DE102015211070A1 - Pressure relief valve - Google Patents
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- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil (1) mit mindestens einem Druckdurchgangsloch (12), das durch einen Ventilkolben (3) verschließbar ist, der mit einer dem Druckdurchgangsloch abgewandten Seite einen Gegendruckraum in einem Ventilgehäuse (5) begrenzt. Um ein Druckbegrenzungsventil mit mindestens einem Druckdurchgangsloch, insbesondere im Hinblick auf seine Funktionalität beim Öffnen, zu verbessern, ist zwischen dem Gegendruckraum und der dem Druckdurchgangsloch (12) zugewandten Seite des Ventilkolbens (3) mindestens ein fluidischer Widerstand so angeordnet, dass ein unerwünscht schneller Druckausgleich zwischen einem Staudruck auf der dem Druckdurchgangsloch (12) zugewandten Seite des Ventilkolbens (3) und dem Gegendruckraum bei einem Öffnen des Druckbegrenzungsventils verhindert wird.The invention relates to a pressure limiting valve (1) having at least one pressure passage hole (12) which can be closed by a valve piston (3) which, with a side facing away from the pressure passage hole, limits a counterpressure space in a valve housing (5). In order to improve a pressure limiting valve with at least one pressure passage hole, in particular with regard to its functionality during opening, at least one fluidic resistance is arranged between the counter-pressure space and the pressure through-hole (12) facing side of the valve piston (3), that an undesirably fast pressure equalization between a dynamic pressure on the pressure through hole (12) facing side of the valve piston (3) and the counter-pressure chamber is prevented at an opening of the pressure relief valve.
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil mit mindestens einem Druckdurchgangsloch, das durch einen Ventilkolben verschließbar ist, der mit einer dem Druckdurchgangsloch abgewandten Seite einen Gegendruckraum in einem Ventilgehäuse begrenzt. The invention relates to a pressure relief valve having at least one pressure passage hole which can be closed by a valve piston which limits a counterpressure space in a valve housing with a side facing away from the pressure passage hole.
Stand der TechnikState of the art
Ein Druckbegrenzungsventil dient in einem Hydrauliksystem zum Beispiel dazu, einen Systemdruck einzustellen und aufrecht zu erhalten. For example, a pressure relief valve in a hydraulic system is used to adjust and maintain a system pressure.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckbegrenzungsventil mit mindestens einem Druckdurchgangsloch, das durch einen Ventilkolben verschließbar ist, der mit einer dem Druckdurchgangsloch abgewandten Seite einen Gegendruckraum in einem Ventilgehäuse begrenzt, insbesondere im Hinblick auf seine Funktionalität beim Öffnen, zu verbessern.The object of the invention is to improve a pressure relief valve having at least one pressure passage hole which can be closed by a valve piston which limits a counterpressure space in a valve housing with a side facing away from the pressure passage hole, in particular with regard to its functionality during opening.
Die Aufgabe ist bei einem Druckbegrenzungsventil mit mindestens einem Druckdurchgangsloch, das durch einen Ventilkolben verschließbar ist, der mit einer dem Druckdurchgangsloch abgewandten Seite einen Gegendruckraum in einem Ventilgehäuse begrenzt, dadurch gelöst, dass zwischen dem Gegendruckraum und der dem Druckdurchgangsloch zugewandten Seite des Ventilkolbens mindestens ein fluidischer Widerstand so angeordnet ist, dass ein unerwünscht schneller Druckausgleich zwischen einem Staudruck auf der dem Druckdurchgangsloch zugewandten Seite des Ventilkolbens und dem Gegendruckraum bei einem Öffnen des Druckbegrenzungsventils verhindert wird. Bei dem fluidischen Widerstand handelt es sich vorzugsweise um eine Drosselverbindung, die zum Beispiel durch ein Durchgangsloch mit einem begrenzten Durchtrittsquerschnitt für ein Fluid dargestellt wird. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um ein Hydraulikmedium, wie Hydrauliköl. Eine Druck-Durchflussmengen-Kennlinie, die auch als p-Q-Kennlinie bezeichnet wird, eines Druckbegrenzungsventils sollte innerhalb eines vorgegebenen Druckbereichs liegen. Dabei sollte ein vorgegebenes maximales Druckniveau nicht überschritten werden. Durch den fluidischen Widerstand kann die Druck-Durchflussmengen-Kennlinie des Druckbegrenzungsventils flacher gestaltet werden. Darüber hinaus kann ein unerwünschtes Überschreiten des vorgegebenen maximalen Druckniveaus sicher verhindert werden. The object is achieved in a pressure limiting valve having at least one pressure passage hole which is closable by a valve piston which defines a counterpressure space in a valve housing with a side facing away from the pressure through-hole, characterized in that at least one fluidic .between the counterpressure space and the side of the valve piston facing the pressure passage hole Resistance is arranged so that an undesirably rapid pressure equalization between a back pressure on the pressure passage hole facing side of the valve piston and the back pressure chamber is prevented upon opening of the pressure relief valve. The fluidic resistance is preferably a throttle connection, which is represented for example by a through hole with a limited passage cross section for a fluid. The fluid is preferably a hydraulic medium, such as hydraulic oil. A pressure flow rate characteristic, also referred to as a p-Q characteristic, of a pressure relief valve should be within a predetermined pressure range. In this case, a predetermined maximum pressure level should not be exceeded. Due to the fluidic resistance, the pressure-flow rate characteristic of the pressure relief valve can be flattened. In addition, an undesirable exceeding of the predetermined maximum pressure level can be reliably prevented.