitungsgeräte in hydraulischen Geräten und Anlagen und insbesondere als Nachsaug- und/oder Rückschlagventile in Lenkaggregaten vollhydraulischer Lenksysteme eingesetzte¹,Such check valves are generally used as Einschraub-, plug-in or piping devices in hydraulic equipment and systems and in particular as Nachsaug- and / or check valves in steering units fully hydraulic steering systems ¹ ,

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Charakt eristik der. be_k_annt en. technischen LösungenChar act eristi k the. be_k_annt. technical solutions

Der Grundaufbau eines Rückschlagventiles mit ku-,, gelförmigem Verschlußstück umfaßt eine Zulauf-, und Ablaufleitung, zwischen denen in einem erweiterten Einbauraum eine Kugel mit einem Ventilsitz zusammenwirkt«The basic structure of a non-return valve with a ku, gelförmigem closure piece comprises an inlet, and drain line, between which cooperates in a wider installation space a ball with a valve seat «

Diese einfachen Rückschlagventile bestehen in den vielfältigsten Ausführungsformen· Diesen Geräten ist gemeinsam, daß die Kugel in den abgehobenenThese simple check valves exist in the most varied embodiments · These devices have in common that the ball in the off

•jG Stellungen führungslos ist und durch den Einfluß des strömenden Fluids zu unkontrollierbaren Schwingungen neigt,, Dadurch kommt es bekanntermaßen zu außermittigen Aufsetzen der Kugel auf den Ventilsitz und somit zum frühzeitigen Verschleiß bzw* zu Zerstörungen*• jG positions is without guidance and by the influence of the flowing fluid tends to uncontrollable oscillations, so that it is known to off-center placement of the ball on the valve seat and thus for premature wear and * destruction *

Es sind eine Reihe von Veröffentlichungen bekanntgeworden, deren Lösungen darauf abzielen, der Kugel in jeder Stellung seines Bewegungsfeldes eine Zwangsführung zu gewähren.There are a number of publications have become known, whose solutions aim to grant the ball in any position of its field of motion a forced guidance.

So ist aus der DD-WP 34 572 bekannt, eine zweite Druckfeder als Führungskäfig für die Kugel zu verwenden*It is known from DD-WP 34 572 to use a second compression spring as a guide cage for the ball *

Gemäß der DE-AS 24 40 .684 ist bekannt, einen Führungseinsatz mit axial verlaufenden Führungsrippen zu verwenden».According to DE-AS 24 40 .684 is known to use a guide insert with axially extending guide ribs ».

Die Führungsrippen besitzen je einen als Hubbe-• grenzungsanschluß dienenden Vorsprung und bilden zum Zwecke eines mittigen Aufpralls des Ölstromes eine sich in Richtung zum Ventilsitz stetig verengende Düse_e The guide ribs each have a protrusion serving as Hubbe- • projection and forming for the purpose of a central impact of the oil flow in the direction of the valve seat steadily narrowing nozzle _e

In der DD-WP 122 578 wird ein Rückschlagventil derIn the DD-WP 122 578 a check valve of the

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eingangs genannten Art beschrieben, das einen dünnwandigen Führungskäfig besitzt, der zumindest an einem.Ende als geschlossener ggf. nur durch einen Trennstoß unterbrochenen Ring ausgebildet ist,described above, which has a thin-walled guide cage, which is formed at least at one end as a closed possibly interrupted only by a separation shock ring

