DE1773415B2 - Druckregelventil fuer hydraulische fluessigkeiten - Google Patents

Description

und ruckartig zur Wirkung (USA.-Patentschrift 2625714).

Bekannt ist ein weiteres Ventil mit einem Steuerschieber und einem Nebenstromscb»eber, Die in das Gehäuse eintretende hydraulische > ^Sssigkeit strömt an einem Rückschlagventil vorbei und tritt in eine Bohrung ein, von wo aus sie bei genügend hohem Druck einen Steuerschieber gegen den Druck einer Feder verschieben kann. Die Flüssigkeit kann dann in eine Gehäusebohrung eintreten und von dort τπιπ Auslaß gelangen. Bei besonders hohen Drücken wird zusätzlich noch der Nebenstromschieber verschoben, der einen unmittelbar zum Auslaß führenden Nebenstromkanal freigibt Auch dieses bekannte Ventil wirkt als Druckentlastungsventil (USA.-Patentschrift 2 779346).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, ein Druckregelventil zu schaffen, das in einer hydraulischen Leitung einen konstanten vorherbestimmten Druck aufrechterhält auch wenn sich Druck und oder Geschwindigkeit der einströmenden Flüssigkeit ändern.

Bei einem Ventil der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der den Steuerschieber aufnehmenden Bohrung an dem von der Feder abgelegenen Ende ein besonderer Hochdruckeinlaß vorgesehen ist daß am anderen Ende der Bohrung ein besonderer Niederdruckauslaß vorgesehen ist, daß das von der Feder abgelegene Ende des Hauptschiebers durch eine Gehäusebohrung mit einer in die Bohrung mundenden Gehäuseöffnung verbunden ist und daß der Steuerschieber einen mit der Gehäuseöffnung zusammenwirkenden Umfangssteg aufweist, um diese bei sich in seiner Bohrung in Normalstellung befindendem Steuerschieber abzusperren. Daraus folgt, daß der Steuerschieber einen eigenen Einlaß und Auslaß zum unmittelbaren Anschluß an die hydraulische Leitung erhält. Er ist nicht, wie bei den bekannten Konstruktionen, nur mittelbar über den Hauptschieber an das hydraulische System angeschlossen, sondern steht unmittelbar unter dessen Einwirkung. Er ist daher auch unabhängig von der Trägheit daß heißt der Masse, von der Stellung und der Vorspannung des Hauptschiebers. Bei Solldruck verschließt der Steuerschieber seinen Einlaß und kommt nicht zur Wirkung. Bei Ansteigen des Druckes hebt er sich dagegen von seinem Einlaß ab und stellt eine Verbindung zu demjenigen Ende des Hauptschiebers dar. das von dessen Feder abgelegen ist. Der Hauptschieber wird dadurch in üffnungsstellung verschoben. Dies bewirkt, daß sich der Durchgangsquerschnitt des Ventils erhöht, wodurch dem Druckanstieg entgegengearbeitet wird. Durch diese Unabhängigkeit des Steuerschiebert, vom Hauptschieber erhält das Ventil eine hohe Ansprechempfindlichkeit. In der Ruhe- oder Normstellung sperrt der auf dem Steuerschieber vorgesehene Umfangssteg die Verbindung zum Hauptschieber, so daß beide Schieber unabhängig voneinander werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die axiale Länge des Umfangssteges des Steuerschiebers mindestens der axialen Länge der in die ihn aufnehmende Bohrung einmündenden zum Hauptschieber führenden Gehäuseöffnung entspricht, daß die von der Feder abgelegene Seite des Umfangssteges in ständiger Verbindung mit dem Hochdruckeinlaß und dessen andere Seite in ständiger Verbindung mit dem Niederdruckausiaß steht und daß der Umfangssteg in ticn Stellungen des Steuerschiebers eine direkte Verbindung zwischen dem Hochdruckeinlaß und dem S Niederdruckauslaß sperrt. Mit dieser Ausgestaltung erreicht man auf konstruktiv einfache Weise, daß der Steuerschieber entweder die Verbindung zum Hauptschieber freigibt oder verschließt

Sine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der ίο Steuerschieber durch die mit ihm in Ringrrff liegende Feder in eine Richtung vorgespannt wird, in der über die Gehäusebohrung und die Gchäuseöffhnng eine Verbindung zwischen dem von der Feder abgelegenen ende des Hauptschiebers und dem Niederdruckis ausiaß geöffnet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerschieber in einer in seiner Bohrung angeordnet»! Büchse verschiebbar ist, die Büchse eine Umfangsnut aufweist die Gehäusebohao rung in die Umfangsnut einmündet und die zu der Gehäusebohrung führende Gehäuseöffnung in der Büchse und in die Umfangsnut einmündend vorgesehen ist. Die Anordnung dieser Büchse erleichtert die Ausbildung der verschiedenen Gehäusebohrungen ^a5 und Veroindungen.

