DE102021109704A1 - Releasable check valve - Google Patents

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Abstract

Um ein hydraulisches Rückschlagventil von Hand entsperren zu können ist bei einem entsprechenden Rückschlagventil mit einem Ventilsitzteil, welches einen Ventilsitz mit einer Ventilöffnung aufweist, und einem Ventilschließkörper, der von einer Ventilfeder gegen den Ventilsitz gehalten wird und die Ventilöffnung in einer Sperrrichtung verschließt, ein handbetätigbarer Steuerkolben vorgesehen, der in einer Kolbenaufnahme längsbeweglich aufgenommen ist und an einem Ende einen Stempel aufweist, der gegen den Ventilschließkörper verstellbar ist, um diesen gegen die Kraft der Schließfeder in eine vom Ventilsitz abgehobene Öffnungsstellung zu bringen. Der Steuerkolben weist hierbei einen ringförmigen Absatz auf, der eine in Richtung des Stempels hydraulisch wirksame Fläche besitzt, die über eine in die Kolbenaufnahme mündende Hydraulikverbindung druckbeaufschlagbar ist, um eine der Federkraft der Ventilfeder entgegen gerichtete Gegenkraft zu erzeugen.In order to be able to unlock a hydraulic check valve by hand, a manually operated control piston is required for a corresponding check valve with a valve seat part, which has a valve seat with a valve opening, and a valve closing body, which is held against the valve seat by a valve spring and closes the valve opening in a blocking direction provided, which is accommodated in a longitudinally movable manner in a piston receptacle and has at one end a plunger which can be adjusted against the valve closing body in order to bring it into an open position lifted off the valve seat against the force of the closing spring. The control piston has an annular shoulder which has a surface that is hydraulically effective in the direction of the plunger and which can be pressurized via a hydraulic connection opening into the piston receptacle in order to generate a counterforce directed against the spring force of the valve spring.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein entsperrbares Rückschlagventil mit einem Ventilsitzteil, welches einen Ventilsitz mit einer Ventilöffnung aufweist, und einem Ventilschließkörper, der von einer Ventilfeder gegen den Ventilsitz gehalten wird und die Ventilöffnung in einer Sperrrichtung verschließt.The present invention relates to an unlockable check valve with a valve seat part, which has a valve seat with a valve opening, and a valve closing body, which is held against the valve seat by a valve spring and closes the valve opening in a blocking direction.

Rückschlagventile kommen in einer Vielzahl hydraulischer Anwendungen zum Einsatz, unter anderem als Lasthalteventile, um den Lastdruck eines angeschlossenen Verbrauchers zu halten und ein Rückfließen von Hydraulikflüssigkeit zum Tank zu verhindern. Rückschlagventile können entsperrbar ausgeführt sein, beispielsweise um einen angeschlossenen Verbraucher bei Außerbetriebnahme durch Öffnen des Rückschlagventils drucklos zu schalten. Hierbei muss der im Rückschlagventil enthaltene Ventilschließkörper gegen die Kraft des anliegenden Lastdrucks vom Ventilsitz angehoben werden. Je nach Größe der Ventilöffnung und des anliegenden Lastdrucks werden hierzu recht hohe Kräfte benötigt.Check valves are used in a variety of hydraulic applications, including as load-holding valves to hold the load pressure of a connected consumer and prevent hydraulic fluid from flowing back to the tank. Check valves can be designed to be releasable, for example in order to depressurize a connected consumer when the system is shut down by opening the check valve. The valve closing body contained in the check valve must be lifted from the valve seat against the force of the applied load pressure. Depending on the size of the valve opening and the applied load pressure, quite high forces are required for this.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, ein entsperrbares Rückschlagventil anzugeben, bei dem die zum Entsperren erforderlichen Kräfte reduziert sind und welches insbesondere handbetätigt entsperrt werden kann.The present invention has set itself the task of specifying an unlockable check valve in which the forces required for unlocking are reduced and which, in particular, can be unlocked manually.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird eine Hydraulikschaltung mit einem erfindungsgemäßen Rückschlagventil angegeben.The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous configurations can be found in the dependent claims. In addition, a hydraulic circuit with a check valve according to the invention is specified.