- 3 - ^: 222 7q7 - 3 - ^: 222 7q7

Der geschlossene Ring des Führungskäfigs zwingt d,ie Kugel auch .bei minimalen Ölströmen zu einem weiten Öffnungsweg* Weiterhin wird mit der DE-AS 15 50 077 auf ein Rückschlagventil mit einem napfartig ausgebildeten, zwei Gruppen von Spei-' chen aufweisenden Haltekäfig verwiesen. Während die erste Gruppe von Speichen zur'Führung der Kugel dient, sind die Speichen der zweiten Gruppe derart nach außen gebogen, daß das gebogene Ende als Hubbegrenzung für die Kugel und das stirnseitige Ende zur Verankerung des Haltekäfigs mit dem Ventilgehäuse dient. Es hat sich gezeigt, daß alle bekannten Lösungen für einen Einsatzfall mit sehr geringen Ein-The closed ring of the guide cage forces d, ie ball also. With minimal oil flow to a wide opening path * Furthermore, reference is made to DE-AS 15 50 077 on a check valve with a cup-shaped, two groups of Spei- 'chen having retaining cage. While the first set of spokes is used to guide the ball, the spokes of the second group are bent outwardly so that the bent end serves as a stroke limit for the ball and the front end for anchoring the retainer cage to the valve housing. It has been found that all known solutions for an application with very little input

•15 bauräumen, wie er z«B.*in einer Ventilplatte eines vollhydraulischen Lenkaggregates vorhanden ist, ungeeignet sindo• 15 installation spaces, such as are present in a valve plate of a fully hydraulic steering unit, are unsuitable

Entweder lassen sich die Lösungen nicht auf den erforderlichen Maßstab übertragen, die Herstellung der Führungskäfige ist zu aufwendig, der Durchflußwiderstand ist zu groß und/oder die Führungsgenauigkeit ist unzureichend. Desweiteren hat sich gezeigt, daß Kugelkäfige mit Stegen auf Grund der hohen Beanspruchung durch die Kugel zum Verbiegen und teilweise zum Ausbrechen der Stege neigen_o Either the solutions can not be transferred to the required scale, the production of the guide cages is too expensive, the flow resistance is too large and / or the guidance accuracy is insufficient. Furthermore, it has been shown that ball cages with bars due to the high stress by the ball to bend and partially tend to break the webs _o

Von besonderem Nachteil ist, daß für die Fixierung der Käfige in den Bohrungen zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, die den erforderliehen Einbauraum vergrößern und den Aufwand erhöhe η οOf particular disadvantage is that additional measures are required for the fixation of the cages in the holes, which increase the installation space required and increase the effort η ο

~ ⁴~ 2 22 7ο~ ⁴ ~ 2 22 7ο

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Rückschlagventil mit Kugel'vorwiegend kleiner Nennweiten zu entwickeln, das in hydraulischen Geräten mit geringsten Platzverhältnissen eingebaut werden kann, bei zuverlässiger und druckverlustarmer Punktion eine hohe Lebensdauer garantiert und dabei in der Herstellung relativ einfach und kostengünstig ist.It is the object of the invention to develop a check valve with ball 'predominantly small diameters, which can be installed in hydraulic equipment with minimal space, with reliable and low pressure loss puncture guarantees a long life and is relatively easy and inexpensive to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil mit Kugel zu schaffen, das bei sehr einfachem Aufbau ein sicheres und zerstörungsfreies Arbeiten der Kugel gewährleistet«The invention has for its object to provide a check valve with ball that ensures a safe and non-destructive working of the ball with a very simple design «

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, .daß im Einbauraum des Rückschlagventiles ein geschlossener Führungskörper angeordnet ist, der mindestens drei,' vorzugsweise vier gleichmä» ßig am Umfang verteilte, axial verlaufende und .20 nach innen gerichtete Sicken aufweist,, Dabei ist der von den Köpfen der Sicken gebildete Innendurchmesser des Führungskörpers dem Durchmesser der Kugel mit Untermaß angepaßt_α In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfin-According to the invention, this object is achieved in that a closed guide body is arranged in the installation space of the non-return valve, which has at least three, preferably four evenly distributed, axially extending and .20 inwardly directed beads Inner diameter of the guide body formed by the heads of the beads is adapted to the diameter of the ball with undersize _α. In an expedient embodiment of the invention,

25' dungsgegenstandes befindet sich im Gehäuse bzw_o im Einschraubstück zwischen dem Sitz und dem Ein» bauraum eine zylindrische Ausnehmung von geringer Tiefeο Der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung ist gleich dem Innendurchmesser des Führungskörpers*25 'object is located in the housing or _o in Einschraubstück between the seat and the installation space a cylindrical recess of shallow depth o The diameter of the cylindrical recess is equal to the inner diameter of the guide body *

