DE1101886B - Steuervorrichtung fuer mit hohen Druecken arbeitende hydraulische Anlagen - Google Patents

Description

• Steuervorrichtung für mit hohen Drücken arbeitende hydraulische Anlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für mit hohen Drücken arbeitende hydraulische Anlagen, insbesondere für Hubvorrichtungen, mit einer Zuleitung, einer Verbraucherleitung und einer Rückl.aufleitung sowie mit einem unter Federdruck stehenden selbsttätigen Druckventil zwischen Zuleitung und Verbraucherleitung und einem gleichachsig hierzu angeordneten Rücklaufventil zwischen Zuleitung und Rücklaufleitung, wobei das Druckventil von außen nur mittelbar über das Rücklaufventil geöffnet werden kann.
• Bei einer bekannten Steuervorrichtung dieser Art ist,das Druckventil in einem Hohlraum des Rücklaufventils untergebracht. Diese Anordnung weist jedoch Nachteile auf. Infolge der konzentrischen Ineinanderlagerung beider Ventile weist die Vorrichtung große Außenabmessungen auf. Die druckführenden Leitungen und Räume einschließlich der Hohlräume innerhalb des Rückl.aufventils stehen ferner insbesondere über die die Führung des Rücklaufventils bildenden ringförmigen Fugen zwischen dem Gehäuse und dem Rücklaufventil mit der Außenluft .in Verbindung. In ähnlicher Weise ist die Druckleitung mit der Verbraucherleitung außer über .den vorn Druckventil gesteuerten Ouerschnitt über eine Ringfuge zwischen dem Gehäuse und dem Rüeklaufventil verbunden. Eine weitere zusätzliche Verbindung besteht zwischen der Druckleitung und der Rücklaufleitung über eine Ringfuge, welche zwischen einem den Hub des Druckventils begrenzenden Stößel und dem zu diesem konzentrischen Rücklaufventil gebildet wird. Der in -den Druckleitungen herrschende Druck kann sich infolgedessen über eine große Zahl von Trennfugen zwischen beweglichen Teilen verteilen, was zwar für niedrige Drücke zulässig ist, nicht aber für hohe Drücke von einigen hundert atü bis zu etwa 1000 atü. Auch die Verwendung von Ringdichtungen innerhalb der Trennfugen kann die Nachteile der bekannten Konstruktion nicht beheben, da diese Dichtungen bei den genannten hohen Drücken wechselweise im Sinne eines Zusammendrückens und eines darauffolgenden Wiederausdehnens verformt werden und dadurch einerseits das von der Druckmittelquelle gelieferte Volumen verringern und andererseits einer baldigen Zerstörung unterliegen.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, daß das Druckventil axial hinter dem Rücklaufventil angeordnet ist und beide Ventile .innerhalb eines gemeinsamen rohrförmigen Gehäuses in feststehenden Teilen verschiebbar gelagert sind, wobei zwischen der Zuleitung und (der Verbraucherleitung bzw. der Rücklaufleitung oder der Außenluft außer den durch die Ventile selbst gesteuerten Durchtrittsquerschnitten keine weiteren von beweglichen Verschlußteilen gebildeten Fugen und keine nachgiebigen Dichtungselemente vorhanden sind. Vorzugsweise sind hierbei Führungsflächen der Ventile gleichzeitig Begrenzungsflächen der Durchtrittskanäle für das Druckmittel.
• Durch die Erfindung können die Leitungen und die Räume der Steuervorrichtungen, die das unter hohem Druck stehende Druckmittel aufnehmen, gegen die Rücklaufleitung bzw. gegen die Außenluft praktisch absolut dicht abgeschlossen werden, so daß eine Entspannung des Druckmittels durch Fugen, welche zwischen -beweglichen Teilen der Vorrichtung gebildet werden, ausgeschlossen ist. Auch sind keine Dichtungsmittel erforderlich, die der Abdichtung solcher Fugen dienen.
