DE1065240B - Pressure relief valve, especially for hydraulic systems - Google Patents

Pressure relief valve, especially for hydraulic systems

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DE1065240B
DE1065240B DET12531A DET0012531A DE1065240B DE 1065240 B DE1065240 B DE 1065240B DE T12531 A DET12531 A DE T12531A DE T0012531 A DET0012531 A DE T0012531A DE 1065240 B DE1065240 B DE 1065240B
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Hans Erdmann
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Continental Teves AG and Co oHG
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Alfred Teves GmbH
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

DEUTSCHES iGERMAN i

Die Aufgabe eines Überdruckventils in einer hydraulischen Anlage ist die Begrenzung des in der Anlage herrschenden Druckes auf eine maximale Höhe, d. h., das Überdruckventil soll plötzliche Drucksteigerungen ausgleichen und die Anlage schließlich auf einem voreingestellten Druck halten. Infolgedessen ist es unerwünscht, daß ein in eine hydraulische Anlage eingebautes Überdruckventil nur verzögert anspricht, was bei anderen unter Druck arbeitenden Anlagen vielfach verlangt wird. Je früher das Überdruckventil ■in einer hydraulischen Anlage bei Druckstößen anspricht, desto besser erfüllt es seine Aufgabe. Man kann es auch so ausdrücken, daß das Überdruckventil bei einer kommenden Drucküberschreitung schon »vorausahnend« öffnen soll; d.h., es soll, wenn der voreingestellte Druck überschritten wird, bereits so weit offen sein, daß die große momentan auftretende Geschwindigkeit des Druckmittels ohne schädliche Drucksteigerung abgeleitet wird. Eine weitere an ein Überdruckventil zu stellende Forderung ist, daß es den Überdruck ableitet, ohne ins Schwingen zu geraten. Es muß also für eine ausreichende Dämpfung gesorgt sein.The task of a pressure relief valve in a hydraulic system is to limit the in the Apply pressure to a maximum level, d. That is, the pressure relief valve is intended to provide sudden increases in pressure balance and finally keep the system at a preset pressure. Consequently it is undesirable that a pressure relief valve built into a hydraulic system only responds with a delay, which is often required in other systems working under pressure. The earlier the pressure relief valve ■ responds to pressure surges in a hydraulic system, the better it does its job. Man can also express it in such a way that the overpressure valve is already activated when the pressure is exceeded Should open "anticipating"; i.e., it should, if the preset pressure is exceeded, already so be wide open that the great momentarily occurring speed of the pressure medium without damaging Pressure increase is derived. Another requirement to be made of a pressure relief valve is that it is the Dissipates excess pressure without starting to oscillate. Sufficient damping must therefore be ensured be.

Es sind Überdruckventile bekannt, bei denen zur Behebung des beim öffnen des Ventils auftretenden Flatterns sowie zur Erzeugung unterschiedlicher Drücke in zwei Kammern eine Drosselbohrung an geeigneter Stelle vorgesehen ist. Ferner ist es bei Überdruckventilen bekannt, zur Unterstützung von Kolbenbewegungen das Druckmedium über abgestufte Hilfsflächen auf die Kolben einwirken zu lassen, wobei die Kolbenflächen in einem vom Druckraum getrennten Gegenraum beaufschlagt werden. So wird z. B. bei einem Überdruckventil bekannter Bauart das Druckmedium durch eine Drös'selbohrung aus dem Druckraum in den Gegenraum geführt, wo es auf einen be^ weglich gelagerten Kolben einwirkt. Außerdem steht der Hilfskolben noch unter dem Einfluß einer Feder. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich das Ventil bei einsetzendem Schaltdruck beschleunigt öffnet, da das den Ausgleich bewirkende Medium erst nach dem Öffnen des Ventilverschlusses wirksam wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Ventil nur ein verzögertes Schließen nach Abflauen des Schaltdruckes zuläßt.There are pressure relief valves known in which to remedy the occurring when opening the valve Fluttering and to generate different pressures in two chambers, a throttle hole at a suitable one Position is provided. It is also known for pressure relief valves to support piston movements to let the pressure medium act on the piston via stepped auxiliary surfaces, the Piston surfaces are acted upon in a counter space separated from the pressure chamber. So z. B. at a pressure relief valve of known type, the pressure medium through a Drös'selbohrung from the pressure chamber led into the opposite room, where it is on a ^ movably mounted piston acts. In addition, the auxiliary piston is still under the influence of a spring. The disadvantage of this arrangement is that the valve accelerates when the switching pressure is applied opens because the medium causing the compensation only opens after the valve closure has been opened takes effect. Another disadvantage is that the valve only closes with a delay after it has slackened of the switching pressure.