In einer weiteren Ausgestaltung weisen mindestens zwei Sicken des Führungskörpers auf der dem SitzIn a further embodiment, at least two beads of the guide body on the seat

- 5- 2227q7 - 5- 2227q7

abgewandten Seite nach innen durchgezogene Kragen a_suf« , ·.,'., · . Die erfindungsgemäße. Lösung zeichnet sich durch eine sichere Punktion des Rückschlagventiles und eine hohe Lebensdauer des Kugelsitzes sowie des Führungskörpers aus_o opposite side inwardly drawn through collar a _s uf «, ·., '., ·. The inventive. Solution is characterized by a secure puncture of the check valve and a long life of the ball seat and the guide body from _o

Radiale Schwingungen der Kugel werden durch den Führungskörper verhindert. Dabei ist besonders die kompakte Ausführung des Führungskörpers vorteilhaft· Ein seitliches Ausschlagen bzw«, Aufweiten der Führungsrippen, wie es Z₀B₀ bei käfigartigen Führungskörpern festzustellen ist, kann ausgeschlossen werdeno Die zylindrische Ausnehmung im Gehäuse zwingt die-Kugel auch bei minimalen Durchflußströmen in eine Offenstellung,.die ein Aufschlagen auf den Ventilsitz durch axiale Schwingungen der Kugel nicht zuläßt. Außerdem dient der Ring3palt zwischen Kugel und der zylindrischen Ausnehmung im Gehäuse zur· Dämpfung und damit zum verzögerten Aufsetzen der Kugel auf den Sitz« Die außermittig gelagerte Hubbegrenzung ermöglicht in der Schließbewegung ein zentrisches Auftreffen des "Ölstromes auf die Kugel. Damit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine sofortige und ruhige Schließbewegung bei geringem Ölstrom, wodurch auf eine Federbelastung der Kugel in vielen Fällen verzichtet werden kann* Die geringen Kosten zur Herstellung des erfindungsgemäßen Ventiles begründen sich in der einfachen Fertigung des Führungskörpers sowie in be» • sonderer Weise durch die Realisierung des selbstständigen Festsitzes des Käfigs ohne die sonst notwendigen Paßmäße oder zusätzlichen Elemente·Radial vibrations of the ball are prevented by the guide body. The compact design of the guide body is particularly advantageous · A lateral deflection or "expansion of the guide ribs, as Z ₀ B _{0 is} observed in cage-like guide bodies, can be ruled outo The cylindrical recess in the housing forces the ball even with minimal flow in one Open position, .Does not allow a hit on the valve seat by axial vibrations of the ball. In addition, the annular gap between the ball and the cylindrical recess in the housing serves for damping and thus for delayed seating of the ball on the seat. "The eccentrically mounted stroke limiter permits a centric impact of the oil flow on the ball in the closing movement an immediate and quiet closing movement with low flow of oil, which can be dispensed with a spring load of the ball in many cases * The low cost of manufacturing the valve according to the invention is due to the simple production of the guide body and in • special manner by the realization of the independent Fixed seat of the cage without the otherwise necessary passport or additional elements ·

• - 6- -. 2227ο?• - 6- -. 2227ο?

Bei Verzicht auf die Feinbearbeitung von Käfig und Einbauraum wird durch die erfindungsgemäße geometrische Form des Führungskörpers eine Anpassung des Außendurchmessers des Führungskörpers an den Durchmesser des Einbauraumes durch Biegung in den Stegen' des Führungskörpers ermöglicht und gleichzeitig die notwendigen Klemmkräfte erzeugteBy dispensing with the fine machining of the cage and installation space, the geometrical shape of the guide body according to the invention allows the outer diameter of the guide body to be adapted to the diameter of the installation space by bending in the webs of the guide body and at the same time generating the necessary clamping forces

