DE1258222B

DE1258222B - Druckabhaengiges Umschaltventil

Info

Publication number: DE1258222B
Application number: DE1963B0072187
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1963-06-06
Filing date: 1963-06-06
Publication date: 1968-01-04
Also published as: GB1010687A

Description

Druckabhängiges Umschaltventil Die Erfindung betrifft ein druckabhängiges Umschaltventil für hydraulische Anlagen, dessen von einem Vorsteuerventil gesteuertes Schließglied einen Durchgang für die von einer Förderpumpe kommende Flüssigkeit zu einem Rücklauf öffnet, wenn der Druck im Verbraucherkreis der Anlage einen oberen Grenzwert überschreitet, und vom Rücklauf trennt, wenn dieser Druck einen unteren Grenzwert erreicht, und die das Schließglied des Vorsteuerventils belastende Schließfeder gegen die diesem Schließglied zugewandten Seite eines im Ventilgehäuse dichtend geführten Kolbens abgestützt ist, dessen andere Seite von einer Stützfeder belastet ist.
Es ist ein Speicherladeventil bekannt, dessen Bypaß- und Vorsteuerventil an zwei getrennte Rücklaufleitungen angeschlossen sind, wodurch während des öffnens des Bypaß-Ventils solche Rückdrücke auf das Vorsteuerventil vermieden werden sollen, die zum Schnarren und zur Unstabilität des Vorsteuerventils führen könnten. Die Steuerhülse und der Steuerkolben des Vorsteuerventils stützen sich gegen den Zulaufdruck und einen festen Anschlag derart ab, daß sie vor dem Öffnen des Vorsteuerventils keine Ausgleichsbewegung ausführen können.
Das hat den Nachteil, daß der Druck in der Rücklaufleitung, insbesondere wenn mehrere Verbraucher an eine gemeinsame Rücklaufleitung angeschlossen sind, stark schwanken kann und dann unterschiedliche Kräfte auf das Schließglied des Vorsteuerventils ausübt.
Die im Verbraucherkreis zu steuernden Maximal-und Minimaldruckwerte können nicht mehr konstant eingehaltenwerden;sie unterliegen Schwankungen, hervorgerufen durch Druckschwankungen im Rücklauf.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Umschaltventil so zu gestalten, daß die im Verbraucherkreis angestrebten Drücke vom Druck im Rücklauf nicht beeinflußt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die dem Schließglied zugewandte Seite des Kolbens auch unter dem Druck des Rücklaufes steht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigt einen Schnitt durch ein Umschaltventil mit schematisch ergänzter Hydraulikanlage.
An dem Gehäuse 1 ist ein durch eine Speiseleitung 2 mit einer Pumpe 3 verbundener Einlaß 4 angebracht, ferner ein durch einen Rücklauf 5 mit einem Vorratsbehälter 6 verbundener Auslaß 7. Von einem Anschluß 8 führt eine Leitung 8' zu einem Druckspeicher 9 und einer Hydraulikanlage. Das Gehäuse 1 enthält einen Kanal 10, der die Speiseleitung 2 über einen Ventilsitz 10" hinweg mit dem Rücklauf 5 verbindet. Von der Einlaßseite des Kanals 10 zweigt eine Bohrung 10' ab, die über ein federbelastetes Rückschlagventil 11 zum Anschluß 8 führt. In den Kanal 10 mündet eine zylindrische Ausdrehung 12, in der ein Schließglied 13 dichtend geführt ist, das sich unter dem Druck einer Feder 14 mit einem konischen Teil gegen die eine den Ventilsitz 10" bildende Abwinklung des Kanals 10 legt. Das Schließglied 13 hat eine Ringnut 1.5, die über einen zylindrischen Bund 16, der in seinem Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Ausdrehung 12 und dadurch einen engen Spalt 17 begrenzt, mit dem Kanal 10 verbunden ist. Von der Ringnut 15 führt eine radiale Drosselbohrung 18 in das Innere des becherförmigen Schließgliedes.
Ein zylindrischer Fortsatz 19 des Gehäuses 1 enthält in einer Bohrung 20 ein Vorsteuerventil, dessen Schließglied, eine Kugel 21, mit Hilfe einer Scheibe 22 durch eine Feder 23 auf seinen Ventilsitz gedrückt wird. Die Feder 23 stützt sich an ihrem der Scheibe 22 gegenüberliegenden Teil gegen die eine Seite eines dichtend in der Bohrung 20 des Fortsatzes geführten Kolbens 25, der durch eine auf seine andere Seite einwirkende Stützfeder 26, die sich ihrerseits gegen eine Stellschraube 27 stützt, in Ruhelage gehalten wird. Die Bohrung 20 ist durch eine Bohrung 28 mit dem am Auslaß 7 liegenden Ende des Kanals 10 verbunden.
