DE1262708B - Speicher-Ladeventil - Google Patents

Speicher-Ladeventil

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DE1262708B
DE1262708B DEK60285A DEK0060285A DE1262708B DE 1262708 B DE1262708 B DE 1262708B DE K60285 A DEK60285 A DE K60285A DE K0060285 A DEK0060285 A DE K0060285A DE 1262708 B DE1262708 B DE 1262708B
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DE
Germany
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pressure
accumulator
valve
pump
spring
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Pending
Application number
DEK60285A
Other languages
English (en)
Inventor
Juergen Eglinski
Dipl-Ing Heinz Kiefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dipl-Ing Heinz Kiefer
Original Assignee
Dipl-Ing Heinz Kiefer
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Filing date
Publication date
Application filed by Dipl-Ing Heinz Kiefer filed Critical Dipl-Ing Heinz Kiefer
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Publication of DE1262708B publication Critical patent/DE1262708B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/027Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Description

  • Speicher-Ladeventil Gegenstand der Erfindung ist ein federbelastetes Speicher-Ladeventil für Druckspeicher von hydraulischen Systemen mit Pumpe, Vorratsbehälter, Druckspeicher und Druckmittelverbraucher, welches bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe entlastet und mit dem Vorratsbehälter verbindet und bei Erreichen eines vorbestimmten Minimaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe mit demselben zwecks Aufladung verbindet, wobei die Umschaltvorgänge schlagartig erfolgen.
  • Es sind Speicher-Ladeventile bekannt, deren als Längsschieber ausgebildetes Verschlußstück auf beiden Stirnseiten mit Fluiddruck belastet ist und eine Stirnseite zusätzlich unter dem Einfluß einer in der Vorspannung veränderbaren Feder steht, auf die wiederum über einen weiteren Längsschieber der Fluiddruck wirkt. Die Umsteuervorgänge werden dadurch ausgelöst, daß einmal durch Steuerkanten des letzteren Längsschiebers eine Stirnseite des ersteren vom Fluiddruck entlastet wird und der nur noch auf eine Stirnseite wirkende Fluiddruck das Verschlußstück in eine Lage bringt, bei der die Druckleitung der Pumpe mit dem Behälter verbunden ist, und zum anderen das Verschlußstück beidseitig mit dem Fluiddruck belastet ist und die zusätzlich auf eine Stirnseite wirkende Kraft der Feder es in einer Lage hält, bei der die Druckleitung der Pumpe zwecks Aufladung mit dem Speicher verbunden ist. Ein Rückschlagventil verhindert, ,daß sich bei entlasteter Druckleitung der Speicher in den Vorratsbehälter entleert. Weiter sind Speicher-Ladeventile bekannt, bei denen das Verschlußstück einerseits vom Fluiddruck und andererseits von einer vorgespannten Feder mit veränderbarer Vorspannung belastet ist. Zur Auslösung der jeweiligen Umschaltvorgänge wird eine zusätzliche Fläche des Verschlußstücks vom entgegen der Kraft der Feder gerichteten Fluiddruck entweder belastet oder entlastet. Ein Rückschlagventil verhindert die Entleerung des Speichers in den Vorratsbehälter bei geöffneter Druckleitung.
  • Beide Ausführungsarten dieser Speicher-Ladeventile erfordern einen erheblichen baulichen Aufwand. Außerdem haben sie den gemeinsamen Nachteil, daß sich an den Umschaltpunkten, d. h. bei Erreichen des vorbestimmten Maximal- oder Minimaldrucks im System, zwischen dem dem Speicher entnommenen und dem in den Vorratsbehälter zurückströmenden Fluid einerseits und dem von der Pumpe geförderten Fluid andererseits ein Mengengleichgewicht einstellen kann. Wird dieses Gleichgewicht im Bereich des vorbestimmten Maximaldrucks erreicht, so findet keine Entlastung der Pumpe statt. Dieselbe fördert gegen den Maximaldruck, und das Speicher-Ladeventil arbeitet als Druckbegrenzungsventil. Wird das Gleichgewicht im Bereich des vorbestimmten Minimaldrucks erreicht, so wird der Speicher nicht wieder aufgeladen. Die Pumpe fördert weiter gegen den Minimaldruck, wobei das Speicher-Ladeventil ebenfalls die Wirkung eines Druckbegrenzungsventils hat.