Die Zeichnungen zeigen*The drawings show *

Figo 1i Erfindungsgegenstand mit axialem Zulauf und radialen AblaufFigo 1i subject invention with axial inlet and radial outlet

Fig* 2i Erfindungsgegenstand mit axialem Zulauf und axialem AblaufFig * 2i subject invention with axial inlet and axial flow

Figo 3i Schnittdarstellung des FührungskörpersFigo 3i sectional view of the guide body

Figo 4* Seitenansicht des FührungskörpersFigo 4 * side view of the guide body

Das in der Figo 1 dargestellte Rückschlagventil besitzt in einem Gehäuse 1 einen axialen Zulauf 2 urfd einen radialen Ablauf 3· Zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 3 befindet sich ein Einbauraum 4? mit einem Führungskörper 5« Der Führungskörper 5 ist im Einbauraum 4 mit Übermaß eingepaßt«, Innerhalb des Führungskörpers 5,ist axial beweglich eine Kugel 6 angeordnet, deren Bewegungsraum einerseits durch einen Dicht« sitz 7 und andererseits durch einen als Hubbe-• grenzung dienenden und sich gegen eine Verschlußschraube 8 abstützenden zylindrischen StiftThe check valve shown in Fig. 1 has in a housing 1 an axial inlet 2 Urfd a radial outlet 3 · Between the inlet 2 and the outlet 3 is an installation space 4? with a guide body 5 "The guide body 5 is fitted in the installation space 4 with oversize", Within the guide body 5, a ball 6 is arranged axially movable whose movement space on the one hand by a sealing seat «7 and on the other hand by serving as Hubbe- • border and itself against a screw plug 8 supporting cylindrical pin

30. begrenzt ist*30. is limited *

-7 - 222707 -7 - 222707

In der. Pig·, 2 jLst ein weiteres Ausführungsbei-.spiel dargestellt. Das als Rohrleitungseinbaugerät ausgeführte Rückschlagventil besteht aus einem Gehäuse 10, das beiderseits je einen Schraubstutzen * 11 und 12 aufnimmt< > Im Schraubstutzen 11 befindet sich der axiale Zulauf 13 und im Schraubstutzen 12 ist der axiale Ablauf 14 vorgesehen· Im Gehäuse 10 wird zwischen den Schraubet utzen 11 und 12 ein Einbauraum 15 gebildet, der den erfindungsgemäßen Führungskörper 5» die Kugel 6 und die Druckfeder 16 aufnimmt. Der Führungskörper 5 hat gegenüber dem Gehäuse 10 •wiederum Übermaß, Der Dichtsitz 17 für die Ku-In the. Pig. 2 shows another execution example. The designed as a pipe installation device check valve consists of a housing 10, each on both sides a screw * 11 and 12 receives <> In the screw 11 is the axial inlet 13 and in the screw 12, the axial flow 14 is provided · In the housing 10 is between the Schraubet 11 and 12 an installation space 15 formed, which receives the guide body according to the invention 5 »the ball 6 and the compression spring 16. The guide body 5 has in relation to the housing 10 again oversize, the sealing seat 17 for the

• . gel 6 befindet sich im Einschraubstutzen 11· Zwischen dem Dichtsitz ' 17 und dem Einbauraum ist erfindungsgemäß eine zylindrische Ausnehmung 18 von geringer Tiefe angeordnet· Im Schraubstutzen 12 ist das Widerlager 19 für die Druckfeder 16 eingearbeitet· Der erfindungsgemäße Führungsörper 5 ist in den Figo 3 und 4 dargestellt und besteht aus einem geschlossenen Hohlkörper mit mindestens drei gleichmäßig am Umfang verteilten» axial verlaufenden und nach innen gerichteten Sicken 20«,; Der durch die Köpfe 21 der Sicken 20 gebildete Innendurchmesser ist gleich dem Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung 18. Mindestens zwei Sicken 20 des Führungskörpers 5 besitzen an der dem Dichtsitz 17 abgewandten Seite nach innen durchgezogene Kragen 22_e •. In the screw socket 12, the abutment 19 for the compression spring 16 is incorporated. The guide body 5 according to the invention is shown in FIGS. 3 and 3 4 and consists of a closed hollow body with at least three evenly distributed on the circumference »axially extending and inwardly directed beads 20« ,; The inner diameter formed by the heads 21 of the beads 20 is equal to the diameter of the cylindrical recess 18. At least two beads 20 of the guide body 5 have on the side facing away from the sealing seat 17 inwardly continuous collar 22 _e