• Durch die axiale Hintereinanderanordnung von Rücklaufventil und Druckventil kann ferner der Durchmesser der Vorrichtung auf ein Mindestmaß verringert und eine gedrängte rohrförmige Bauart des Ventilgehäuses ermöglicht werden. Eine solche Bauart eignet sich für hohe Drücke von einigen hundert bis 1000 atü deswegen besonders, weil die für solche Drücke bestimmten Ventile sehr nahe an den mit dem Hochdruckmittel arbeitenden Maschinenzylindern, z. B. Pumpenzylindern, in der Maschine untergebracht und damit kurze Leitungen .ermöglicht werden. Der Einfluß der hohen Drücke auf die Förderleistung durch Flüssigkeitskompression oder Volumenänderung läßt sich dadurch praktisch vollkommen ausschalten, wodurch eine hohe Förderleistung mit hohem Liefergrad erzielbar ist. Außerdem kann die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung dadurch, daß sie in eine einfache zylindrische Bohrung des Pumpengehäuses ohne wesentliche Raumbeanspruchung einsetzbar ist, praktisch in jede beliebige Pumpe eingebaut werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben :die Ventile im geschlossenen Zustande einen axialen Abstand voneinander, so daß erst nach einem entsprechenden Hub des zunächst von :dem Verstellalied geöffneten Rücklaufventils auch das Druckventil zu öffnen beginnt. Die Ventile stehen vorzugsweise unter Federkraft, die sie im Schließsinne belastet. Die Zuleitung befindet sich zweckmäßig in an sich bekannter Weise zwischen beiden Ventilen, die vorteilhaft in an sich ebenfalls bekannter Weise als Flachsitzventile ausgebildet sind.
• Vorzugsweise betätigt das Bedienungsglied, z. B. ein drehbar gelagerter Hebel oder ein Handrad, die Ventile mittels eines durch ein Gewinde axial verschiebbaren, gegen Drehen ,gesicherten, als Stößelglied ausgebildeten Verstellgliedes, welches an dem der Verbraucherleitung entgegengesetzten Ende aus dem rohrförmigen Ventilgehäuse herausgeführt und durch eine zugleich zur Lagerung des Bedienungsgliedes dienende, auch :das Innere des Ventilgehäuses dicht abdeckende Überwurfmutter nach außen abgedeckt ist.
• Die Ventile und das Verstellglied können in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Zwischenschaltung der die Ventilsitze enthaltenden Führungs- und Abstandsibüchsen, von einem Ende, insbesondere von dem das Verstellglied aufnehmenden Ende her, in das Ventilgehäuse eingesetzt sein.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
• Innerhalb des rohrförmigen Ventilgehäuses 10 -befindet sich das durch die Feder 11 belastete Druckventil 12, das sich dichtend an die Führungsbüchse 13 anlegt. In diesem wird der Schaft 14 des Ventils 12 mit .den Längsnuten 15 und der Schraubennut 15a geführt. An der Führungsbüchse 13 stützt sich die Abstandsbüchse 16 ab, an die sich die Führungsbüchse 17 anschließt. Diese weist eine Dichtfläche auf, welche als Ventilsitz für das von der Feder 19 belastete Rücklaufventil18 dient, dessen mit Bohrungen versehener Schaft 20 in der Führungsbüchse 17 geführt wird. Der auf den Schaft 20 wirkende Stößel 21 gleitet in einem dasselbe z. B. durch Mehrkantausbildung, Keile, Stifte od. dgl. gegen Verdrehen sichernden Führungsstück 22.
• Der Stößel 21 ist mittels eines Gewindes 21a mit der Welle 23 des Bedienungsgliedes, z. B. eines Handrades 24, verbunden, welche in -der Überwurfmutter 25 gelagert ist. Letztere isst fest auf,das Ventilgehäuse 10 aufgeschraubt, wobei sie dieses im Zusammenwirken mit .dem Bund27 in dem aufnehmenden Maschinenteil 26 axial sichert. Das zu steuernde Medium, z. B. Öl, tritt durch die z. B. von einer Pumpe kommende Zuleitung 28 ein und wird durch die Bohrung 29 zum Verbraucher geleitet. Bei 30 ist die Rücklaufleitung angeschlossen.
• Wenn der Stößel 21 durch das Bedienungsglied 24 entgegen der Pfeilrichtung x in seine äußere rechte Endstellung eingestellt ist, ist das Ventil 18 entlastet und liegt auf seinem Sitz am Führungsstück 17 an. Da zwischen dem Schaft 14 des Ventils 12 und dem Ventil 18 ein Spiel s besteht, liegt auch das Ventil 12 auf seinem Sitz am Führungsstück 13 abdichtend an, solange das Druckmittel keinen Druck im Öffnungssinne auf das Ventil ausübt. :Dem bei 28 zutretenden Druckmittel wird der Austritt durch das als Rückschlagventil ausgebildete Rücktaufventil18 verwehrt. Das Ventil 12 dagegen öffnet sich und gibt den Weg über die Längsnuten 15 und zum Anschl.uß 29 .und damit zum Verbraucher, z. B. einer Presse oder Hubvorrichtung, frei.