Gegen die das Schließglied bildende Kugel 21 des Vorsteuerventils legt sich der Stift 29 eines federbelasteten Aufstoßkolbens 30, der in einem erweiterten Teil einer Bohrung 31 geführt ist. Diese Bohrung verbindet die Bohrung 20 des Vorsteuerventilsmit dem Anschluß B. Eine weitere Bohrung 32 kreuzt sich mit der Bohrung 31 in einem zylindrisch erweiterten Druckraum 33. Die von diesem Druckraum zur Bohrung 20 des Vorsteuerventils des Fortsatzes 19 führende Bohrung ist im Durchmesser größer als der Stift 29 des Aufstoßkolbens 30 und bildet einen Durchlaß 34.
Fördert die Pumpe 3 über die Speiseleitung 2 Druckmittel in den Einlaß 4, so fließt das Druckmittel zunächst in die Bohrung 10', öffnet das Rückschlagventil 11 und geht über den Anschluß 8 und die Leitung 8' zum Druckspeicher 9 und zu den Verbrauchern. Der Druck pflanzt sich weiterhin durch den Ringspalt 17 und die Drosselbohrung 18 des Schließgliedes 13 zum inneren Ende der Ausdrehung 12 und durch die Bohrung 32 in den Raum 33 fort, wodurch das Schließglied 21 des Vorsteuerventils über den Durchlaß 34 beaufschlagt wird. Die Schließglieder 13 und 21 liegen zu diesem Zeitpunkt auf ihren zugehörigen Ventilsitzen.
Erreicht der Druck einen festgelegten Maximalwert, hebt dieser das Schließglied 21 des Vorsteuerventils an. Dadurch fällt der Druck im Raum 33, und der zuvor hydraulisch entlastete Aufstoßkolben 30 stößt das Schließglied 21 vollends auf und hält es offen.
Hierdurch wird der auf das Schließglied 13 vom inneren Ende der Ausdehnung 12 bzw. dem Druckraum 33 ausgeübte Druck rasch abgebaut. Das Schließglied 13 entfernt sich daher unter dem auf seine Kegelfläche wirkenden Druck entgegen der Kraft der Feder 14 von seinem Sitz und bleibt so lange geöffnet, bis der Druck in der Verbraucherleitung 8' auf einen festgelegten Minimalwert gesunken ist. Dann schiebt die Kugel 21 über die Scheibe 22 und die Feder 23 den Aufstoßkolben 30 so weit nach rechts, bis sich die Kugel 21 auf ihren Sitz legt und damit das Vorsteuerventil schließt.
Durch die Drosselbohrung 18 des Schließgliedes ; 13 baut sich nun wieder Druck in den Räumen 12 bzw. 33 auf, wodurch auch das Schließglied 13 wieder in Schließstellung geht. Der enge Spalt 17 verhindert das Eindringen von Schmutzteilchen zu der Drossel und in das Innere des Ventils.
Wäre die Feder 23 des Vorsteuerventils gegen eine nicht nachgiebige Wand abgestützt, so würde das Schließglied 21, wenn der Druck im Rücklauf 5 ansteigt und sich über die Bohrung 28 in die Bohrung 20 des Vorsteuerventils fortpflanzt, erst durch eine entsprechend höhere Gegenkraft geöffnet, d. h. also dann, wenn der festgelegte maximale Druckwert am Anschluß 8 überschritten worden ist. Bei niedrigerem Druck in der Rücklaufleitung 5 würde der festgelegte maximale Druckwert unterschritten. Er wäre also abhängig vorn Druck in der Rücklaufleitung und damit variabel. Um diese Einflüsse auszuschalten, stützt sich die Feder 23 gegen den beweglichen Kolben 25. Steigt nun beispielsweise der Druck in der Rücklaufleitung 5, so wird der Kolben 25 durch den nun in der Bohrung 24 ebenfalls steigenden Druck entgegen der auf ihn wirkenden Kraft der Feder 26 nach links verschoben. Damit verringert sich die Vorspannung der Feder 23, und die in Schließrichtung wirkende Gesamtkraft auf das Schließglied 21 bleibt stets dieselbe. Das hat zur Folge, daß die das Schließglied 21 des Vorsteuerventils öffnende Kraft ebenfalls konstant gehalten werden kann, d. h. die festgelegten Maximal- und Minimaldruckwerte in der Hydraulikanlage können eingehalten werden.

Claims

Patentanspruch: Druckabhängiges Umschaltventil für hydraulische Anlagen, dessen von einem Vorsteuerventil gesteuertes Schließglied einen Durchgang für die von einer Förderpumpe kommende Flüssigkeit zu einem Rücklauf öffnet, wenn der Druck im Verbraucherkreis der Anlage einen oberen Grenzwert überschreitet, und vom Rücklauf trennt, wenn dieser Druck einen unteren Grenzwert erreicht, und die das Schließglied des Vorsteuerventils belastende Schließfeder gegen die diesem Schließglied zugewandten Seite eines im Ventilgehäuse dichtend geführten Kolbens abgestützt ist, dessen andere Seite von einer Stützfeder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schließglied (21) zugewandte Seite des Kolbens (25) in an sich bekannter Weise auch unter dem Druck des Rücklaufes (5) steht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 807 348; deutsche Auslegeschrift Nr. 1052 765; französische Patentschrift Nr. 1321494; britische Patentschriften Nr. 576 167, 586 727; USA.-Patentschriften Nr. 2 513 681, 3 023 997. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1230 637.