• Die Funktion derartiger Rückschlagventile ist generell bekannte Sie gewähren dem Ölstrom in eine Richtung freien Durchfluß und sperren ihn• The function of such check valves is generally known They grant the flow of oil in a direction free flow and lock it

in der Gegenrichtung ab* Beim Erreichen des Öffnungsdruckes im Zulauf 2 bzw« 13 hebt die Kugel 6 von ihrem Dichtsitz 7 bzw 17 ab und gibt einen Durchflußquerschnitt zum Ablauf 3 bzw« 14 frei«in the opposite direction * When reaching the opening pressure in inlet 2 or «13, the ball 6 lifts off from its sealing seat 7 or 17 and gives a flow cross section to drain 3 or« 14 free «

Bei Druckbeaufschlagung in der Gegenrichtung wird die Kugel 6 ggf» durch die Kraft der Druckfeder 16 unterstützt auf den Dichtsitz 7 bzw· 17 gedrückt« ,When pressure is applied in the opposite direction, the ball 6 is, if necessary, "pressed by the force of the compression spring 16 onto the sealing seat 7 or 17,"

Der Durchfluß ist gesperrte.The flow is blocked.

Bei der Ausführung der Rückschlagventile mit der zylindrischen Ausnehmung 18 wird in der Öffnungsrichtung die Kugel 6 auch bei kleinen Ölströmen aus dem Bereich des Dichtsitzes 17 gebracht. In der Schließrichtung wird die Bewegung der Kugel 6 auf Grund des Ringspaltes zwischen der zylindrischen Ausnehmung 18 und der Kugel 6 gedämpft«>' Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daßIn the embodiment of the check valves with the cylindrical recess 18, the ball 6 is brought out of the region of the sealing seat 17 even in the case of small oil flows in the opening direction. In the closing direction, the movement of the ball 6 is damped due to the annular gap between the cylindrical recess 18 and the ball 6. "Experiments carried out have shown that

~ keine Beschädigung des Dichtsitzes 7 bzw 17 zu beobachten ist,~ no damage to the sealing seat 7 or 17 can be observed,

- sehr geringe Druckverluste zu verzeichnen sind und- very low pressure losses are recorded and

- die Klemmkräfte des Pührungskörper3 5 die angreifenden Kräfte um ein mehrfaches über·» steigen«.- The clamping forces of the Pührungskörper3 5 the attacking forces over a multiple over "rise".

Claims

.,. 222707

claims

Check valve with an axial inlet line, "one opposite the inlet enlarged installation space and an axially or radially dissipating drain line, the transition from the inlet line to the installation space is designed as a seat for a ball in the installation space-a ball cage with both sides closed ring and the seat opposite a serving as a stop cylindrical pin is arranged, - _t d A'D ur C _{for 1} h terized in that '* in the installation space (4 | 15) a closed guide body (5) is arranged, uniformly distributed at least three circumferentially axially extending and inwardly directed beads (20), wherein the of the heads (21) of the beads (20) formed inside diameter of the guide body (5) is adapted to the diameter of the ball (6) with a small clearance »

Check valve according to item 1 dadurc h gek ₉ indicates that in the screw socket (11) between the sealing seat (17) and the installation space (15) has a cylindrical recess (18) of shallow depth and a diameter 'is equal to the inner diameter of the guide body ( 5) is ₀ .

IV 2 22 707

Eückßschlagventil after Pankt 1 and 2 d_a., D ^ ..α jr C _- h, marked), that at least two beads (20) of the guide body (5) on the side facing away from the sealing seat (17) inwardly continuous collar (22) respectively"

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