• Wird durch Drehen des Bedienungsgliedes 24 das Ventil 18 in Pfeilrichtung x bis zum Hubs ,geöffnet, so fließt :das durch idie Zuleitung ankommende Druckmittel im Nebenschluß über das Ventil 18 und die Bohrungen 20 in den Rücklauf 30 ab. Dadurch verschwindet der Druck, und das Ventil 12 schließt sich, so daß das im Verbraucher -befindliche Druckmittel nicht zurückströmen kann und der Verbraucher in seiner Lage verbleibt. Bei weiterer Drehung des Bedienungsgliedes 23 wird mittels des Stößels 21 ,das Ventil 18 noch weiter in Pfeilrichtung x und dadurch auch das Ventil 12 mittels seines Schaftes 14 entgegen der Wirkung der Feder 11 geöffnet. Das im Verbraucher befindliche Druckmittel kann nunmehr von 29 her über .das Ventil 12, die Längsnuten 15, das Ventil18 und die Bohrungen20a in den Rücklauf 30 entweichen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Steuervorrichtung für mit hohen Drücken arbeitende hydraulische Anlagen, insbesondere für Hubvorrichtungen, mit einer Zuleitung, einer Verbraucherleitung und einer Rücklaufleitung sowie mit einem unter Federdruck stehenden selbsttätigen Druckventil zwischen Zuleitung und Verbraucherleitung und einem gleichachsig hierzu angeordneten Rücklaufventil zwischen Zuleitung und Rücklaufleitung, wobei das Druckventil von außen nur mittelbar über das Rücklaufventil geöffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (12) axial hinter dem Rücklaufventil -(18) angeordnet ist und beide Ventile (12, 18) innerhalb eines gemeinsamen rohrförmigen Gehäuses (10) in feststehenden Teilen (13, 17) verschiebbar gelagert sind, wobei zwischen der Zuleitung (28) und der Verbraucherleitung (29) bzw. der Rücklaufleitung (30) oder der Außenluft außer den durch die Ventile (12, 18) selbst gesteuerten Durghtrittsquerschnitten keine weiteren, von beweglichen Verschlußteilen gebildeten Fugen und keine nachgiebigen Dichtungselemente vorhanden sind.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen der Ventile (12, 18) gleichzeitig Begrenzungsflächen der Durchtrittskanäle für das Druckmittel sind.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im vorzugsweise durch Federkraft (11, 19) bewirkten geschlossenen Zustand der Ventile (12, 18) die Ventile einen axialen Abstand (s) voneinander haben, so daß erst nach einem entsprechenden Hub des zunächst von dem Verstellglied (21) geöffneten Rücklaufventils (18) auch das Druckventil (12) zu öffnen beginnt.
4. 4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (28) in an. sich bekannter Weise zwischen beiden Ventilen (12, 18) vorgesehen ist.
5. 5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (12, 18) in an sich bekannter Weise als Flachsitzventile ausgebildet sind.
6. 6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungsglied, z. B. ein drehbar gelagerter Hebel oder ein Handrad (24), die Ventile (12, 18) mittels eines durch ein Gewinde (21a) axial verschiebbaren, gegen Drehen (bei 22) gesicherten, als Stößel ausgebildeten Verstellgliedes (21) betätigt.
7. 7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (21) an dem der Verbraucherleitung (29) entgegengesetzten Ende aus dem rohrförmigen Ventilgehäuse (10) herausgeführt und durch eine zugleich zur Lagerung des Bedienungsgliedes (24) dienende, auch das Innere des Ventilgehäuses (10) dicht abdeckende Überwurfmutter (25) nach außen abgedeckt ist. B. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, däß die Ventile (12, 18) und das Verstellglied (21) unter Zwischenschaltung der die Ventilsitze enthaltenden Führungs- und Abstandsbüchsen (13, 16, 17) von einem insbesondere von dem das Verstellglied (21) aufnehmenden Ende her in das Ventilgehäuse (10) eingesetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 204 742, 929 952.