Führt man, wie dies bei einem anderen bekannten Überdruckventil geschieht, den Druck aus der Zuleitung vor Öffnen des Ventils durch eine Drosselbohrung in den Gegenraum eines Hilfskolben^ ein, soi tritt beim Öffnen eine verzögerte Wirkung ein, da die im Gegenraum befindliche Flüssigkeit durch dieselbe Drossel wieder ausgestoßen werden muß, während beim Schließen gleichfalls eine Verzögerung zu beobachten ist, weil Öl durch die Drosselbohrung nachüberdruckventil, insbesondere
für hydraulische AnlagenIs carried out, as is done in another known pressure relief valve, the pressure from the supply line before the valve is opened by a throttle bore in the counter space of an auxiliary piston ^ a, so i a delayed effect occurs during opening, because the fluid present in the counter space by the same Throttle must be ejected again, while a delay can also be observed when closing, because oil through the throttle bore pressure relief valve, in particular
for hydraulic systems

Anmelder:Applicant:

Alfred Teves
Maschinen- und ArmaturenfabrikAlfred Teves
Machine and fittings factory

Kommandit-Gesellschaft,
Frankfurt/M., Gustavsburgstr. 31Limited partnership,
Frankfurt / M., Gustavsburgstr. 31

Hans Erdmann, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt wordenHans Erdmann, Frankfurt / M.,
has been named as the inventor

gesaugt werden muß. Der Nachteil dieses Ventils liegt in seiner starken, in beiden Richtungen auftretenden D ämp f ungs wi rkung.must be vacuumed. The disadvantage of this valve is that it is strong, occurring in both directions Cushioning effect.

Die einleitend erläuterten, an ein. Überdruckventil in hydraulischen Anlagen zu stellenden Forderungen werden durch das Ventil gemäß Erfindung erfüllt. Erfindungsgemäß wird von der Überlegung ausgegangen, daß das Kennzeichen eines stoßartig auftretenden Überdruckes der schnelle Druckanstieg ist und demgemäß dafür Sorge getragen werden muß, daß das Ventil in Abhängigkeit von der Druckanstiegsgeschwindigkeit öffnet, d. h. also bereits vor Erreichung des zu erwartenden Höchstdruckes.The introduced at a. Pressure relief valve requirements to be made in hydraulic systems are fulfilled by the valve according to the invention. According to the invention, it is assumed that that the characteristic of a sudden overpressure is the rapid increase in pressure and accordingly care must be taken that the valve is dependent on the rate of pressure increase opens, d. H. in other words, before the maximum pressure to be expected is reached.

Das Überdruckventil nach der Erfindung besteht aus einem an sich bekannten Differenzflächenventil, dessen Druckraum mit dem Gegenraum in gleichfalls bekannter Weise durch eine Drosselbohrung verbunden ist und in dem außer der auf die Gegendruckfläche wirkenden und den Ventilkörper auf seinem Sitz haltenden Feder noch ein federndes Element, beispielsweise ein Luftpolster, ein federbelasteter Kolben od. dgl. im Gegendruckraum vorgesehen ist.The pressure relief valve according to the invention consists of a known differential area valve whose Pressure chamber is connected to the opposing chamber in a likewise known manner by a throttle bore and in addition to the one acting on the counterpressure surface and holding the valve body on its seat Spring or a resilient element, for example an air cushion, a spring-loaded piston or the like. is provided in the back pressure chamber.

