DE1475982C - Druckventil, insbesondere Rückschlagventil für pulsartig geförderte Strömungsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckventil, insbesondere Rückschlagventil für pulsartig geförderte Strömungsmittel, bei dein, in einem Zylinderraiim des Ventilgeliäusüs ein kolbenartiges Ventilverschlußstiiek. angeordnet ist, das von einer Schließfeder in Richtung auf die Zuflußöffnimg für das Strömungsmittel gedrückt wird.

Bei bekannten Ventilen dieser Art, die üblicherweise hinter Kolbenpumpen oder andere Druckimpulse erzeugende Maschinen geschaltet werden, xo. wird das Ventilverschlußstück entsprechend den Druckimpulsen durch das Strömungsmittel bewegt. Das Ventilverschlußstück wird dabei vom Ventilsitz abgehoben und je nach der in der Strömungsmittelleitung vor oder hinter dem Ventil herrschenden Druckdifferenz mehr oder weniger stark wieder auf den Ventilsitz aufgesetzt. Mit jedem Druckimpuls ist also ein Abheben und ein Aufsetzen des Ventilverschlußstückes vom bzw. auf den Ventilsitz verbunden. Hierdurch siiid diese Teile einer starken Abnutzung unterworfen, und es ist deshalb meist ein sehr genau zu bearbeitendes und aus sehr hartem Werkstoff hergestelltes Ventilverschlußstück mit einem ebensolchen Ventilsitz notwendig. Dieses ist aufwendig und mit hohen Kpsten verbunden. Außerdem wird durch das Aufschlagen des Ventilverschlußstückes auf den Ventilsitz ein störendes Geräusch erzeugt. Versuche, das harte Aufsetzen des Verschlußstückes auf dem Ventilsitz bei derartigen Rückschlagventilen zu dämpfen, brachten mit vertretbaren Mitteln bisher keinen Erfolg.

Es sind auch Rückschlagventile bekannt, bei denen ein das Ventilgehäuse fast ganz ausfüllendes Ventilverschlußstück mittels Federkraft entweder direkt auf den Ventilsitz gedrückt wird oder vor¹ der Einfluß-Öffnung in Schwebe gehalten wird. Diese Ventile weisen einerseits den großen Nachteil auf, daß wegen der dichtenden Wirkung des Ventilverschlußstückes im Ventilgehäuse ein großer Weg zurückgelegt werden muß, damit der gesamte Ventilquerschnitt geöffnet wird. Andererseits ist bei den bekannten Rückschlagventilen keine Sicherung für den Fall vorgesehen, daß von der Druckpumpe zeitweise ein zu großer Förderstrom gefördert wird, so daß sich deshalb ein nachteiliger Druck in der Verbraucherleitung aufbaut. Die Wirkung des Druckventils, in der Verbraucherleitung ein stets gleichmäßig strömendes Medium zu erzeugen, geht infolgedessen verloren. ■ ' 1 ;··.- .·■ ■■■';.■! '·'; .'. .'" .;*-..· :

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ge--50 schilderten Nachteile zu vermeiden. Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Zylinderraum in zwei Teilräume aufgeteilt ist, von denen der eine nach der Zuflußöffnung zu gelegene und .das Ventilverschlußstück in der Schließstellung aufnehmende Teilraum im Durchmesser etwas größer ausgebildet ist als das Ventilverschlußstück und der andere, an den ersten anschließenden Teilraum, der die Schließfeder aufnimmt, rhit wenigstens einem nutenartigen Längskanal in der Zylinderwandüng versehen ist und mit der Anschlußöffnung zur Verbraucherstelic und gegebenenfalls außerdem mit einem Druckspeicher verbunden ist.

Durch eine derartige Ausbildung des Ventils wird ein Aufschlagen des Ventilyefschlußstückes auf den Ventilsitz während der Förderung des Strömungsmitlcls vermieden. Während des Fördervorganges vollführt das das Ventilverschlußstück bildende kolbenartige Glied eine schwingende hin- und hergehende Bewegung aus, ohne auf den Ventilsitz aufzusetzen. Eine Berührung des Ventilverschlußstückes mit dem Ventilsitz lean η erst dann wieder erfolgen, wenn bei abgeschalteter Förderpumpe der Druck in der Verbraucherleitimg, bzw. gegebenenfalls in dem Druckspeicher, den Druck in der Zuführungsleitung überschreitet, so daß das Ventilversclilußstück durch den Druck des Mediums und durch die Federkraft der Schließfeder gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Diese Berührung geschieht dann aber nicht mehr schlagartig, sondern erfolgt stark gedämpft, da in der Zuführungsleitung immer ein bestimmter Druck des Fördermediums vorhanden sein wird. .