Schließlich ist noch vorgesehen, daß der Auslaß der den Steuerschieber aufnehmenden Bohrung als Gewindebohrung ausgebildet ist eine mit einer Löiigsbohrung versehene Gewindebüchse in die Gewindebohrung eingeschraubt ist und die den Steuerschieber vorspannende Feder einstellbar zwischen diesem und der Gewindebüchse eingespannt ist.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

Fi g. 1 ein Längsschnitt durch das Druckventil, F i g. 2 die schematische Darstellung eines hydraulischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckregelventil den Druck an der Stelle A regelt, F i g. 3 die schematische Darstellung eines hydraulischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckregelventil den Druckunterschied zwischen den Stellen A und B regelt,

F i g. 4 die schematische Darstellung eines hydraulischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckregelventil den hydraulischen Kreis 1 bei der Zuführung von hydraulischem Druckmittel die Priorität gegenüber dem hydraulischen Kreis 2 einräumt, und F i g. 5 die schematische Darstellung eines hydraulischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckregelventil eine konstante Strömungsgeschwindigkeit bewirkt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Druckregelventil 10 bildet der obere Teil eine Strömungsregeleinheit und der untere Teil eine Druckregeleinheit. Beide Einheiten befinden sich im Gehäuse 11. Der Einlaß 12 und der Auslaß 13 liegen sich gegenüber. Das gleiche gilt für den Hochdruckeinlaß 16 und den Niedcrdiuckauslaß 17, die bei Normalbetrieb nicht in Verbindung miteinander stehen. Bei einem zu hohen Ansteigen des Drucks jedoch tritt eine kleine Flüssigkeitsmenge in den Hochdruckeinlaß 16 ein und gelangt durch eine Gehäusebohrung 19 in die Strömungsregeleinheit. Wenn der Druck zu stark abnimmt, kann in ähnlicher Weise eine kleine Flüssigkeitsmenge aus der Kammer 36 der Strömungsregeleinheit durch die Gehäusebohrung 19, durch die Druckregeleinheit und aus dem Niederdruckauslaß

17 herausfließen. In keinem Falle findet eine direkte Fehlen eines entsprechenden unausgeglichenen Flüssigkeitsströmung von 16 nach 17 statt. In jedem Drucks in einer Stellung befindet, welche die Kammer Falle ist die Flüssigkeitsmenge, die in den Hoch- 36 mit dem Niederdruckauslaß 17 in Verbindung druckeinlaß 16 fließt oder aus dem Niederdruckaus- setzt, und zwar mittels eines Durchlasses aus der laß 17 heraustritt, verhältnismäßig gering. 5 Kammer 36 durch die Gehäusebohrung 19, die Um-

Die Strömungsregeleinheit regelt die Flüssigkeits- fangsnut44, die Gehäuseöffnungen 45, die Ringnut strömung zwischen Einlaß 12 und Auslaß 13. Einlaß 48, die öffnung 49, die Kammer 50 und schließlich 12 und Auslaß 13 stehen mit einer mittleren Kammer eine öffnung 53 im Gewindestopfen 42. Wie nach-

18 A im Gehäuse 11 über Gehäusebohrungen 14,15 stehend noch beschrieben wird, wird jedoch in einem in Verbindung, so daß Flüssigkeit durch das Gehäuse io stabilen Betriebszustand die Lagerfiäche 46 die Gevom Einlaß 12 zum Auslaß 13 gelangen kann. häuseöffnungen 45 genau überdecken, so daß die

Die Strömungsregeleinheit enthält eine Büchse 20 Verbindung zwischen der unteren Kammer 36 unterin der mittleren Kammer 18/1. Der Hauptschieber 21 halb des Hauptschiebers 21 der Strömungsregeleinist in der Büchse 20 verschiebbar, und eine an einem heit sowohl mit dem Niederdruckauslaß 17 als auch Gewindestopfen 23 anliegende Feder 22 drückt den xs mit dem Hochdruckeinlaß 16 unterbrochen ist.
Hauptschieber 21 in seine untere geschlossene Stel- Der Gewindestopfen 42 ist innerhalb des Niederung, druckauslasses 17 einstellbar, um den Druck der

Die Büchse 20 weist zwei Ringnuten 24,25 auf, Feder 43 auf den Steuerschieber 41 einzustellen. Auf die den Gehäusebohrungen 14, 15 gegenüberliegen. diese Weise wird mit dem Gewindestopfen 42 der Weitere Bohrungen 26,27 in der Büchse 20 stellen ao Druck eingestellt, unter dem das Ventil wirksam ist. die Verbindung zwischen den Ringnuten 24,25 und Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Wenn

dem Inneren der Büchse 20 her. Die Büchse 20 ist sich das Ventil 10 in Ruhe befindet, daß heißt, wenn ferner mit mehreren in Längsrichtung im Abstand keine hydraulischen Kräfte auf eine öffnung einwirliegenden, äußeren Ringnuten versehen, in welchen ken, bewirkt die Feder 22, daß der Flansch 35 des Dichtringe 29 angeordnet sind. »5 Hauptschiebers 21 der Strömungsregeleinheit gegen

Eine Bohrung 34 im Gewindestopfen 23 dient als das obere Ende der Büchse 20 anliegt. In dieser Stel-Flüssigkeitsauslaß und verhindert eine hydraulische lung ist der Hauptschieber 21 vollständig zurückge-Verriegelung des Hauptschiebers 21. zogen, und die Bohrungen 27 werden durch den