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Widerstand einen deutlich kleineren Fluiddurchtrittsquerschnitt aufweist als Fluidverbindungen in dem Ventilgehäuse, die einen Abbau des Staudrucks ermöglichen. Der Staudruck entsteht beim Öffnen des Druckbegrenzungsventils auf der dem Druckdurchgangsloch zugewandten Seite des Ventilkolbens. Über ein Führungsspiel zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilgehäuse gelangt beim Öffnen des Druckbegrenzungsventils Fluid auf die dem Druckdurchgangsloch abgewandte Seite des Ventilkolbens. Der fluidische Widerstand verhindert, dass ein erhöhter Druck auf der dem Druckdurchgangsloch abgewandten Seite des Ventilkolbens in unerwünschter Weise dazu führt, dass das Druckbegrenzungsventil einen kleineren Öffnungsquerschnitt als gewünscht freigibt. Der Abbau des Staudrucks erfolgt über die Fluidverbindungen vorzugsweise in einen Niederdruckbereich des Druckbegrenzungsventils. In dem Niederdruckbereich sind vorzugsweise mehrere Niederdruckdurchgangslöcher vorgesehen, die zum Beispiel als Ausgangsbohrungen ausgeführt sind. Die Fluidverbindungen schaffen eine fluidische Verbindung zwischen einem Ringraum in dem Ventilgehäuse und den Ausgangsbohrungen. A preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized in that the fluidic resistance has a significantly smaller fluid passage cross-section than fluid connections in the valve housing, which allow a reduction of the back pressure. The back pressure arises when opening the pressure relief valve on the pressure through hole facing side of the valve piston. Via a guide play between the valve piston and the valve housing, fluid passes onto the side of the valve piston which faces away from the pressure passage hole when the pressure limiting valve is opened. The fluidic resistance prevents an increased pressure on the side of the valve piston facing away from the pressure passage hole from undesirably leading to the pressure relief valve releasing a smaller opening cross section than desired. The degradation of the dynamic pressure via the fluid connections preferably in a low pressure region of the pressure relief valve. In the low-pressure region, there are preferably provided a plurality of low-pressure passage holes made, for example, as output bores. The fluid connections create a fluidic connection between an annulus in the valve housing and the output bores.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Widerstand in einer zusätzlichen Hülse vorgesehen ist, die den Gegendruckraum begrenzt. Der vorab genannte Ringraum ist in einer radialen Richtung vorzugsweise zwischen der zusätzlichen Hülse und einem Ventilgehäusekörper des Ventilgehäuses vorgesehen. Der fluidische Widerstand kann zum Beispiel durch eine Drosselverbindung dargestellt werden. Eine solche Drosselverbindung ist zum Beispiel als Durchgangsloch mit einem Drosselquerschnitt ausgeführt. A further preferred embodiment of the pressure limiting valve is characterized in that the fluidic resistance is provided in an additional sleeve which limits the counter-pressure space. The aforementioned annular space is preferably provided in a radial direction between the additional sleeve and a valve housing body of the valve housing. The fluidic resistance can be represented by a throttle connection, for example. Such a throttle connection is designed, for example, as a through hole with a throttle cross-section.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse einen Ringraum zwischen der zusätzlichen Hülse und einem Ventilgehäusekörper begrenzt. Der fluidische Widerstand ist vorteilhaft zwischen dem Gegendruckraum und dem Ringraum vorgesehen. A further preferred exemplary embodiment of the pressure-limiting valve is characterized in that the valve housing delimits an annular space between the additional sleeve and a valve housing body. The fluidic resistance is advantageously provided between the counterpressure space and the annular space.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hülse einen Hubanschlag für den Ventilkolben darstellt. Die zusätzliche Hülse befindet sich mit einem dem Ventilkolben abgewandten Ende vorzugsweise in Anschlag an dem Ventilgehäuse. Das entgegengesetzte Ende der zusätzlichen Hülse stellt dann den Hubanschlag für den Ventilkolben dar. Durch Verändern der Größe des Abstands zwischen dem Ventilkolben und dem Hubanschlag in axialer Richtung kann der Hub des Ventilkolbens variiert werden. Another preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized in that the additional sleeve is a stroke stop for the valve piston. The additional sleeve is located with an end facing away from the valve piston, preferably in abutment against the valve housing. The opposite end of the additional sleeve then represents the stroke stop for the valve piston. By varying the size of the distance between the valve piston and the stroke stop in the axial direction of the stroke of the valve piston can be varied.