In vorteilhafter Weise kann die Anschlußleitung zur Verbraucherstelle an der Übergangsstelle von einem zum anderen Teilraum des Zylinderraumes in an sich bekannter Weise senkrecht zum Zylinderraum angeordnet sein und die Anschlußleitung zu dem Druckspeicher in axialer Richtung am offenen Eode des zweiten Teilraunies anschließen. Das kolbenartige Ventilverschlußstück kann in Durchmesser und Länge etwa die Abmessungen des ersten Teilraumes des Zylinderraumes aufweisen.

Eine gute Arbeitsweise des Ventils wird dann erreicht, wenn zwischen dem kolbenartigen Ventilverschlußstück und der Wand des ersten Teilraumes des Zylinderraumes ein Ringspalt vorgesehen ist, dessen Querschnitt einer geringeren Strömungsmittelmenge als der geförderten den Durchtritt gestattet und der im Zusammenwirken mit der Kraft der Schließfeder die Zeit des Zurückwanderns des Ventilverschlußstückes bestimmt. Hierbei wird die Mündung der Zuflußöffnung für das Strömungsmittel als Ventilsitz ausgebildet. Außerdem kann der Boden des Ventilverschlußstückes als eine nach außen gewölbte Dichtfläche ausgebildet sein, die bei geschlossenem Ventil auf der als Ventilsitz ausgebildeten Mündung der Zufhißöffnung aufliegt. Als Schließfeder kann eine Schraubenfeder Verwendung finden.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfülmingsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Ventil dargestellt, welches in eine beliebige Leitung,· die ein impulsartig gefördertes Strömungsmittel führt, eingesetzt werden kann. Das Strömungsmittel kann beispielsweise öl sein, das von einer Pumpe mit nur einem Kolben gefördert wird. Derartige hydraulischeiAnlagen werden immer häufiger in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um als Servo-Einrichtung oder als vollautomatische Einrichtung die Fenster, Dächer, Sitze, Sitzlehnen, Kofferraumdeckel u. dgl. zu verstellen "oder auch um die Verriegelung der Türschlösser zu. unterstützen.

Das dargestellte Ventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Zylinderraum 2, in dem das kolbenartig ausgebildete Ventilverschlußstück 3 axial verschiebbar eingesetzt ist. Der Eingang des Ventils wird durch eine koaxial zum Zylinderraum 2 des Ventilgehäuses 1 angebrachte Bohrung 4 gebildet, deren in den Zylinderraiim 2 mündende Öffnung als Ventilsitz 5 ausgebildet ist. Auf diesen Ventilsitz 5 wird das Ventilverschlußstück 3, dessen Boden 6 eine nach außen gewölbte Dichtfläche aufweist, bei geschlossenem Ventil durch die als Schraubenfeder ausgebildete Schließfeder 7 gedrückt. Die Schließfeder 7 ist verhältnismäßig weich und stützt sich mit ihrem einen linde an einer ringförmigen

Scheibe 8 ab, die durch einen Sicherungsring 9 gehalten ist. Sie kann mit ihrem anderen Ende einen Absatz 10 des Ventilverschlußstückes 3 umschließen.

Der zum Verbraucher führende Ausgang des Ventils wird durch eine senkrecht zum Zylinderraum 2 in der Wand des Ventilgehäuses 1 angebrachte Bohrung Il gebildet, in tier ein Stutzen 12 befestigt ist. Außerdem ist das offene Ende 13 des Zylinderluunies 2 mit einem Druckspeicher verbunden. Die ,Anschlußstellen für die Strömungsmittelleitung und den Druckspeicher sind mit Gewinden verseilen. Ferner sind die Bohrung 4 und die Bohrung des Stutzens 12 an ihren zu den Strömungsmittelleitungen weisenden Enden trichterförmig aufgeweitet.

Der. Zylinderraum 2 ist in zwei Teilräume aufgeteilt. Der erste Teilraum ist nach der Zufluß-Öffnung zu gelegen und nimmt das kolbenartige Ventilverschlußstück 3 in der Schließstellung auf. Er hat eine glatte zylindrische Innenwand, und das Ventilverschlußstück 3 versperrt dem geförderten Strö- ao mungsmittel zum überwiegenden Teil den Weg. Zwischen dem Ventil verschlußstück und der Wand des · Zylinderraumes 2 ist ein Ringspalt 15 gebildet, dessen Querschnitt einer geringeren Strömungsmittelmenge als der geförderten den Durchtritt gestattet. An diesen ersten Teilraum schließt sich der zweite Teilraum mit gleichem Durchmesser an. Dieser nimmt die Schließfeder 7 auf und ist mit wenigstens einem nutenartigen Längskanall4 in seiner Zylinderwandung versehen, dessen Querschnitt einen ausreichenden Durchlaß für das geförderte Strömungsmittel darstellt. Dieser zweite Teilraum weist die Anschlußöffnung zum Verbraucher und in dem Ausführungsbeispiel außerdem noch die Anschlußöffnung zu einem Druckspeicher auf. Die die Anschlußöffnung zum Verbraucher darstellende Bohrung 11 bildet mit ihrer zur Zuflußbohrung 4 gerichteten Wand die Übergangsstelle zwischen den beiden Teilräumen des Zylinderraumes 2.