Der Hauptschieber 21 ist zwischen der oberen Hauptschieber 21 blockiert, um das Ventil 10 ge-Bohrung 34 und der unteren Gehäusebohrung 19 ver- 30 schlossen zu halten. In der Ruhestellung des Ventils schiebbar angeordnet. Ein Flansch 35 am oberen 10 bewirkt auch der Druck der Feder 43, daß der Ende des Hauptschiebers 21 dient als Anschlag, um Steuerschieber 41 der Druckregeleinheit nach rechts den Hub zu begrenzen. Der Hauptschieber 21 ist an bewegt wird, so daß sich der Umf angssteg 46 rechts beiden Enden mit Bohrungen versehen, welche eine von den Gehäuseöffnungen 45 befindet und eine Veruntere Kammer 36 und eine obere Kammer 37 bil- 35 bindung zwischen der Kammer 36 und dem Niederden. Eine äußere Ringnut 39 im Hauptschieber 21 druckauslaß 17 hergestellt ist.
erstreckt sich quer zu der Bohrung 26 und quer zu In wenigstens einer Betriebsweise kann das in eine

wenigstens einem Teil der Bohrung 27, um eine hydraulische Leitung eingeschaltete Ventil 10 als zu Flüssigkeitsströmung vom Einlaß 12 zum Auslaß 13 einem hydraulischen Kreislauf parallel geschaltet anzu ermöglichen. ♦<> gesehen werden, wobei die Einlasse 12 und 16 un-

Die Druckregeleinheit enthält: mittelbar stromaufwärts vom hydraulischen Kreislauf

_x . , ..„..., „ , ,on · in die hydraulische Leitung eingeschaltet sind, vväh-

a) eine Buchse 40, die in der Bohrung 18 S zwi- _{rend die AusI8sse 13 17 wa} 34 _{auf Nulldruck} i_iegen. sehen dem HochdruckemlaB 16 una aem !sie- _{Umer diesen Bedingungen ist der Druck an den hin}. derdruckauslaß 17 angeordnet ist, _{45 lassen 12 und 16 g]eich Wenn der Dn]ck am Hoch}.

b) einen Steuerschieber 41, der in der Büchse 40 druckeinlaß 16 genau gleich ist dem Druck, auf den verschiebbar ist, die Stelle in der Leitung geregelt werden soll, mit der

der Hochdruckeinlaß 16 verbunden ist. wird die

c) einen Gewindestopfen 42 am Auslaß 17 und feder 43 so eingestellt, daß der Umfangssteg 46 die

d) eine Feder 43 zwischen dem Steuerschieber 41 ⁵° Gehäuseöffmmgen 45 genau überdeckt, um die: Ver- und dem Gewindestopfen 42. buidung zwischen den Öffnungen 45 und der Öffnung

^r 16 oder 17 zu blockieren.

Eine Umfaagsnut 44 in der Büchse 40 stellt die Wenn das Ventil 10 in ein hydraulisches System Verbindung zwischen der Gehäusebohrung 19 (die in eingesetzt wird, muß es entsprechend entlüftet werdie mittlere Kammer 18 A mündet) und der Ge- 55 den, so daß die verschiedenen Öffnungen 12, 13, 16, bäuseöffnung 45 her (die in die Kammer 18ß mün- 17 und 34 mit Flüssigkeit gefüllt sind, sowie daß auch det). Der Steuerschieber 41 ist mit einer äußeren die Kammern 18 Λ rad 185 (und insbesondere die Ringnut 48 und einer Bohrung 49 versehen, weiche Kammer 36) mit Flüssigkeit gefüllt sind. Unter der die Nut 48 mit der Längsbohrung 50 im Hilfsschieber Annahme, daß alle öffnungen und Kammern mit 41 verbindet Die axiale Länge der Lagerfläche 46 60 Flüssigkeit gefüllt sind und daß der zu regelnde auf dem Hilfsschieber 41 ist gleich dem Durchmesser Druck genau dem vorherbestimmten gewünschten der Gehäuseöffnung 45, so daß die Lagerfläche 46 Wert entspricht, kann sich das Ventil in der in F i g. 1 die öffnungen 45 nur bei genauer Einstellung des gezeigten Stellung befinden, in welcher der Umfangs-Hilfsschiebers 41 abdichtet Eine Bewegung des HiKs- steg 46 die Gehäuseöffnungen 45 vollständig Überschiebers 41 in der einen oder anderen Richtung wird $5 deckt und der Hauptschieber 21 bis zu einer Stelle einen Teil der öffnungen 45 freigeben. vorgeschoben ist, aa weicher eine sichtbare Flüssig-

Der Steuerschieber 41 wird in F i g. 1 durch die keitsströmung zwischen den öffnungen 12 und 13 erFeder 43 nach rechts gedrückt, so daß er sich bei folgt. Unter den in F i g. 1 gezeigten Bedingungen

