DE1220217B

DE1220217B - Doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil

Info

Publication number: DE1220217B
Application number: DEL44108A
Authority: DE
Inventors: Bernard Jorgji; Karl Hinsch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-02-12
Filing date: 1963-02-12
Publication date: 1966-06-30
Also published as: DE1227300B

Description

Doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil Die Erfindung betrifft ein doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil, dessen als Kolbenschieber ausgebildetes Verschlußstück beim Auftreten eines vorbestimmten Differenzdruckes gegen die Kraft einer Federeinrichtung selbsttätig öffnet und mittels einer Betätigungsvorrichtung manuell geöffnet werden kann. Derartige Anordnungen werden verwendet, um das Auftreten unerwünschter Differenzdrücke zwischen zwei miteinander in Verbindung stehenden hydraulischen oder pneumatischen Systemen zu vermeiden. Man verwendet hierzu vorwiegend Teller-oder Kugelventile, die allerdings, besonders bei Druckschwankungen, leicht zum Flattern neigen, als dessen Folge ein hoher Ventilverschleiß durch Ausschlagender Ventilsitze auftritt.
Es ist jedoch auch ein doppeltwirkendes überdiuckventil bekannt, dessen auf einer beidseitig gelagerten, durchgehenden Ventilkolbenstange gegen die Kraft einer vorgespannten Federeinrichtung verschiebbarer Kolbenschieber in seiner Neutralstellung als' Trennwand .die in das Ventilgehäuse mündenden Ledtungsanschlüsse für das Drucköl gegeneinander absperrt und beim Übergang in eine der beiden seitlich von seiner Neutralstellung liegenden Arbeitsstellungen die Verbindung zwischen den beiden Leigsanschlüssen herstellt.
Es ist weiterhin ein doppeltwirkendes Sicherheitsventil in Form .eines Kolbenschieberventils bekannt, das ein einziges Federelement aufweist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil mit einfachem Aufbau und hoher Betriebssicherheit zu schaffen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) Die Federeinrichtung besteht aus einer einzigen auf Druck beanspruchten Feder (8), die sich in der Schließstellung des Ventils über verschiebbar auf einer einen Bund (14) aufweisenden Ventilspindel (12) gelagerte Scheiben (9,10) einerseits auf einem mit einem Gewinde versehenen Federwiderlager (11), andererseits auf einem gehäusefesten Anschlag abstützt.
b) Der Kolbenschieber (5) sowie die Ventilspindel (12) sind mit Entlastungsbohrungen (21 bzw. 24, 25, 26, 27, 28) zur Beaufschlagung der Stirnflächen des Kolbenschiebers bzw. der Ventilspindel mit den in den Leitungsanschlüssen herrschenden Drücken versehen.
c) Die Betätigungsvorrichtung besteht aus einer Stange (19), die im Ventilgehäuse (3) drehbar gelagert und mit dem Kolbenschieber (5) auf der der Feder (8) gegenüberliegenden Seite axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar verbunden ist, und der Kolbenschieber ist mit der Ventilspindel (12) .durch ein Gewinde, dessen Steigung gleich dem des Federwiderlagers (11) ist, verbunden.
Ein solches doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil gestattet eine gedrängte Bauweise, gewährleistet das Ansprechen des Ventils in beiden Richtungen bei exakt gleichen Druckverhältnissen und ermöglicht ein Öffnen des Ventils von Hand ohne großen Kraftaufwand, und zwar deshalb, weil das Öffnen nicht gegen den Arbeitsdruck des hydraulischen Flüssigkeitsmittels erfolgt.
Es wird Schutz nur für .die im Patentanspruch gekennzeichnete Kombination, nicht jedoch für deren Einzelmerkmale oder Unterkombinationen beansprucht.
Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 -eine Ausführungsform des doppeltwirkenden Sicherheits- und Umlaufventils gemäß der Erfindung im Längsschnitt und in den F i g. 2 bis 4 in schematischer, vereinfachter Darstellung verschiedene Betriebszustände dieses Ventils.
In der Ventilanordnung nach F i g. 1 münden die seitlich zueinander versetzten, einander gegenüberliegenden Leitungsanschlüsse 1 und 2 im Ventilgehäuse 3 in einem Kolbenzylinder 4. Der Kolbenschieber 5 hat eine durchgehende Kolbenstange 6, die links im Ventilgehäuse 3 und rechts in der Stirnwand eines Federzylinders 7 gelagert ist.