Bei Inbetriebnahme der Förderpumpe wird das Ventilverschlußstück 3 — auf der Zeichnung gesehen — nach unten zurückgedrängt. Dieser Bewegung wirkt die Schraubenfeder 7 entgegen. Eine geringe Menge des Strömungsmittels gelangt hierbei bereits durch den Ringspalt 15 in den zweiten Teilraum. Jedoch erst dann, wenn das Ventilverschlußstück 3 so weit nach unten gedrückt ist, daß es den nutenartigen Längskanal 14 bzw. im Beispiel, . die eine Verlängerung dieses Längskanals 14 darstellende Bohrung 11 freigibt, kann das gesamte Strömungsmittel zum Verbraucher und zum Druckspeicher strömen. Bei der nun fortgesetzten Förderung des Strömungsmittels wird das Ventilverschlußstück im Bereich des Übergangs von einem Teilraum zum anderen Teilraum des Zylinderraumes 2 entsprechend den Strömungsimpulsen des Mediums axial gerichtete Bewegungen ausführen. Es schlägt dabei jedoch nicht auf den Ventilsitz 5 zurück. Erst wenn die Förderpumpe nicht mehr fördert, wird das Ventilverschlußstück 3 von der Schließfeder 7 auf den Ventilsitz 5 zurückgedrückt. Diese Bewegung des Ventilverschlußstückes 3 wird durch das im ersten Teilraum des Zylinderraumes 2 befindliche Strömungsmittel, . welches durch den Ringspalt langsam in den zweiten Teilraum überströmt, sehr gedämpft und das Ventilverschlußstück 3 setzt langsam auf den Ventilsitz 5 auf. Die zum Zurückführen des Ventilverschlußstückes 3 auf den Ventilsitz 5 erforderliche Zeit kann durch eine entsprechende Auslegung der Schließfeder 7 und Bemessung des Ringspaltes 15 zwischen dem Ventilverschlußstück und der Wand des ersten Teilraumes yorbestimnit werden.

Möglich ist auch eine Ausführung, bei der das Ventilverschlußstück 3 sehr genau in den Zylinderraum 2 eingepaßt wird, so daß kein Ringspalt vorhanden ist.

Claims (6)

: Patentansprüche:

1. Druckventil, insbesondere Rückschlagventil . für pulsartig geförderte Strömungsmittel, bei dem in einem Zylinderraum des Ventilgehäuses ein kolbenartiges Ventilverschlußstück angeordnet ist, das von einer Schließfeder in Richtung auf die Zuflußöffnung für das Strömungsmittel gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (2) in zwei Teilräume aufgeteilt ist, von denen der eine nach der Zuflußöffnung (4) zu gelegene und das VentilverscMußstück (3) in der Schließstellung aufnehmende Teilraum im Durchmesser etwas.größer ausgebildet ist als das Ventilverschlußstück und der. andere an den ersten anschließenden Teilraum, der die Schließfeder (7) aufnimmt, mit wenigstens einem nutenartigen Längskanal (14) in der Zylinderwandung versehen ist und mit der Anschlußöffnung (11) zur Verbraucherstelle und gegebenenfalls außerdem mit einem Druckspeicher verbunden ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung zur Verbraucherstelle an der Übergangsstelle von einem zum anderen Teilraum des Zylinderraumes (2) in an sich bekannter Weise senkrecht zum Zylinderraum angeordnet ist und die Anschlußleitung zu dem Druckspeicher in axialer Richtung am offenen Ende (13) des zweiten Teilraumes anschließt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kolbenartige Ventilverschlußstück (3) in Durchmesser und Länge etwa die Abmessungen des ersten Teilraumes des Zylinderraumes (2) aufweist.

4. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem kolbenartigen Ventilverschlußstück (3) und der Wand des ersten Teilraumes des Zylinderraumes (2) ein Ringspalt (15) vorgesehen ist, dessen Querschnitt einer geringeren Strömungsmittelmenge als der geförderten den Durchtritt gestattet und" der im Zusammenwirken mit der Kraft der Schließfeder (7) die Zeit des Zurückwandems des Ventilverschlußstückes bestimmt.

5. Ventil nach einem oder mehreren de.r Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6) des Ventilverschlußstückes (3) als eine nach außen gewölbte Dichtfläche ausgebildet ist, die bei geschlossenem Ventil auf der als Ventilsitz (5,) ausgebildeten Mündung der Zuflußöffnung (4) aufliegt. '

6. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Schließfeder (7) in an sich bekannter Weise eine Schraubenfeder dient.

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