überdeckt der Hauptschieber 21 teilweise die Öffnun- Gewindestopfen 42 eingestellt wird, bis der Druckeen 27 so daß Flüssigkeit aus dem Einlaß 12 durch messer die gewünschte Druckhohe anzeigt, die Gehäuseböhrung 14 in die Ausnehmung 24, durch Der Umfangssteg 46 hat eine axiale Lange, die die Bohrung 26 in die Ringnut 39, durch die Öffnun- genau dem Durchmesser der Gehauseoffnungen 45 gen 27 in die Ringnut 25 und schließlich durch die 5 entspricht, so daß eine betrachtliche Genauigkeit bei Öffnung 15 und den Auslaß 13 nach außen fließen der Bemessung des Urnfangssteges 46 und der Gekann Die Stärke der Flüssigkeitsströmung durch das häuseöffnungen 45 wichtig ist, um mit dem Ventil 10 in diesem Zustand befindliche Ventil 10 ist abhängig eine genaue Druckregelung zu erzielen Sobald jevom Druck am Einlaß 12 und vom Grad der Be- doch die genaue Bemessung durchgeführt ist, tritt schränkung, welcher der Strömung durch die Ring- io am Umfangssteg 46 und an den Gehauseoffnungen nut 39 an den Bohrungen 27 auferlegt wird. 45 eine vernachlässigbare Abnutzung auf, wed keine Im Hinblick auf diesen Betriebszustand sei ange- nennenswerte Flüssigkeitsströmung über den Umnommen daß der Druck am Hochdruckeinlaß 16 an- fangssteg 46 oder durch die Gehäuseöffnungen 45 ersteist Dadurch wird der Steuerschieber 41 nach folgt. Jedenfalls tritt bestimmt keine kontinuierliche links 'gedrückt und eine Flüssigkeitsströmung aus 15 Flüssigkeitsströmung durch diese aus dem Umf angsdem Hochdruckeinlaß 16 durch die Gehäuseöffnun- steg 46 und den Gehauseoffnungen 45 bestehende ~»_n4<; ;_n die Kammer 36 ermöglicht so daß der Ventilanordnung auf. Die hindurchgehende Flüssig-Hauötschieber 2Ϊ entgegen der Wirkung der Feder 22 keit ist in ihrer Menge sehr begrenzt, da gewöhnlich vorgeschoben wird. Dieses Vorrücken des Haupt- nur verhältnismäßig kleine Einstellungen des Hauptschiebers 21 wird einen größeren Teil der Bohrungen 20 Schiebers 21 erforderlich sind, um verhältnismäßig 27 freigeben wodurch die Beschränkung innerhalb kleine Änderungen des Leitungsdrucks zu kompender Strömungsregeleinheit des Ventils 10 vermindert sieren. Das Ventil 10 behält daher seine Genauigkeit wird Infolgedessen wird eine größere Flüssigkeits- während einer langen Zeitdauer bei. menge durch das Ventil 10 vom Einlaß 12 zum Aus- Die Druckregeleinheit des Ventils 10 wirkt ohne laß 13 fließen so daß Flüssigkeit aus der Leitung »0 nennenswerte Flüssigkeitsströmung. Sie ist daher nur abgezogen wird, deren Druck geregelt wird. Der von dem Druck am Hochdruckeinlaß 16 oder geDruck in der Leitung wird daher auf den Sollwert nauer von dem Druckunterschied zwischen den öffabnehmen so daß sich die Steuerschieber 41 wieder nungen 16 und 17 abhängig. Jede Druckänderung, nach recht- bewegen, um die Gehäuseöffnungen 45 die ausreicht, um die Feder 43 zusammenzudrucken zu überdecken. Auf diese Weise ist eine kleine Flüs- 30 oder zu entspannen, öffnet die Gehauseoffnungen 45 sigkeitsmenge in die Kammer 36 eingelassen worden. weit genug, so daß eine kleine Flüssigkeitsmenge ent-Die in die Kammer 36 eingelassene Menge ist gerade weder in die Kammer 36 oder aus dieser fließen kann_: groß genug um den Hauptschieber 21 so weit vorzu- um die Strömungsregeleinheit einzustellen, schieben, als zur Verstärkung der Strömung durch Das Ventil 10 kann in einer Reihe verschiedenei das Ventil 10 erforderlich ist. um den Druck an den 35 Systeme verwendet werden, um

Einlassen 12 und 16 konstant zu halten. 1. den Druck an einer Stelle des Systems genau zu

Wenn wieder unter der Voraussetzung der stau- _{m oder}

sehen Stellung gemäß F i g. 1 angenommen wird, daß ⁶

der Druck am Hochdruckeinlaß 16 abzunehmen 2. den Druckunterschied zwischen zwei Stellen de: trachtet, drückt die Feder 43 den Steuerschieber 41 40 Systems zu regeln oder

nach rechts und die Kammer 36 kommt mit dem -,-.,,- -, · , _Oi „

Serdmckauslaß 17 in Verbindung. Unter dem 3. als Sicherheitsventi zu wirken um eine Stelle d 22 übt Dk ird infolge Jf⁰¹?'⁸^ ^an T Flüssigkeit durch da,

kauslaß 17 in Verbindung. Unter dem

durch dfc Feder 22 ausgeübten Druck wird infolge- Jf⁰¹?'⁸^ ^an T Flüssigkeit durch da,

dSSiefae kleine nüssi|keitsmepge _mK der Kammer Ventil 10 freigegeben wird, oder

i Ghäbh 19 di Gehäuseöff

dSSiefae kleine n|g

36 durch die Gehäusebohrung 19, die Gehäuseöff- 45 4 als ein Prioritätsventil zu wirken oder nungen 45 und schließlich durch den Niederdruck- . . ,

auslaß 17 ausfließen. Dadurch wird der Haupt- 5. eine Einrichtung zu bilden, die eine konstant« schieber 21 zurückgezogen, um das Ausmaß der Frei- Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durcl

gäbe der Bohrungen 27 zu vermindern. Die dadurch einen besonderen Kreislauf aufrechterhält.

erhöhte Beschränkung wird die Flüssigkeitsmenge 50 _.,._._ . ., . ,

verringern die aus der Leitung durch das Ventil 10 Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist da;

abgezogen wird wodurch in der Leitung ein Zustand Ventil 10 mit semen fünf Öffnungen 12, 13, 16, V erzeugt wird, der den Druck am Hochdruckeinlaß 16 und 34 dargestellt, so daß die Verbindungen zwischei zu verstärken trachtet ^⁰¹ Ventil und dem Rest des Systems hinreiche™