In der Zeichnung ist das Überdruckventil gemäß Erfindung in drei Ausführungsformen in schematischer Darstellung beispielsweise wiedergegeben.In the drawing, the pressure relief valve according to the invention is shown schematically in three embodiments Representation reproduced for example.

In Abb. 1 bedeutet 1 das Ventilgehäuse, 2 die Anschlußbohrung für die Druckmittelzuleitung, 3 die Anschlußbohrung für die Druckmittelableitung, 4 die Anschlußöffnung für die Rückflußleitung und 5 ein Zylinderraum, in dem der Ventilkörper 6 gleitend geführt ist und der in seinem oberen Teil 5 a den Gegendruckraum bildet. Das Ventil ist als Differenzflächenventil ausgebildet, d. h., die Druckfläche α ist größer als die Gegendruckfläche b. Der Ventilkörper wird auf seinemIn Fig. 1, 1 denotes the valve housing, 2 the connection hole for the pressure medium supply line, 3 the connection hole for the pressure medium discharge line, 4 the connection opening for the return flow line and 5 a cylinder space in which the valve body 6 is slidably guided and in its upper part 5 a forms the back pressure space. The valve is designed as a differential area valve, ie the pressure area α is larger than the counterpressure area b. The valve body is on his

909 627/232909 627/232

Claims (2)