  • Es ist eine Drucksteuervorrichtung bekannt, die die Aufgabe hat, den Luftdruck in einem Behälter innerhalb von vorbestimmten Grenzen konstant zu halten, indem bei Unterschreiten eines Mindestdrucks im Behälter die Druckleitung einer Pumpe über ein Ventil mit demselben verbunden wird und indem bei überschreiten eines Höchstdrucks im Behälter die Druckleitung der Pumpe durch dasselbe Ventil versperrt wird. Das Ventil wird durch einen kolbenartigen Stößel betätigt. Auf diesen wirkt an der einen Stirnseite der Behälterdruck und dem entgegen- bzw. gleichgerichtet die haftende Kraft und das Gewicht eines mit dem Stößel verbundenen Permanentmagneten. Das öffnen und Sperren der zum Behälter führenden Druckleitung erfolgt unter dem Einfluß des Permanentmagneten schlagartig. Die bekannte Drucksteuervorrichtung enthält keine Mittel, welche bei Erreichen des vorbestimmten Höchstdrucks im Behälter die Druckleitung der Pumpe entlasten. Sie ist daher als Speicher-Ladeventil im Sinn der vorliegenden Erfindung nicht verwendbar. Auch bekannte Druckbegrenzungs- und Entlastungsventile, deren Schließkraft durch Permanentmagneten hervorgerufen wird, sind als Speicher-Ladeventile ungeeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speicher-Ladeventil zu schaffen, welches bei geringem baulichen Aufwand volle Funktionssicherheit in der schlagartigen Umstellung bietet. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verschlußstück des Speicher-Ladeventils formschlüssig mit einer ferromagnetischen Platte verbunden ist, die mit am Ventilgehäuse bzw. am Gehäusedeckel befestigten Permanentmagneten zusammenwirkt. Die Kraft der Feder kann einstellbar sein. Das Verschlußstück kann ein Längsschieber sein.
  • Das Speicher-Ladeventil gemäß der Erfindung hat weniger Einzelteile als vergleichbare bekannte Ventile. Die wenigen verbleibenden Teile sind rotationssymmetrisch und können daher auf einfache Weise und sehr genau angefertigt werden. Auf Grund des degressiven Verlaufs der magnetischen Haftkraft mit größer werdendem Luftspalt ist ein stabiles Mengengleichgewicht-zwischen dem-dem- Speicher entnommenen und dem in den Vorratsbehälter zurückströmenden Fluid einerseits und dem von der Pumpe geförderten Fluid anderseits ausgeschlossen.
  • Die Zeichnung stellt im Längsschnitt ein Ausfüh= rungsbeispiel des Speicher-Ladeventils gemäß der Erfindung dar.
  • Das Ventilgehäuse 1 ist mit drei Rohranschlüssen 2,3 und 4 versehen. In den Rohranschluß 2 mündet die Druckleitung 5 -der Pumpe 6, welche Fluid aus einem Vorratsbehälter 7 über ein Rückschlagventil 8 in ein Fluidsystem fördert,, von dem der Einfachheit halber nur der Druckspeicher 9 und eine Rohrleitung 10 dargestellt sind. Die Rohrleitung 11 verbindet das Fluidsystem mit dem Rohranschluß 3 des Ventilgehäuses 1. Eine Rohrleitung 12 führt von dem Rohranschluß 4 des Ventilgehäuses 1 zum Vorratsbehälter 7. In einer Bohrung 13 des Ventilgehäuses ist das als Längsschieber 14 ausgebildete Verschlußstück angeordnet, welches in der dargestellten Lage den Rohranschluß 2 gegen den Rohranschluß 4 verschließt. -Der Rohranschluß 3 mündet in die den Längsschieber 14 aufnehmende Bohrung 13. Dem Rohranschluß 3 gegenüberliegend ist am Ende des Längsschiebers 14 eine Platte 15 aus ferromagnetischem Werkstoff befestigt. Das Ventilgehäuse hat an dieser Seite eine Öffnung 16, die mit Hilfe eines Sprengrings 17 durch den Gehäusedeckel 18 verschlossen ist. In der Öffnung 16 sind zwei ringförmige Permanentmagneten 19 und 20 untergebracht. Der Permanentmagnet 19 ist - z. B. durch Verkleben -am Ventilgehäuse 1 befestigt, der Permanentmagnet 20 am Gehäusedeckel 18. Die Anordnung der Permanentmagneten und die Montage des Längsschiebers 14 erfolgen so, daß die Platte 15 zwischen den beiden Permanentmagneten 19 und 20 liegt. Eine Feder 21 bringt in der dargestellten Lage die Platte 15 zur Anlage an den Permanentmagneten 19. Die Vorspannung der Feder 271 ist mit Hilfe einer Stellschraube 22 einstellbar, welche in dem Ansatz 23 des Gehäusedeckels 18 angebracht ist. Die Sicherung der ; Einstellung erfolgt durch eine Kontermutter 24.