Der Gewindestopfen 42 ist einstellbar, so daß die 55 verständlich sind. Der Einlaß 12 der ersten Stufe is Feder 43 eingestellt werden kann. Wenn der Regel- mit dem Hochdruckeinlaß 16 der zweiten Stufe ai druck erhöht werden soll, wird der Gewindestopfen der Stelle A verbunden, am den Druck an diese 42 nach rechts geschraubt, um den Druck auf den Stelle zu regeln. Der Druck an der Stelle A ist de Steuerschieber 41 zo verstärken. Durch Heraus- Einlaßdruck für einen hydraulischen Kreis 70, de: schrauben des Gewindestopfens 42 nach links wird 60 durch eine Pumpe 74 mit Flüssigkeit aus einem Be der Druck auf den Steuerschieber 41 vermindert, und hälter 72 gespeist wird. Der Einlaßdrack am Behalte der Druck am Hochdruckeinlaß 16 wird vermindert. 72 ist gleich NaH. Da der Niederdruckauslaß 17 mi

Um das Ventil 10 einzustellen, kann man die Ein- dem Behälter 72 verbunden ist, entspricht der an dei lasse 12 und 16 mit der gleichen Stelle in einer hy- Stelle A aufrechterhaltene Druck der Einstellung de: draulischen Leitung verbinden und man kann die 65 Ventils 10.

Flüssigkeitsströmimg durch das Ventil 10 zum Ans- Die Betriebscharakteristik der Pumpe 74 ist so,

laß 13 fließen lassen. Ein Druckmesser am Hoch- daß sich für jede Strömungsgeschwindigkeit an ärem druckeinlaß 16 kann abgelesen werden, wahrend der Ausgang ein entsprechender Ausgangsdruck ergibt

Gewöhnlich nimmt bei zunehmender Ausgangsströ- 24 gesenkt werden, so daß keine Flüssigkeit durcll·

mung der Ausgangsdruck ab. Wenn sich daher die Einlaß und Auslaß 12 und 13 durchgeht. Nur wenn]

Anforderungen des Kreises verändern und sich die der Druck an der Stelle A auf den Überdruck von-

aus der Pumpe 74 austretende Strömung verändert, 119 k/cm² ansteigt, öffnet sich das Ventil 10, und ändert sich auch der Ausgangsdruck der Pumpe. Da 5 Flüssigkeit tritt durch das Ventil durch und der;

jedoch das Ventil 10 parallel zum hydraulischen Druck an der Stelle A wird auf 119 kg/cm² gehaltenst

Kreis 70 geschaltet ist, kann ein Zustand geschaffen Bei Betätigung als Überdruckventil läßt das Ventil

werden, in welchem die Geschwindigkeit der aus der 10 daher gewöhnlich keine Flüssigkeit hindurch-.

Pumpe 74 austretenden Strömung konstant ist, wenn gehen. Dies ist eine Sicherheitsmaßnahme und der sich die Anforderungen des hydraulischen Kreises 70 io große Wert der Verwendung des Ventils 10 als

verändern, weil die Differenz durch Änderung in der Sicherheits-Überdruckventil besteht darin, daß ein

Strömung durch das Ventil 10 aufgefangen wird. sehr schmaler Druckbereich zwischen vollem Strö- ^

Durch Aufrechterhaltung einer konstanten Strö- mungsdruck und Schließdruck erreichbar ist. Durch *

mungsgeschwindigkeit für die Summe der Strömungs- Verwendung des Ventils kann der Druckbereich um geschwindigkeiten durch den hydraulischen Kreis 70 15 den öffnungsdruck leicht auf ± 1⁰Zo eingestellt wer-

und durch das Ventil 10 kann daher der Druck an den. Mit obigem Beispiel bedeutet dies, daß bei

der Stelle A konstant zugehalten werden. Selbstver- einem öffnungsdruck von 119 kg/cm² der volle Strö-

ständlich ist dies nur im Rahmen der Kapazität der mungsdruck ungefähr 124,25 kg/cm² und der Schließ-

Pumpe 74 und des Ventils 10 möglich. Bei entspre- druck ungefähr 113,75 kg/cm² beträgt, chender Ausbildung wird unter normalen Betriebs- 20 F i g. 3 zeigt die Verwendung des Ventils 10 als

bedingungen die von der Pumpe 74 abgegebene Differenzdruckregler. Der hydraulische Kreis 70, der

Flüssigkeitsmenge für alle zu erwartenden Anforde- Behälter 72 und die Pumpe 74 wirken im wesent-

rungen des Kreises 70 mehr als ausreichend sein. Die liehen in der gleichen Weise wie in F i g. 2 zusammen,

überschüssige Flüssigkeit wird durch das Ventil 10 Wie in Fig. 2 ist der Druck an der Stelle A wieder abgeführt. Wenn die Anforderungen des Kreises 70 25 der Eingangsdruck zum hydraulischen Kreis 70. Der

zunehmen, wird die Abnahme des Drucks an der Niederdruckauslaß 17 ist jedoch in diesem Fall nicht

Stelle A ein Zurückziehen des Hauptschiebers 21 im mit dem Behälter 72 verbunden, sondern mit der