Der Federzylinder 7 enthält eine Reihe von hintereinandergeschalteten Tellerfedern 8 zwischen den verschiebbaren Scheiben 9 und 10. Die Scheibe 9 stützt sich, wenn der Kolbenschieber 5 in seiner Neutralstellung steht, einerseits sowohl auf den linksseitigen Boden des Federzylinders 7 als auch auf die rechte Stirnseite :der Kolbenstange 6 und andererseits auf das im Federzylinder 7 mit Schraubengewinde geführte Federwiderlager 11, das mit einer Ventil- Spindel 12 über eine Paßfeder 13 verschiebbar verbunden ist, und den Bund 14 der Ventilspindel 12, die schraubbar in eine Bohrung des rechten Teiles der Kolbenstange 6 hineinragt. Die Ventilspindel 12 ist außerdem mit ihrem rechten Ende in einem drehbaren hohlen Bolzen 15 mit Sechskantmutter gelagert und .durch die Paßfeder 13 mit diesem verschieblich verbunden. Der in einem eingeschraubten Ventilgehäuseverschluß 16 drehbar gelagerte Bolzen 15 kann durch eine Mutter 17 mit .dem Ventilgehäuse 3 fest verbunden werden.
Das linksseitige Ende der Kolbenstange 6 läuft in einen Vierkant 18 aus, der in einer Bohrung einer Stange 19 gegen diese verschieblich, aber uridrehbar gelagert ist. Die Stange 19 ist im Ventilgehäuse 3 geführt und trägt an ihrem Ende ein Handrad 20.
Der Raum 30 hinter der linken Ventilstangenseife ist durch eine Entlastungsbohrung 21 mit dem Leitungsanschluß 2 verbunden. Die Räume der rechten Ventilstangenseite, nämlich ein Hohlraum 22 der Kolbenstange 6, das Innere des Federzylinders 7 und ein Hohlraum 23 hinter der Federstange 12 im Bolzen 15 sind durch Entlastungsbohrungen 24, 25; 26, 27 und 28 mit dem Leitungsanschluß 1 verbunden. Dadurch sind die Stirnseiten der Kolbenstangenenden dem auf der Gegenseite des Kolbenschiebers 5 herrschenden Druck ausgesetzt. Durch entsprechende Auslegung der Stirnflächen des Kolbenschiebers 5 und der Kolbenstange 6 wird erreicht, daß die bei überdruck auf einer Seite -entstehende, den Kolbenschieber 5 verschiebende Differenzkraft erheblich kleiner ist, als die durch den öldruck auf die beiseitigen Ringflächen des Kolbenschiebers 5 allein entstehende Differenzkraft. Das hat wiederum eine sehr wesentliche Herabsetzung der Ausmaße der Federeinrichtung zur Folge.
Zur Anderung der Varspannung der Federeinrichtung wird der Bolzen 15 bei gelöster Mutter 17 über seinen Sechskantansatz gedreht. Dadurch wird nicht nur die Ventilspindel 12 mit ihrem Bund 14 verschoben, sondern auch im gleichen Maße das Federwiderlager 11, so daß die Scheibe 10 in der Neutralstellung des Kolbenschiebers 5 sich stets sowohl auf das Federwiderlager 11 als auch auf den Bund 14 abstützt und der Kolbenschieber 5 in seiner Neutralstellung bleibt. .
F i g. 2 zeigt das Sicherheitsventil für den Fall, daß das öl in den Leitungsanschlüssen 1 und 2 gleichen Druck hat. Die beiderseits des Kolbenschiebers 5 herrschenden hydraulischen Kräfte heben sich auf. Die vorgespannte Federeinrichtung bleibt in Ruhe und .der Kolbenschieber 5 in seiner Neutralstellung.
In F i g. 3 ist die Kolbenstange 6 mit dem Kolbenschieber 5 unter der Einwirkung des Öldruckes im Leitungsanschluß 2 gegen die wachsende Federkraft der durch die Einwirkung der Kolbenstange 6 über ihren Bund 14 sich weiter zusammendrückenden Federn 8 nach links gewandert, hat die Verbindung zwischen den Leitungsanschlüssen 1 und 2 -hergestellt und dadurch den gewünschten Druckausgleich zwischen den mit der Ventilanordnung verbundenen hydraulischen Strömungskreisen herbeigeführt.
Entsteht ein Ölüberdruck im Leitungsanscbluß 1, dann läuft die Kolbenstange 6 mit dem Kolbenschieber 5 infolge der entstehenden hydraulischen Differenzkraft gegen die wachsende Kraft der Federeinrichtung nach rechts, wobei die Feder 8 über die Scheibe 9 unmittelbar von der Kolbenstange 6 weiter zusammengedrückt wird.
In Fi.g.4 ist das Sicherheitsventil in der Betriebsstellung, in der die Kolbenstange 6 mit ihrem Kolbenschieber 5 durch Drehen des Handrades 20 nach rechts verschoben ist, dargestellt.
Beim Drehen des Handrades 20 dreht sich auch die Kolbenstange 6 und verschiebt sich dadurch, daß sie .auf die Ventilspindel 12 aufgeschraubt wird. Die Tellerfedern 8 werden dabei durch die Kolbenstange 6 weiter zusammengedrückt.
Zum Zurückbringen des Kolbenschiebers 5 in seine Neutralstellung muß das Handrad 20 im Gegensinn so lange gedreht werden, bis keine entgegenwirkende Federkraft mehr spürbar ist. Eine Neueinstellung der Vorspannung der Federeinrichtung nach dem manuellen Schließen des Ventils entfällt.