  • Der im Fluidsystem, also in der Rohrleitung 10 und im Druckspeicher 9 wirksame Druck belastet über die Rohrleitung 11 und über den Rohranschluß 3 die Stirnseite 25 des Längsschiebers 14. Wenn der Fluiddruck einen durch die Vorspannung der Feder 21 und durch die Haftkraft des Permanentmagneten 19 bestimmten Wert überschreitet, wird die Platte 15 vom Permanentmagneten 19 abgehoben. Infolge des zwischen - dem Permanentmagneten 19 1 und der Platte 15 entstehenden und sich vergrößernden Luftspalts nimmt die Haftkraft zwischen diesen Teilen stark ab, so daß sich der Längsschieber 14 und die mit ihm verbundene Platte 15 unter dem Fluiddruck schlagartig auf den Permanentmagneten 20 zu bewegen. Die Platte 15 kommt zur Anlage an den Permanentmagneten 20. Gegen die vorgespannte Feder 21 wirken somit die Haftkraft zwischen dem Permanentmagneten 20 und der Platte 15 und zusätzlich der Fluiddruck, welcher die Stirnseite 25 des Längsschiebers 14 belastet. Die in Richtung der Feder 21 wirkende Anziehungskraft zwischen Permanentmagneten 19 und Platte 15 ist wegen des großen Luftspalts vernachlässigbar klein. Bei Anlage der Platte 15 am Permanentmagneten 20 und entsprechender Stellung des Längsschiebers fließt das von der Pumpe 6 geförderte Fluid über die Rohrleitung 5, den Rohranschluß 2, den Rohranschluß 4 und über die Rohrleitung 12 drucklos in den Vorratsbehälter 7 ab. Das Rückschlagventil 8 verhindert, daß sich der Druckspeicher 9 in den Vorratsbehälter 7 entleert.
  • Wird aus der Rohrleitung 10 Fluid entnommen, so sinkt der Druck im Druckspeicher 9. Gleichzeitig nimmt der auf der Stirnseite 25 des Längsschiebers 14 lastende Druck ab. Schließlich überwiegt die Kraft der Feder 21 die Haftkraft zwischen Permanentmagneten 20 und Platte 15 sowie den auf der Stirnseite 25 des Längsschiebers 14 lastenden Druck. Zwischen dem Permanentmagneten 20 und der Platte 15 bildet sich ein größer werdender Luftspalt, wobei die Haftkraft stark abnimmt. Gleichzeitig nimmt die Anziehungskraft zwischen Permanentmagneten 19 und Platte 15 stark zu. Unter der zusätzlichen Kraft der Feder 21 nimmt der Längsschieber daher wieder die dargestellte Lage ein, in der der Druckspeicher 9 erneut aufgeladen wird.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Federbelastetes Speicher-Ladeventil für Druckspeicher von hydraulischen Systemen mit Pumpe, Vorratsbehälter, Druckspeicher und Druckmittelverbraucher, welches bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe entlastet und mit dem Vorratsbehälter verbindet und bei Erreichen eines vorbestimmten Minimaldrucks im Speicher die Druckleitung der Pumpe mit demselben zwecks Aufladung verbindet, wobei die Umschaltvorgänge schlagartig erfolgen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verschlußstück (14) des Speicher-Ladeventils formschlüssig mit einer ferromagnetischen Platte (15) verbunden ist, die mit am Ventilgehäuse (1) bzw. am Gehäusedeckel (18) befestigten Permanentmagneten (19,20) zusammenwirkt.
  2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (21) einstellbar ist.
  3. 3. Ventil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück ein Längsschieber (14) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 715 600; USA.-Patentschriften Nr. 2 473 953, 2 644 477.
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