Ventil 10 bewirken, um die Strömung durch das Ven- Stelle B am Ausgang des Kreises 70. Im allgemeinen

til zu verringern, so daß zusätzliche Flüssigkeit für steht die Stelle B wegen eines zusätzlichen hydrauliden hydraulischen Kreis 70 verfügbar ist, ohne eine 30 sehen Widerstandes 75 nicht unter dem Nulldruck

zusätzliche Kapazität der Pumpe 74 zu erfordern und des Behälters 72. Der Druckunterschied zwischen den

ohne eine Abnahme des Drucks an der Stelle A zu Stellen A und B wird durch die Einstellung der Feder

bewirken. Wenn die Anforderungen des Kreises 70 43 bestimmt. Im übrigen wirkt die Ausführungsform

abnehmen, wird der Druck an der Stelle A das Ven- gemäß F i g. 3 genau in der gleichen. Weise wie die til 10 öffnen, so daß die Strömung durch das Ventil 35 Ausführungsform gemäß F i g. 2. Sie ist der Ausfüh-

zunimmt, um die Strömungsgeschwindigkeit und den rungsform gemäß F i g. 2 zuzuordnen, wenn der hy-

Druck am Ausgang der Pumpe 74 konstant zu halten. draulische Widerstand an der Drosselstelle 75 Null

Die Bohrung 34 ist eine Enüüftungsöffnung. um zu ist.

verhindern, daß die in der Kammer 18Λ befindliche Auch bei der Anordnung nach Fig. 3 kann man Flüssigkeit den Hauptschieber 21 blockiert Gemäß 40 das Ventil 10 als Sicherheits-Differentialdnickventil

F i g. 2 ist daher die Bohrung 34 mit dem Nieder- beschreiben. Hierzu muß es so eingestellt werden,

druckauslaß 17 und auch mit dem Nulldruck, das daß er unter normalen Bedingungen geschlossen ist

heißt dem Behälter 72, verbunden. Der Auslaß 13 ist Wenn jedoch der Druckunterschied zwischen den

auch mit dem Behälter 72 verbunden und steht daher Stellen A und B über eine Sollgröße ansteigt, d··* unter dem Druck Null. Der Auslaß 13 ist jedoch 45 durch die Einstellung der Feder 43 bestimmt ist, öff-

durch eine besondere Leitung mit dem Behälter 72 net sich das Ventil 10, und die Pumpe 74 wird durch

verbunden. Der Auslaß 13 ist nicht unmittelbar mit Abgabe von Flüssigkeit an den Behälter 72 entlastet

dem Niederdruckauslaß 17 verbunden, weil der F i g. 4 zeigt die Verwendung des Ventils als Prio-

Druck am Auslaß 13 unter den Strömungsbedingun- ritätsventil. Der Zweck hegt darin, ta gewährleisten, gen nicht konstant bleiben könnte und es für die ge- 50 daß alle Anforderungen des hydraulischen Kreises

naue Wirkungsweise des Ventils 10 schädlich wäre, erfüllt werden, bevor Flüssigkeit in den hydrauli-

die wenig veränderlichen Drücke am Auslaß 13 mit sehen Kreis 82 abströmt

dem Niederdruckauslaß 17 zu kuppeln. Zum Verständnis der Wirkung der Schaltung ge-F i g. 2 veranschaulicht auch die Schaltung für den maß F i g. 4 wird zunächst die Aufgabe und Wirkung Betrieb des Ventils 10 als Überdruckventil. In diesem 55 der Drosselstelle 84 erklärt Wenn im wesentlichen Fall kann die Pumpe 74 als eine druckkompensierte keine Strömung durch die Drosselstelle 84 hindurcb-Pumpe mit veränderlicher Förderlänge angesehen geht, ist der Druck auf beiden Seiten der Drosselstelle ■werden, weiche ihren eigenen Druckregler enthält Es gleich dem Behälterdruck. Der Druck auf der Einlaßsei angenommen, daß die Pumpe 74 auf 105kg/cm² seite der Drosselstelle, daß heißt auf der Ausgangseingestellt ist Unter diesen Bedingungen wird das 60 seite des hydraulischen Kreislaufs 80, nimmt zu, wenn Ventil 10 so eingestellt, daß der Druck an der die Strömung durch die Drosselstelle zunimmt Stelle Λ auf 119 kg/cm² begrenzt wird. Das Ventil 10 Die Wirkungsweise dieses Prioritätsventils hat wirkt als ein ÜberdruckventiL um den Druck zu ver- manche Ähnlichkeit nut der Wirkungsweise des Diffemindern, wenn der Druck an der Stelle A auf eine für renzdruckventils gemäß F i g. 3. die Pumpe 74 gefährliche Höhe ansteigt Befindet 65 Wenn Flüssigkeit durch den hydraulischen Kreis sich das System unter normalen Bedingungen und ist 80 strömt, wird parallel zu diesem ein Drackunterder Druck an der Stelle A auf 105 kg/cm² eingestellt, schied hergestellt Die Feder 43 in der Druckregeleinkann bei dieser Art des Betriebes der Hauptschieber heit des Ventils 10 ist so eingestellt, daß der Steuer-