Bei einem Rückschlagventil der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß ein handbetätigbarer Steuerkolben vorgesehen, der in einer Kolbenaufnahme längsbeweglich aufgenommen ist und an einem Ende einen Stempel aufweist, der gegen den Ventilschließkörper verstellbar ist, um diesen gegen die Kraft der Schließfeder in eine vom Ventilsitz abgehobene Öffnungsstellung zu bringen. Der Steuerkolben weist hierbei einen vorzugsweise ringförmigen Absatz auf, der eine in Richtung des Stempels hydraulisch wirksame Fläche aufweist, die über eine in die Kolbenaufnahme mündende Hydraulikverbindung druckbeaufschlagbar ist, um eine der Federkraft der Ventilfeder entgegen gerichtete, also in Öffnungsrichtung wirkende Kraft zu erzeugen. Das Flächenverhältnis zwischen der hydraulisch wirksamen Ringfläche und der Querschnittsfläche der Ventilöffnung ist so gewählt, dass unabhängig vom anstehenden Lastdruck eine Kraftresultierende in Schließrichtung wirkt. Das Flächenverhältnis ist daher so gewählt, dass die hydraulische Kraft auf die Ringfläche geringer ist, als die Summe der Federkraft und der hydraulischen Kraft auf den Ventilschließkörper. Eine Möglichkeit besteht somit darin, dass die hydraulisch wirksame Ringfläche gleich groß oder kleiner als die Querschnittsfläche der Ventilöffnung ist. Bei einer starken Feder wäre aber ggf. sogar eine größere Ringfläche möglich. Statt einer Ringfläche kann selbstverständlich auch ein nicht ringförmiger Absatz realisiert werden, für dessen Flächenverhältnis dieselben Überlegungen gelten.In a non-return valve of the type mentioned at the outset, a hand-operated control piston is provided according to the invention, which is accommodated in a piston receptacle such that it can move longitudinally and has a plunger at one end which can be adjusted against the valve-closing body in order to move it into an open position lifted from the valve seat against the force of the closing spring bring. The control piston has a preferably annular shoulder, which has a surface that is hydraulically effective in the direction of the plunger and that can be pressurized via a hydraulic connection that opens into the piston receptacle, in order to generate a force that opposes the spring force of the valve spring, i.e. that acts in the opening direction. The area ratio between the hydraulically effective ring area and the cross-sectional area of the valve opening is selected in such a way that a resultant force acts in the closing direction, regardless of the load pressure that is present. The area ratio is therefore selected in such a way that the hydraulic force on the ring area is less than the sum of the spring force and the hydraulic force on the valve closing body. One possibility is that the hydraulically effective annular area is equal to or smaller than the cross-sectional area of the valve opening. In the case of a strong spring, however, a larger annular surface would possibly even be possible. Of course, instead of an annular surface, a non-annular step can also be realized, for the same considerations apply to the area ratio.

Vorzugsweise ist der Steuerkolben dichtend in der Kolbenaufnahme aufgenommen, sodass das Rückschlagventil in Summe sitzdicht ist. Je nach Anwendung kann jedoch zum Tank hin auch eine gewisse Leckage ähnlich einem Schieberventil erlaubt werden.The control piston is preferably accommodated in the piston receptacle in a sealing manner, so that the non-return valve as a whole is seat-tight. Depending on the application, however, a certain leakage similar to a slide valve can also be allowed towards the tank.

Die zur Kolbenaufnahme führende Hydraulikverbindung kann insbesondere mit dem Lasthalteanschluss des Rückschlagventils verbunden sein. Somit liegt an der dem Ventilsitz abgewandten Seite des Ventilschließkörpers derselbe Druck an, wie an der Ringfläche des Steuerkolbens. Da die Ringfläche des Steuerkolbens kleiner gewählt ist als die Querschnittsfläche der Ventilöffnung, entsteht eine Kraftresultierende, die in Richtung der Federkraft der Schließfeder wirkt, sodass das Ventil nicht selbsttätig öffnet. Die über die Ringfläche des Steuerkolbens aufgebaute hydraulische Gegenkraft vermindert jedoch die zum Entsperren des Rückschlagventils aufzubringende Kraft erheblich, sodass auch bei höheren Drücken, wie sie in vielen hydraulischen Anwendungen, beispielsweise bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen oder hydraulischen Arbeitsmaschinen, vorkommen, eine Entsperrung des Rückschlagventils von Hand möglich ist, indem über den Steuerkolben der Ventilschließkörper vom Ventilsitz abgehoben wird. Durch die vorliegende Erfindung lässt sich somit mit geringem technischen Aufwand ein von Hand entsperrbares Rückschlagventil realisieren.The hydraulic connection leading to the piston receptacle can in particular be connected to the load holding connection of the check valve. The pressure on the side of the valve closing body facing away from the valve seat is therefore the same as that on the ring surface of the control piston. Since the ring area of the control piston is selected to be smaller than the cross-sectional area of the valve opening, a resultant force is created that acts in the direction of the spring force of the closing spring, so that the valve does not open automatically. However, the hydraulic counterforce built up via the annular surface of the control piston reduces the force that needs to be applied to unlock the check valve considerably, so that the check valve can be unlocked by hand even at higher pressures, as occur in many hydraulic applications, for example in agricultural vehicles or hydraulic machines by the valve closing body being lifted off the valve seat via the control piston. With the present invention, a manually unlockable check valve can thus be implemented with little technical effort.

Das Ventilsitzteil kann hierbei Teil eines Ventilgehäuses sein oder dichtend in ein als separates Bauteil ausgeführtes Ventilgehäuse eingesetzt sein.In this case, the valve seat part can be part of a valve housing or can be inserted in a sealing manner into a valve housing designed as a separate component.

Ebenso kann die Kolbenaufnahme in einem Ventilgehäuse ausgebildet sein. Daneben ist es auch möglich, das Rückschlagventil als Einbauteil für einen Ventilblock vorzusehen. In diesem Fall kann die Kolbenaufnahme in einem das Rückschlagventil aufnehmenden Ventilblock ausgeformt sein. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn bei der Montage der Kolben zuerst in den Ventilblock eingeführt wird und anschließend das Ventil, welches dann gleichzeitig als Verschluss der Ventilkavität dient. Hierdurch lässt sich die Zahl der benötigten Komponenten und damit die Komplexität geringhalten.Likewise, the piston receptacle can be formed in a valve housing. In addition, it is also possible to provide the check valve as a built-in part for a valve block. In this case, the piston receptacle can be formed in a valve block accommodating the check valve. It is particularly advantageous here if, during assembly, the piston is first inserted into the valve block and then the valve, which then simultaneously serves to close the valve cavity. This allows the number of required components and thus the complexity to be kept low.

Um ein handbetätigbares Ventil zu schaffen, ist es insbesondere vorgesehen, dass der Steuerkolben an seinem dem Stempel abgewandten Ende aus der Kolbenaufnahme herausragt und gegenüber dieser gedichtet ist. Somit kann die Betätigung direkt über den Steuerkolben erfolgen, der zu diesem Zweck an seinem freien Ende ein Bedienelement wie etwa einen Handknauf aufweisen kann.In order to create a hand-operated valve, it is provided in particular that the control col ben protrudes at its end facing away from the stamp from the piston receptacle and is sealed against this. The actuation can thus take place directly via the control piston, which for this purpose can have an operating element such as a hand knob at its free end.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Rückschlagventil einen in Sperrrichtung wirksamen Lasthalteanschluss und einen in Öffnungsrichtung wirksamen Druckladeanschluss auf bzw. ist mit solchen verbunden. Hierbei kann die in die Kolbenaufnahme mündende Hydraulikverbindung direkt mit dem Lasthalteanschluss hydraulisch verbunden sein. Der Druck am Lasthalteanschluss liegt somit auch an der hydraulisch wirksamen Fläche des Steuerkolbens an und vermindert so die zum Entsperren des Rückschlagventils aufzubringende Kraft. Das Rückschlagventil kann insbesondere für hydraulische Lastdrücke von über 100 bar ausgelegt sein, wie sie typischerweise bei hydraulischen Anbaugeräten für landwirtschaftliche Maschinen verwendet werden.In a preferred embodiment, the check valve includes or is connected to a reverse load holding port and an open direction pressure charge port. In this case, the hydraulic connection which opens into the piston receptacle can be hydraulically connected directly to the load-holding connection. The pressure at the load-holding connection is therefore also applied to the hydraulically effective surface of the control piston and thus reduces the force that has to be applied to unlock the check valve. The check valve can be designed in particular for hydraulic load pressures of more than 100 bar, as are typically used in hydraulic attachments for agricultural machines.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Rückschlagventil als Lasthalteventil in einer Hydraulikschaltung verwendet, welche einen an den Lasthalteanschluss angeschlossenen hydraulischen Verbraucher und eine an den Druckladeanschluss angeschlossene Druckquelle aufweist.In a preferred embodiment, the check valve is used as a load-holding valve in a hydraulic circuit which has a hydraulic consumer connected to the load-holding port and a pressure source connected to the pressure charging port.

Hierbei kann bevorzugt ein zu dem Rückschlagventil parallel geschaltetes, vorzugsweise einstellbares Druckbegrenzungsventil eingesetzt werden, mit dem der Druck am Lasthalteanschluss eingestellt werden kann. Bevorzugt liegt der Einstellbereich des Druckbegrenzungsventils zwischen 10 und 200 bar, weiter bevorzugt zwischen 20 und 140 bar. Je nach Anwendung kann somit ein konstanter Druck über das Druckbegrenzungsventil eingestellt werden, der vom Rückschlagventil gehalten wird.In this case, a preferably adjustable pressure-limiting valve connected in parallel with the non-return valve can preferably be used, with which the pressure at the load-holding connection can be adjusted. The adjustment range of the pressure-limiting valve is preferably between 10 and 200 bar, more preferably between 20 and 140 bar. Depending on the application, a constant pressure can be set via the pressure relief valve, which is maintained by the check valve.

Soll der am Lasthalteanschluss angeschlossene hydraulische Verbraucher zudem eine Federungsfunktion erhalten, so kann bevorzugt mit dem Lasthalteanschluss ein Druckspeicher hydraulisch verbunden werden, insbesondere ein hydropneumatischer Druckspeicher etwa wie ein Membranspeicher oder ein Kolbenspeicher.If the hydraulic consumer connected to the load-holding connection is also to have a suspension function, a pressure accumulator can preferably be hydraulically connected to the load-holding connection, in particular a hydropneumatic pressure accumulator such as a diaphragm accumulator or a piston accumulator.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigt:

  • 1 einen Schnitt durch ein in einen Ventilblock eingesetztes Rückschlagventil mit Steuerkolben zum Entsperren desselben,
  • 2 einen detaillierteren Schnitt durch das in 1 verwendete Rückschlagventil,
  • 3 eine isometrische Darstellung eines Ventilblocks mit eingesetztem Rückschlagventil,
  • 4 eine Explosionszeichnung des Ventilblocks aus 3 und
  • 5 einen Hydraulikplan des Ventilblocks aus 3.
Further advantages and refinements of the invention result from the following description of an exemplary embodiment with reference to the figures. It shows:
  • 1 a section through a check valve used in a valve block with a control piston to unlock the same,
  • 2 a more detailed cut through the in 1 used check valve,
  • 3 an isometric representation of a valve block with an inserted check valve,
  • 4 an exploded view of the valve block 3 and
  • 5 a hydraulic diagram of the valve block 3 .

In 1 ist ein Schnitt durch einen Ventilblock 10 in einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Ventilblock 10 dient als Steuerblock für ein hydraulisches Anbaugerät zur Verwendung mit einer landwirtschaftlichen Zugmaschine. In eine in dem Ventilblock 10 ausgeformte Ventilkavität 11 ist ein entsperrbares Rückschlagventil 20 eingesetzt, welches anhand von 2 nachfolgend näher erläutert wird. Die Ventilkavität kann über eine in der Schnittebene nicht sichtbare Anschlussbohrung mit einem Hydraulikanschluss für einen hydraulischen Verbraucher wie etwa einen Hydraulikzylinder verbunden werden. Eine senkrecht zur Schnittebene verlaufende Anschlussbohrung 19 kann etwa mit einer externen Druckquelle verbunden werden, über die der am Hydraulikanschluss angeschlossene Verbraucher über das Rückschlagventil 20 mit Druck beaufschlagt werden kann.In 1 a section through a valve block 10 is shown in one exemplary embodiment. The valve block 10 serves as a control block for a hydraulic attachment for use with an agricultural tractor. A pilot operated check valve 20 is inserted into a valve cavity 11 formed in the valve block 10 2 is explained in more detail below. The valve cavity can be connected to a hydraulic connection for a hydraulic consumer, such as a hydraulic cylinder, via a connection hole that is not visible in the sectional plane. A connection bore 19 running perpendicularly to the plane of section can be connected to an external pressure source, for example, via which the consumer connected to the hydraulic connection can be pressurized via the check valve 20 .

Die Entsperrfunktion des Rückschlagventils 20 wird durch einen Steuerkolben 12 realisiert, der in eine Aufnahme 13 in axialer Verlängerung der Ventilkavität 11 eingesetzt ist und in der Aufnahme 13 in axialer Richtung längsbeweglich gelagert ist. Der Steuerkolben 12 weist an seinem dem Rückschlagventil 20 zugewandten Ende einen Stempel 14 auf, der in eine Öffnung des Rückschlagventils 20 eingreift und durch axiale Betätigung einen Ventilschließkörper des Rückschlagventils 20 in eine Öffnungsstellung zurückdrängen kann.The unlocking function of the check valve 20 is implemented by a control piston 12 which is inserted into a receptacle 13 in the axial extension of the valve cavity 11 and is mounted in the receptacle 13 so that it can move longitudinally in the axial direction. At its end facing the check valve 20, the control piston 12 has a plunger 14 which engages in an opening of the check valve 20 and can push back a valve closing body of the check valve 20 into an open position by axial actuation.

Über eine erste Dichtung 15 ist der Steuerkolben 12 innerhalb der Kolbenaufnahme 13 gedichtet. Das vom Rückschlagventil 20 abgewandte Ende des Steuerkolbens 12 weist einen verminderten Durchmesser auf und ragt in der Art einer Kolbenstange aus dem Ventilblock 10 heraus. An der Austrittsöffnung ist der Steuerkolben über eine zweite Dichtung 16 gedichtet. Ein Abstreifer 16a verhindert das Eindringen von Schmutz bei einer Betätigung des Steuerkolbens 12. An seinem aus dem Ventilblock 10 herausragenden Ende trägt der Steuerkolben 12 einen Handbedienknauf 17.The control piston 12 is sealed within the piston receptacle 13 by a first seal 15 . The end of the control piston 12 facing away from the check valve 20 has a reduced diameter and projects out of the valve block 10 in the manner of a piston rod. The control piston is sealed by a second seal 16 at the outlet opening. A scraper 16a prevents the ingress of dirt when the control piston 12 is actuated.

Der Steuerkolben 12 besitzt in seinem in der Aufnahme 13 beweglichen Bereich einen ringförmigen Absatz 18, an dem der Außendurchmesser des Steuerkolbens 12 sich in einer Stufe verringert. Dieser Absatz bildet eine hydraulisch wirksame Fläche, die über eine Hydraulikverbindung 18a mit Druck beaufschlagt werden kann. Somit wird auf den Steuerkolben 12 eine Kraft in axialer Richtung ausgeübt, die in Richtung des Rückschlagventils 20 wirkt. Die Hydraulikverbindung 18a ist über einen Fluidkanal 18b im Ventilblock 10 mit dem in der Ventilkavität 11 herrschenden Druckpotential verbunden.The control piston 12 has in its movable area in the receptacle 13 an annular shoulder 18 on which the outer diameter of the control piston 12 decreases in a step. This shoulder forms a hydraulically effective surface that can be pressurized via a hydraulic connection 18a. A force is thus exerted on the control piston 12 in the axial direction practiced, which acts in the direction of the check valve 20. The hydraulic connection 18a is connected to the pressure potential prevailing in the valve cavity 11 via a fluid channel 18b in the valve block 10 .

Das Rückschlagventil 20, welches in 1 lediglich als kompaktes Bauteil gezeigt ist, ist in 2 näher dargestellt. Es besitzt ein Ventilsitzteil 21 mit einem Ventilsitz 21a, der eine Ventilöffnung 22 umgibt. Innerhalb des Ventilsitzteils 21 befindet sich ein Ventilschließkörper 23, der von einer Ventilfeder 24 gegen den Ventilsitz 21a gehalten wird. Die Ventilfeder 24 wird durch eine auf das Ventilsitzteil 21 aufgeschraubte Kappe 25 gehalten. Die Kappe 25 hat ein Außengewinde 26, mit dem das Rückschlagventil 20 in die Ventilkavität 11 im Ventilblock 10 eingeschraubt ist. Dichtungen 27a und 27b dichten das Rückschlagventil in der Kavität 11 ab. Oberhalb des Ventilsitzes 21a ist in radialer Richtung eine Bohrung 28 in dem Ventilsitzteil ausgebildet, durch die in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils Hydraulikflüssigkeit fließen kann. Wird an der Ventilöffnung 22 ein Druck angelegt, der die Kraft der Rückstellfeder 24 überwindet und den Ventilschließkörper 23 vom Ventilsitz 21a abhebt, so kann Hydraulikflüssigkeit durch die Ventilöffnung 22 zur radialen Bohrung 28 strömen und von dort weiter in einen im Ventilblock 10 ausgebildeten Fluidkanal. Im Gegensatz hierzu wirkt ein Druck an der Bohrung 28 auf den Ventilschließkörper und hält diesen gegen den Ventilsitz 21a in Schließstellung, sodass von der Bohrung 28 keine Hydraulikflüssigkeit zurück zu der Ventilöffnung 22 fließen kann. Zum Entsperren des Rückschlagventils muss somit nicht nur die (verhältnismäßig geringe) Kraft der Ventilfeder 24, sondern auch der auf dem Ventilschließkörper 23 lastende Lastdruck bzw. die von diesem über die Querschnittsfläche der Ventilöffnung 22 ausgeübte Kraft überwunden werden.The check valve 20, which in 1 shown only as a compact component is in 2 shown in more detail. It has a valve seat part 21 with a valve seat 21a which surrounds a valve opening 22. Inside the valve seat part 21 there is a valve closing body 23 which is held by a valve spring 24 against the valve seat 21a. The valve spring 24 is held by a cap 25 screwed onto the valve seat part 21 . The cap 25 has an external thread 26 with which the check valve 20 is screwed into the valve cavity 11 in the valve block 10 . Gaskets 27a and 27b seal the check valve in cavity 11. A bore 28 is formed in the valve seat part in the radial direction above the valve seat 21a, through which bore hydraulic fluid can flow in the opening direction of the check valve. If a pressure is applied to the valve opening 22, which overcomes the force of the return spring 24 and lifts the valve closing body 23 off the valve seat 21a, hydraulic fluid can flow through the valve opening 22 to the radial bore 28 and from there on into a fluid channel formed in the valve block 10. In contrast to this, a pressure at the bore 28 acts on the valve closing body and holds it in the closed position against the valve seat 21a, so that no hydraulic fluid can flow from the bore 28 back to the valve opening 22 . To unlock the check valve, not only the (relatively small) force of the valve spring 24 but also the load pressure exerted on the valve closing body 23 and the force exerted by it over the cross-sectional area of the valve opening 22 must be overcome.

Der Stempel 14 des Steuerkolbens 12 greift durch die Ventilöffnung 22, ohne diese zu verschließen, in eine endseitige Ausnehmung des Ventilschließkörpers und kann gegen den Ventilschließkörper 23 verstellt werden, um diesen gegen die Kraft der Schließfeder 24 und die von einem hydraulischen Druckpotenzial an der Bohrung 28 auf den Ventilschließkörper 23 ausgeübte Kraft von Ventilsitz 21a abzuheben und in eine Öffnungsstellung zu bewegen. Somit wird das Rückschlagventil durch Betätigung des Steuerkolbens 12 entsperrt, sodass Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrung 28 und die Ventilöffnung 22 zurück in Richtung eines Tanks fließen kann.The plunger 14 of the control piston 12 reaches through the valve opening 22, without closing it, into an end recess of the valve closing body and can be adjusted against the valve closing body 23 in order to press it against the force of the closing spring 24 and that of a hydraulic pressure potential at the bore 28 lift the force exerted on the valve closing body 23 from the valve seat 21a and move it into an open position. Thus, actuation of the spool 12 unlocks the check valve, allowing hydraulic fluid to flow back through the bore 28 and valve port 22 toward a tank.

Die Kraft, die zum Entsperren des Rückschlagventils aufgebracht werden muss, setzt sich aus der auf den Handknauf 17 ausgeübten Kraft und der über die hydraulisch wirksame Ringfläche des Absatzes 18 auf den Steuerkolben ausgeübten hydraulischen Kraft zusammen. Hierzu ist über den im Ventilblock 10 ausgebildeten Fluidkanal 18b die in die Kolbenaufnahme 13 einmündende Hydraulikverbindung 18a mit dem Druckpotenzial an der Radialbohrung 28 verbunden. Somit wirkt auf den Absatz 18 derselbe Druck wie auf den Ventilschließkörper 23. Da die hydraulisch wirksame Fläche des Absatzes 18 etwas kleiner gewählt ist als die Querschnittsfläche der Ventilöffnung 22 wirkt immer noch eine Kraftresultierende auf den Ventilschließkörper, die diesen zusätzlich zu der Federkraft der Ventilfeder 24 gegen den Ventilsitz 21a erhält, sodass das Rückschlagventil 20 nicht selbsttätig öffnen kann. Jedoch ist die Kraft, die bei Handbetätigung über den Handknauf 17 ausgeübt werden muss, wesentlich reduziert. Somit kann das Rückschlagventil auch bei hohen anliegenden Druckpotenzialen von 130 bar oder höher noch von Hand entsperrt werden.The force that has to be applied to unlock the check valve is made up of the force exerted on the hand knob 17 and the hydraulic force exerted on the control piston via the hydraulically effective annular surface of the shoulder 18 . For this purpose, the hydraulic connection 18a opening into the piston receptacle 13 is connected to the pressure potential at the radial bore 28 via the fluid channel 18b formed in the valve block 10 . Thus, the same pressure acts on the step 18 as on the valve closing body 23. Since the hydraulically effective area of the step 18 is selected to be somewhat smaller than the cross-sectional area of the valve opening 22, a resultant force still acts on the valve closing body, which in addition to the spring force of the valve spring 24 against the valve seat 21a, so that the check valve 20 cannot open automatically. However, the force that must be exerted via the hand knob 17 during manual operation is significantly reduced. This means that the check valve can still be unlocked by hand even if there is a high pressure potential of 130 bar or higher.

In 3 ist eine Anwendung des Rückschlagventils 20 und des Ventilblocks 10 gezeigt. In dem Ventilblock 10 ist in die in 1 gezeigte Kavität 11 das Rückschlagventil 20 eingeschraubt. Auf der vom Rückschlagventil 20 abgewandten Seite ragt der Steuerkolben 12 aus dem Ventilblock 10 heraus und ist mit dem Handknauf 17 versehen. In eine weitere Ventilkavität ist ein Druckbegrenzungsventil 31 eingesetzt, welches mit einem Handrad 32 versehen ist, über welches der Öffnungsdruck eingestellt werden kann, bei dem das Druckbegrenzungsventil 31 öffnet. An seiner Unterseite weist der Ventilblock 10 einen Anschluss 33 für eine Druckquelle und einen Hydraulikanschluss 34 für einen hydraulischen Verbraucher wie etwa einen Hydraulikzylinder auf. Außerdem befinden sich an dem Ventilblock 10 noch ein Membranspeicher 35 und ein Manometer 36.In 3 An application of the check valve 20 and the valve block 10 is shown. In the valve block 10, the in 1 Cavity 11 shown, the check valve 20 screwed. On the side facing away from the check valve 20 , the control piston 12 projects out of the valve block 10 and is provided with the hand knob 17 . A pressure-limiting valve 31 is inserted into a further valve cavity, which is provided with a hand wheel 32, via which the opening pressure at which the pressure-limiting valve 31 opens can be set. On its underside, the valve block 10 has a connection 33 for a pressure source and a hydraulic connection 34 for a hydraulic consumer such as a hydraulic cylinder. There is also a diaphragm accumulator 35 and a pressure gauge 36 on the valve block 10.

In der Explosionszeichnung in 4 ist zu sehen, dass in die Ventilkavität 11 zunächst der Steuerkolben 12 eingeführt wird und anschließend das Rückschlagventil 20 eingeschraubt wird. Dessen Kappe 25 verschließt dabei gleichzeitig die Ventilkavität 11 fluiddicht.In the exploded view in 4 it can be seen that the control piston 12 is first introduced into the valve cavity 11 and then the check valve 20 is screwed in. At the same time, its cap 25 closes the valve cavity 11 in a fluid-tight manner.

In 5 ist das hydraulische Schaltbild des Ventilblocks 10 gezeigt. Der Tankanschluss 33 führt über einen Fluidkanal zu dem Rückschlagventil 20, und zwar zu dessen von der Ventilöffnung 22 gebildeten Druckladeanschluss. Auf der anderen Seite, verbunden mit der Radialbohrung 28, befindet sich der Lasthalteanschluss des Rückschlagventils 20, von welchem ein Fluidkanal zu dem Hydraulikanschluss 34 führt, an dem ein hydraulischer Verbraucher angeschlossen wird. Außerdem ist der Membranspeicher 35 ebenfalls mit dem Lasthalteanschluss verbunden, sodass sich für den angeschlossenen Verbraucher eine hydropneumatische Federungsfunktion ergibt. Parallel zu dem Rückschlagventil ist das Druckbegrenzungsventil 31 geschaltet, welches bei einem einstellbaren Maximaldruck öffnet, sodass Hydraulikflüssigkeit wieder zurück zum Anschluss 33 und von dort zu einem Tank strömen kann, solange, bis der Überdruck abgebaut ist. Somit wird durch die Hydraulikschaltung im Ventilblock 10 der Druck am Anschluss 34 für einen Verbraucher auf einen einstellbaren Wert geregelt. In diesem Fall dient die Schaltung für ein Anbaugerät einer landwirtschaftlichen Zugmaschine. Wird diese abgestellt, so kann die Schaltung drucklos geschaltet werden, indem über den Handknauf 17 das Rückschlagventil entsperrt wird, sodass der Druck am Anschluss 34 in Richtung Anschluss 33 zu einem Tank hin entlastet werden kann.In 5 the hydraulic circuit diagram of the valve block 10 is shown. The tank connection 33 leads via a fluid channel to the check valve 20, specifically to its pressure charge connection formed by the valve opening 22. On the other side, connected to the radial bore 28, is the load-holding connection of the check valve 20, from which a fluid channel leads to the hydraulic connection 34, to which a hydraulic consumer is connected. In addition, the diaphragm accumulator 35 is also connected to the load holding connection, resulting in a hydropneumatic suspension function for the connected consumer. Parallel to the check valve is the pressure relief valve 31 switched, which opens at an adjustable maximum pressure, so that hydraulic fluid can flow back to connection 33 and from there to a tank until the overpressure has been reduced. The hydraulic circuit in the valve block 10 thus regulates the pressure at the connection 34 for a consumer to an adjustable value. In this case, the circuit is used for an attachment of an agricultural tractor. If this is switched off, the circuit can be depressurized by unlocking the check valve via the hand knob 17, so that the pressure at port 34 can be relieved in the direction of port 33 to a tank.

Claims (10)

Entsperrbares Rückschlagventil mit einem Ventilsitzteil (21), welches einen Ventilsitz (21a) mit einer Ventilöffnung (22) aufweist, und einem Ventilschließkörper (23), der von einer Ventilfeder (24) gegen den Ventilsitz (21a) gehalten wird und die Ventilöffnung (22) in einer Sperrrichtung verschließt, gekennzeichnet durch einen handbetätigbaren Steuerkolben (12), der in einer Kolbenaufnahme (13) längsbeweglich aufgenommen ist und an einem Ende einen Stempel (14) aufweist, der gegen den Ventilschließkörper (23) verstellbar ist, um diesen gegen die Kraft der Schließfeder (24) in eine vom Ventilsitz (21a) abgehobene Öffnungsstellung zu bringen, wobei der Steuerkolben (12) einen vorzugsweise ringförmigen Absatz (18) aufweist, der eine in Richtung des Stempels (14) hydraulisch wirksame Fläche bildet, die über eine in die Kolbenaufnahme (13) mündende Hydraulikverbindung (18a) druckbeaufschlagbar ist, um eine der Federkraft der Ventilfeder (24) entgegen gerichtete Kraft zu erzeugen.Releasable check valve with a valve seat part (21) which has a valve seat (21a) with a valve opening (22), and a valve closing body (23) which is held against the valve seat (21a) by a valve spring (24) and which has the valve opening (22 ) closes in a blocking direction, characterized by a manually operable control piston (12) which is received in a piston receptacle (13) so that it can move longitudinally and has a plunger (14) at one end which can be adjusted against the valve-closing body (23) in order to force it against the force of the closing spring (24) into an open position lifted from the valve seat (21a), the control piston (12) having a preferably annular shoulder (18) which forms a surface which is hydraulically effective in the direction of the plunger (14) and which has a the hydraulic connection (18a) opening into the piston receptacle (13) can be pressurized in order to generate a force directed counter to the spring force of the valve spring (24). Rückschlagventil nach Anspruch 1, bei dem das Ventilsitzteil (21) Teil eines Ventilgehäuses ist oder dichtend in ein Ventilgehäuse eingesetzt ist.check valve after claim 1 , in which the valve seat part (21) is part of a valve housing or is inserted into a valve housing in a sealing manner. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kolbenaufnahme (13) in einem Ventilgehäuse oder einem das Rückschlagventil (20) aufnehmenden Ventilblock (10) ausgeformt ist.check valve after claim 1 or 2 , in which the piston receptacle (13) is formed in a valve housing or in a valve block (10) accommodating the check valve (20). Rückschlagventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Steuerkolben (12) an seinem dem Stempel (14) abgewandten Ende aus der Kolbenaufnahme (13) herausragt und gegenüber dieser gedichtet ist.Check valve according to one of the preceding claims, in which the control piston (12) projects out of the piston receptacle (13) at its end remote from the plunger (14) and is sealed relative to it. Rückschlagventil nach Anspruch 4, bei dem der Steuerkolben (12) an seinem dem Stempel (14) abgewandten Ende ein Bedienelement wie etwa einen Handknauf (17) aufweist.check valve after claim 4 , in which the control piston (12) has an operating element such as a hand knob (17) at its end remote from the plunger (14). Rückschlagventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem in Sperrrichtung des Rückschlagventils (20) wirksamen Lasthalteanschluss (28) und einem in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils wirksamen Druckladeanschluss (22), wobei die in die Kolbenaufnahme (13) mündende Hydraulikverbindung (18a) mit dem Lasthalteanschluss (28) hydraulisch verbunden ist.Check valve according to one of the preceding claims, with a load-holding connection (28) effective in the blocking direction of the check valve (20) and a pressure charging connection (22) effective in the opening direction of the check valve, the hydraulic connection (18a) opening into the piston receptacle (13) being connected to the load-holding connection ( 28) is hydraulically connected. Rückschlagventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches für einen hydraulischen Lastdruck von über 100 bar ausgelegt ist.Check valve according to one of the preceding claims, which is designed for a hydraulic load pressure of more than 100 bar. Hydraulikschaltung mit einem Rückschlagventil (20) nach Anspruch 6, mit einem an den Lasthalteanschluss (28) angeschlossenen hydraulischen Verbraucher und einer an den Druckladeanschluss (22) angeschlossenen Druckquelle.Hydraulic circuit with a check valve (20). claim 6 , with a hydraulic consumer connected to the load holding connection (28) and a pressure source connected to the pressure charging connection (22). Hydraulikschaltung nach Anspruch 8 mit einem zu dem Rückschlagventil (20) parallel geschalteten, vorzugsweise einstellbaren Druckbegrenzungsventil (31), weiter bevorzugt, bei dem der Einstellbereich des Druckbegrenzungsventil (31) zwischen 10 und 200 bar, höchstvorzugsweise zwischen 20 und 140 bar, liegt.hydraulic circuit after claim 8 with a preferably adjustable pressure limiting valve (31) connected in parallel to the check valve (20), more preferably, in which the setting range of the pressure limiting valve (31) is between 10 and 200 bar, most preferably between 20 and 140 bar. Hydraulikschaltung nach Anspruch 8 oder 9, bei dem mit dem Lasthalteanschluss (28) ein Druckspeicher (35) hydraulisch verbunden ist.hydraulic circuit after claim 8 or 9 , in which a pressure accumulator (35) is hydraulically connected to the load holding connection (28).
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