Claims

Patentanspruch: Doppeltwirkendes Sicherheits- und Umlaufventil, dessen als Kolbenschieber ausgebildetes Verschlußstück beim Auftreten eines vorbestimmten Differenzdruckes .gegen .die Kraft einer Federeinrichtung selbsttätig öffnet und mittels einer Betätigungsvorrichtung manuell geöffnet werden kann, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die Federeinrichtung besteht aus einer einzigen auf Druck beanspruchten Feder (8), die sich in der Schließstellung des Ventils über verschiebbar auf einer einen Bund (14) aufweisenden Ventilspindel (12) gelagerte Scheiben (9,10) einerseits auf einem mit einem Gewinde versehenen Federwiderlager (11), andererseits auf -einem gehäusefesten Anschlag abstützt. b) Der Kolbenschieber (5) sowie die Ventilspin.del (12) sind mit Entlastungsbohrungen (21 bzw. 24, 25, 26, 27, 28) zur Beaufschlagung .der Stirnflächen des Kolbenschiebers, bzw. der Ventilspindel mit den in. den Leitungsanschlüssen herrschenden Drücken versehen. c) Die Betätigungsvorrichtung besteht aus einer Stange (19), die im Ventilgehäuse (3) drehbar gelagert und mit dem Kolbenschieber (5) auf der der Feder (8) gegenüberliegenden Seifte axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar verbunden ist, und der Kolbenschieber ist mit der Ventilspindel (12) durch ein Gewinde, dessen Steigung gleich dem des Fedürwiderlagers (11) ist, verbunden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 543 626; deutsche Auslegeschrift Nr.1119 070; deutsches Gebrauchsmuster Nr.1802 020; schweizerische Patentschrift Nr. 364 671; französische Patentschrift Nr.1258140; britische Patentschriften Nr. 559 788, 635 237, 669 676; USA.- Patentschriften Nr. 2 547 254, 2 718 240.