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schieber 41 ständig nach rechts bewegt wird, wenn die öffnung 90 genau geregelt. Die Strömung durch der Druckunterschied parallel zum hydraulischen die öffnung 90 ist eine Funktion des Drucks parallel Kreis 80 bei voller Flüssigkeitsströmung den erwarte- zu ihr. Durch Regelung des Drucks parallel zu der ten Druckabfall bewirkt. Die auf den Hauptschieber öffnung 90 kann daher die Flüssigkeitsströmung kon-21 einwirkende Feder 22 hält ihn vollständig zurück- S stant gehalten werden. Damit wird die Flüssigkeitsgezogen, so daß das Ventil 10 geschlossen ist, solange strömung durch den hydraulischen Kreis 92 konstant der Druck am Niederdruckauslaß 17 nicht größer ist gehalten.

als der bei voller Flüssigkeitsströmung am Ausgang Im Betrieb ergibt eine Änderung des Ausgangsdes hydraulischen Kreises 80 erwartete Druck. Wenn drucks der Pumpe 74 eine Änderung des Drucks am die Flüssigkeitsströmung durch den hydraulischen io Hochdruckeinlaß 16. Wenn dieser Druck ansteigt, Kreis 80 abnimmt, wird der Druck am Niederdruck- bewegt sich der Steuerschieber 41 nach links, und der auslaß 17, daß heißt auf der stromaufwärts liegenden Hauptschieber 21 wird vorrücken. Der Durchlaß Seite der Drosselstelle 84, infolge der verminderten zwischen Einlaß und Auslaß 12 und 13 und die Flüs-Abnahme parallel zur Drosselstelle 84 auf den Be- sigkeitsdurchströmung nehmen zu, so daß der Aushälterdruck abnehmen. Der Druckunterschied an den 15 gangsdruck der Pumpe auf den Regeldruck abnimmt. Öffnungen 16 und 17 nimmt infolgedessen zu. Bei Wenn der Druck der Pumpe unter den Regeldruck einem vorgegebenen Druckunterschied wird der abzunehmen trachtet, wird genau das Entgegenge-Steuerschieber 41 nach links gedrückt, bis sich der setzte erfolgen. Die Druckabnahme am Hochdruck-Umfangssteg 46 von der Gehäuseöffnung 45 nach einlaß 16 bewirkt, daß sich der Steuerschieber 41 links bewegt, so daß Flüssigkeit unter dem Druck der ao nach rechts bewegt, so daß sich der Hauptschieber 21 Pumpe vom Hochdruckeinlaß 16 in die Kammer 36 zurückzieht Die Drosselung zwischen Einlaß und eintreten kann, wodurch der Hauptschieber 21 vorge- Auslaß 12 und 13 wird daher vergrößert, so daß schoben wird. Dadurch werden die öffnungen 12 und weniger Flüssigkeit durch das Ventil 10 fließt. Der 13 miteinander verbunden, so daß die durch sie hin- Ausgangsdruck der Pumpe wird infolgedessen zudurchgehende Flüssigkeit zum hydraulischen Kreis as nehmen und damit auf Sollhöhe gelangen.
82 gelangt und durch diesen durchtreten kann. Auf Wenn sich der Druck auf der stromabwärts liegendiese Weise hat die Anforderung des hydraulischen den Seite der öffnung 90, daß heißt auf der Eingangs-Kreises 80 Priorität gegenüber dem hydraulischen seite des hydraulischen Kreises 92, verändert, wird Kreis 82, indem dieser nicht Flüssigkeit aus dem der Niederdruckauslaß 17 auf eine solche Druckände-Kreis 80 abziehen kann, solange dieser in Tätigkeit 30 rung ansprechen und bewirken, daß der Druckabfall ist. parallel zur öffnung 90 konstant bleibt Solange der F i g. 5 veranschaulicht eine besonders nützliche Druckabfall parallel zur Öffnung 90 auf diese Weise Funktion des Ventils 10. Es wird zur sehr genauen konstant gehalten wird, wird auch die Flüssigkeits-Regelung des Druckunterschiedes über einer öffnung durchströmung durch die öffnung 90 und durch den 90 verwendet Damit wird auch die Strömung durch 35 hydraulischen Kreis 92 konstant bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckregelventil für hydraulische Flüssigkeiten mit einem Ventilgehäuse mit einem an eine Pumpe anzuschließenden THnTaR and einem Auslaß, mit einem im Ventilgehäuse in einer Bohrung zwischen Einlaß und Auslaß verschiebbaren und durch eine Feder in einer Sichtung vorgespannten Hauptschieber und mit einem in einer weiteren Bohrung angeordneten und ebenfalls durch eine Feder in einer Richtung vorgespannten Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Steuerschieber (41) aufnehmenden Bohrung (18S) an dem von der Feder (43) abgelegenen Ende ein besonderer Hochdruckeinlaß (16) vorgesehen ist, daß am anderen Ende der Bohrung (18 B) ein besonderer Niederdruckauslaß (17) vorgesehen ist, daß das von der Feder (22) abgelegene Ende des Hauptschiebers (21) durch eine Gehäusebohrung (19) mit einer in die Bohrung (18 B) mündenden Gehäuseöffnung (45) verbunden ist und daß der Steuerschieber (41) einen mit der Gehäuseöffnung (45) zusammenwirkenden Umfangssteg (46) aufweist, um diese bei sich in seiner Bohrung (18 δ) in Normalste!- lung befindendem Steuerschieber (41) abzusperren.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Umfanpssteges (46) des Steuerschiebers (41) mindestens der axialen Länge der in die Bohrung (18 B) einmündenden Gehäuseöffnung (45) entspricht, daß die von der Feder (43) abgelegene Seite des Umfangssteges (46) in ständiger Verbindung mit dem Hochdruckeinlaß (16) und dessen andere Seite in ständiger Verbindung mit dem Niederdruckauslaß (17) steht und daß der Umfangssteg (46) in sämtlichen Stellungen des Steuerschiebers (41) eine direkte Verbindung zwischen dem Hochdruckeinlaß (16) und dem Niederdruckauslaß (17) sperrt.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (41) durch die Feder (43) in eine Richtung vorgespannt wird, in der über die Gehäusebohrung (19) und die Gehäuseöffnung (45) eine Verbindung zwischen dem von der Feder (22) abgelegenen Ende des Hauptschiebers (21) und dem Niederdruckauslaß (17) geöffnet wird.

4. Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber

(41) in einer in der Bohrung (18 J3) angeordneten Büchse (40) verschieblich ist, die Büchse (40) eine Umfangsnut (44) aufweist, die Gehäusebohrung (19) in die Umfangsnut (44) einmündet und die zu der Gehäusebohrung (19) führende Gehäuseöffnung (45) in der Büchse und in die Umfangsnut (44) einmündend vorgesehen ist.

5. Druckregel ventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (17) als Gewindebohrung ausgebildet ist, eine mit einer Längsbohrung (53) versehene Gewindebüchse

(42) in die Gewindebohrung eingeschraubt ist und die den Steuerschieber (41) vorgespannte Feder

(43) einstellbar zwischen diesem und der Gewindebüchse (42) eingespannt ist.

Die Erfindung betrifft ein Pxuekregelyentil für hydraulische Flüssigkeiten mit einem Ventilgehäuse mit einem an eine Pumpe anzuschließenden Einlaß und einen; Auslaß, mit einem im Ventilgehäuse in einer Bohrung zwischen Einlaß uad Auslaß verschiebbaren und durch eine Feder in einer Richtung vorgespannten Hauptschieber und mit einem in einer weiteren Bohrung angeordneten und ebenfalls durch eine Feder in einer Richtung vorgespannten Steuerschieber.

Bekannt ist ein solches Druckregelventil, bei dem die hydraulische Flüssigkeit über einen Einlaß in das Gehäuse eintritt und diesen über einen Auslaß verläßt Dabei passiert die Flüssigkeit den durch eine Feder vorgespannten und zwei Kolben aufweisenden Hauptschieber. Zusätzlich ist der Steuerschieber vorgesehen. Die diesen aufnehmende Bohrung ist über Gehäusebohrungen und eine als Überlauf bezeichnete Bohrung mit der den Hauptschieber aufnehmenden Bohrung verbunden. Sie besitzt jedoch keinen unmittelbaren Anschluß an den äußeren hydraulischen Kreis (britische Patentschrift 589 644). Dieses bekannte Druckregelventil ist als Druckentlastungsventil aufgebaut. Ein in der Hauptleitung herrschender Überdruck wird durch eine Überlaufbohrung und eine Gehäusebohrung abgeleitet und verschiebt dabei den Steuerschieber. Nach mehreren Zwischenstufen führt dies dazu, daß der Überdruck über eine weitere Gehäusebohrung in eine Kammer eingeleitet und vnn dort über eine nruckentiastungsnffnung abgeleitet wird. Dieses bekannte Ventil isf somit ein Ventil, das bei Übersteigen des Solldruckes ruckartig und kurzzeitig zur Wirkung kommt. Das Ventil baut den Überdruck ab und kehrt anschließend in seinen Ruhezustand zurück.

Bekannt ist weiter ein Druckregelventil, in dessen Gehäuse ein Hauptschieber und ein Steuerschieber verschiebbar sind. Der Steuerschieber steht unter dem Druck einer Feder, während der Hauptschieber nur schwimmend gelagert ist. Der Steuerschieber ist über eine Gehäusebohrung mit dem Hochdruckeinlaß und über eine weitere Gehäusebohrung mit der stromabwärtigen Seite des Hauptschiebers verbunden. Mit diesem Ventil werden am Hochdruckeinlaß auftretende Druckschwankungen vermindert, so daß am Auslaß ein geregelter Druck auftritt. Der Hauptschieber bewirkt diesen Druckausgleich. Ist dessen Masse und Trägheit jedoch zu hoch, um auf langsame und geringe Druckschwankungen anzusprechen, kommt ein Hilfsschieber zur Wirkung. Dieser Hilfsschieber fängt Druckspitzen ab. Er kann jedoch nicht unabhängig vom Hauptschieber zur Regelung eingesetzt werden (USA-Patentschrift 2 808 068).

Bekannt ist weiter ein Druckentlastungsventil, bei dem die hydraulische Flüssigkeit über einen Einlaß in das Gehäuse eingeleitet wird und dann die Längsbohrung eines Hauptschiebers in Richtung auf eine Kammer durchströmt. Von dort tritt die hydraulische Flüssigkeit über Gehäusebohrungen in das Gebiet eines Hilfsschiebers ein. Bei Übersteigen bestimmter Werte durchläuft sie diesen und verläßt ihn über weitere Bohrungen. Bei Übersteigen eines Sollwertes wird eine Kammer von Druck entlastet und der Hauptschieber wird entgegen dem Druck einer ihn vorspannenden Feder verschoben und gibt dabei die unmittelbare Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß frei. Dieses bekannte Ventil arbeitet als Druckentlastungsventil und kommt kurzzeitig