Sitz gehalten von der Feder 7. Die Verbindung zwischen der Druckleitung 2 und dem Gegendruck raum 5 a ist erflndungsgemäß bewirkt durch eine Drosselbohrung 8. Die Drosselbohrung ist im Beispielsfalle in der Mitte des Ventilkörpers angebracht, sie kann aber auch an einer anderen Stelle vorgesehen sein. Der Gegendruckraum ist rundum geschlossen, so daß über dem den Gegendruckraum zum Teil füllenden öl 9 ein Luftpolster 10 gebildet ist.Seat held by the spring 7. The connection between the pressure line 2 and the counter pressure space 5 a is effected according to the invention by a throttle bore 8. In the example, the throttle bore is located in the middle of the valve body, but it can also be provided at another point. The counter pressure chamber is closed all around, so that over an air cushion 10 is formed for the oil 9 which partially fills the counterpressure chamber. Das in Abb. 1 beispielsweise dargestellte Überdruckventil arbeitet wie folgt:The pressure relief valve shown in Fig. 1, for example, works as follows: Im geschlossenen Zustand sind der Druck im Druckraum 2, 3 und der auf die Gegendruckfläche wirkende, teils von der Feder 7, teils von dem Luftpolster 10 ausgeübte Druck im Gleichgewicht. Erfolgt nun im Druckraum 2, 3 ein Druckanstieg, so kann sich der auftretende höhere Druck infolge der drosselnden Wirkung des Verbindungskanals 8 zunächst nicht auch im Gegendruckraum aufbauen. Das Ventil spricht infolgedessen bereits bei geringer Druckerhöhung, d. h. also schon zu Beginn eines kommenden plötzlichen Druckanstieges an. Ist der Druckstoß erfolgt und ein erhöhter Druck bleibt noch einige Zeit aufrechterhalten, so tritt in dieser Zeit ein Druckausgleich zwischen dem Druckraum 2, 3 und dem Gegendruckraum 5 a ein, und das Ventil schließt wieder bzw. bleibt nur so weit geöffnet, als seiner Voreinstellung entspricht.In the closed state, the pressure in the pressure chamber 2, 3 and the pressure acting on the counterpressure surface, partly exerted by the spring 7 and partly by the air cushion 10, are in equilibrium. If a pressure increase now takes place in the pressure chamber 2, 3, the higher pressure which occurs as a result of the throttling effect of the connecting channel 8 cannot initially also build up in the counterpressure chamber. As a result, the valve responds even to a slight increase in pressure, that is to say already at the beginning of a sudden pressure increase that is coming. Is the pressure surge occurs and an increased pressure is maintained for some time, as occurs during this time, a pressure compensation between the pressure chamber 2, 3 and the counter-pressure chamber 5 a, and the valve closes again and remains open only so far as its default is equivalent to. Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung haben die Bezugszahlen die gleiche Bedeutung wie im Falle der Abb. 1. Der Unterschied zwischen dem in Abb. 1 und dem in Abb. 2 dargestellten Ventil besteht darin, daß im Falle der Abb. 2 an Stelle des Luftpolsters 10 ein federbelasteter Kolben. 11 vorgesehen ist. Mit 12 ist eine Entlüftungsleitung für den von dem Kolben 11 abgeschlossenen Raum 13 bezeichnet.In the embodiment shown in Fig. 2, the reference numbers have the same meaning as in the case Fig. 1. The difference between the valve shown in Fig. 1 and the one shown in Fig. 2 is that that in the case of Fig. 2, instead of the air cushion 10, a spring-loaded piston. 11 is provided. At 12 a vent line for the space 13 closed off by the piston 11 is designated. Die Ausführung der Abb. 3 entspricht im wesentlichen der in Abb. The design of Fig. 3 corresponds essentially the one shown in Fig. 2. Auch hier ist an Stelle des Luftpolsters der Abb. 1 ein federbelasteter Kolben 11 vorgesehen. Die Anordnung ist im Gegensatz zu Abb. 2 so getroffen, daß die dort mit 7 bezeichnete Feder die Feder 14 des Kolbens 11 umgibt. Die übrigen Bezugszahlen haben auch hier die Bedeutung wie in. Abb. 1 bzw. 2,2. Here, too, a spring-loaded piston 11 is provided in place of the air cushion in FIG. In contrast to Fig. 2, the arrangement is such that the spring designated there by 7 is the Surrounding spring 14 of piston 11. The other reference numbers have the same meaning as in Fig. 1 or 2, Das Ventil gemäß Erfindung ist in erster Linie ge-The valve according to the invention is primarily designed dacht als Überdruckventil in hydraulischen Anlagen, es eignet sich aber naturgemäß auch für unter Druck arbeitende Anlagen anderer Art, in denen ein verzögertes Ansprechen bei Druckstößen unerwünscht ist..intended as a pressure relief valve in hydraulic systems, but of course it is also suitable for use under pressure operating systems of a different kind in which a delayed response in the event of pressure surges is undesirable. P Λ Τ HNTANSPIiUCH:P Λ Τ HNTANSPIiUCH: Überdruckventil, insbesondere für hydraulische Anlagen mit einem Entlastungskolben, der inPressure relief valve, especially for hydraulic ones Systems with a relief piston that is inserted in ao einem über eine Drossel mit dem Zufluß verbundenen Gegenraum gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungskolben unter der Einwirkung des durch die Drosselbohrung aus dem Zufluß in den zylindrischen Gegenraum eintretenden Druckmittels und einer ihn auf seinen Sitz niederdrückenden Feder sowie des Druckes eines im Gegenraum enthaltenen Luftpolsters bzw. eines über die Feder gegen die Endfläche des Gegenraumes sich abstützenden schwimmenden Kolbens steht.ao slides a counter space connected to the inflow via a throttle, characterized in that that the relief piston under the action of the flow through the throttle bore from the inflow in the cylindrical counter space entering pressure medium and a press it down on its seat Spring as well as the pressure of an air cushion contained in the counter space or one floating piston supported by the spring against the end face of the opposing space stands. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 803 139, 811 530,
574, 847 388, 849 206, 931 556;
schweizerische Patentschrift Nr. 251 978.Considered publications:
German patents No. 803 139, 811 530,
574, 847 388, 849 206, 931 556;
Swiss patent specification No. 251 978. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 627/232 9.59© 909 627/232 9.59
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