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der zusätzlichen Hülse eine Ventilfeder angeordnet ist, die den Ventilkolben in eine Schließstellung vorspannt. Die Ventilfeder ist in axialer Richtung zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilgehäuse eingespannt. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse des Druckbegrenzungsventils. Der Ventilkolben ist vorzugsweise in Richtung der Längsachse hin und her bewegbar geführt. Der Begriff radial bezieht sich ebenfalls auf die Längsachse des Druckbegrenzungsventils. Radial bedeutet quer zur Längsachse. Another preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized characterized in that a valve spring is arranged within the additional sleeve, which biases the valve piston in a closed position. The valve spring is clamped in the axial direction between the valve piston and the valve housing. The term axial refers to a longitudinal axis of the pressure relief valve. The valve piston is preferably guided back and forth in the direction of the longitudinal axis. The term radial also refers to the longitudinal axis of the pressure relief valve. Radial means transverse to the longitudinal axis.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben einen hülsenartigen Führungskörper aufweist, in welchem ein Ende der zusätzlichen Hülse angeordnet ist. Dadurch wird die Darstellung der vorab beschriebenen Anschlagfunktion vereinfacht. A further preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized in that the valve piston has a sleeve-like guide body, in which one end of the additional sleeve is arranged. As a result, the presentation of the previously described stop function is simplified.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Feder zwischen dem Ventilkolben und der zusätzlichen Hülse eingespannt ist. Die zusätzliche Feder dient vorzugsweise dazu, die zusätzliche Hülse von dem Ventilkolben weg vorzuspannen. Dadurch kann die zusätzliche Hülse mit einem dem Ventilkolben abgewandten Ende auf einfache Art und Weise in Anlage an dem Ventilgehäuse gehalten werden. Another preferred embodiment of the pressure relief valve is characterized in that an additional spring between the valve piston and the additional sleeve is clamped. The additional spring preferably serves to bias the additional sleeve away from the valve piston. As a result, the additional sleeve can be held with an end facing away from the valve piston in a simple manner in contact with the valve housing.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch eine beziehungsweise die Ventilfeder vorgespannte Ventilkolben eine Dichtgeometrie aufweist, die zur Darstellung eines Ventilsitzes dichtend an einer Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäuses zur Anlage kommt. Die Ventilsitzgeometrie des Ventilgehäuses umfasst zum Beispiel das vorab beschriebene Druckdurchgangsloch. Der Ventilkolben umfasst zur Darstellung des Ventilsitzes zum Beispiel einen Druckzapfen, mit dem das Druckdurchgangsloch verschließbar ist. A further preferred exemplary embodiment of the pressure-limiting valve is characterized in that the valve piston pretensioned by one or the valve spring has a sealing geometry which comes to bear sealingly on a valve seat geometry of the valve housing in order to depict a valve seat. The valve seat geometry of the valve housing includes, for example, the pressure through hole described above. The valve piston comprises, for example, a pressure pin, with which the pressure passage hole can be closed, for the representation of the valve seat.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ventilgehäusekörper, einen Ventilkolben und/oder eine zusätzliche Hülse für ein vorab beschriebenes Druckbegrenzungsventil. Die genannten Teile sind separat handelbar. The invention further relates to a valve housing body, a valve piston and / or an additional sleeve for a previously described pressure relief valve. The parts mentioned are separately tradable.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen: Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Das Ventilgehäuse
Der Ventilsitz
Bei geschlossenem Ventilsitz ist eine Verbindung zwischen dem Durchgangsloch
Der Innenraum
Das Druckbegrenzungsventil
Das Druckbegrenzungsventil
Ein Kräftegleichgewicht am Ventilkolben
Der Ventilkolben
Der Ventilfederraum
Über die Fluidverbindung
Der Ventilkolben
Das abströmende Hydraulikmedium führt auf der Oberseite des Ventilkolbens
Daraus ergibt sich ein steilerer Verlauf einer Druck-Durchflussmengen-Kennlinie des Druckbegrenzungsventils
In den
In den
Der Ringraum
Der Gegendruckraum
Beim Öffnen des in den
Bei dem in
Durch den Hubanschlag
Das in
Bei dem in
Die Einstellscheibe
Bei dem in
Der Zapfen
Zwischen dem Anschlagkörper
Claims (10)
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Family Applications (1)
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |