DE1773415C3 - Druckregelventil fur hydraulische Flüssigkeiten - Google Patents

Druckregelventil fur hydraulische Flüssigkeiten

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DE1773415C3
DE1773415C3 DE1773415A DE1773415A DE1773415C3 DE 1773415 C3 DE1773415 C3 DE 1773415C3 DE 1773415 A DE1773415 A DE 1773415A DE 1773415 A DE1773415 A DE 1773415A DE 1773415 C3 DE1773415 C3 DE 1773415C3
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Description

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch führt dies dazu, daß der Überdruck über eine weigekennzeichnet, daß die axiale Länge des Um- tere Gehäusebohrung in eine Kammer eingeleitet und fangssteges (46) des Steuerschiebers (41) minde- 30 von dort über eine Druckentlastungsöffnung abgestens der axialen Länge der in die Bohrung (18 B) leitet wird. Dieses bekannte Ventil ist somit ein Veneinmündenden Gehäuseöffnung (45) entspricht, til, das bei Übersteigen des Solldruckes ruckartig daß die von der Feder (4j) abgelegene Seite des und kurzzeitig zur Wirkung kommt. Das Ventil baut Umfangssteges (46) in ständiger Verbindung mit den Überdruck ab und kehrt anschließend in seinen dem Hochdruckeinlaß (16) und dessen andere 35 Ruhezustand zurück.
Seite in ständiger Verbindung mit dem Nieder- Bekannt ist weiter ein Druckregelventil, in dessen
druckauslaß (17) steht und daß der Umfangssteg Gehäuse ein Hauptschieber und ein Steuerschieber
(46) in sämtlichen Stellungen des Steuerschiebers verschiebbar sind. Der Steuerschieber steht unter dem
(41) eine direkte Verbindung zwischen dem Druck einer Feder, während der Hauptschieber nur
Hochdruckeinlaß (16) und dem Niederdruckaus- 40 schwimmend gelagert ist. Der Steuerschieber ist über
laß (17) sperrt. ei^e Gehäusc.bohrung mit dem Hochdruckeinlaß und
3. Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 2, da- über eine weitere Gehäusebohrung mit der stromabdurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber wältigen Seite des Hauptschiebers verbunden. Mit (41) durch die Feder (43) in eine Richtung vor- diesem Ventil werden am Hochdruckeinlaß auftregespannt wird, in der über die Gehäusebohrung 45 tende Druckschwankungen vermindert, so daß am (19) und die Gehäuseöffnung (45) eine Verbin- Auslaß ein geregelter Druck auftritt. Der Hauptschiedung zwischen dem von der Feder (22) abgele- ber bewirkt diesen Druckausgleich. Ist dessen Masse genen Ende des Hauptschiebers (21) und dem and Trägheit jedoch zu hoch, um auf langsame und Niederdruckauslaß (17) geöffnet wird. geringe Druckschwankungen anzusprechen, kommt
4. Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 3, 50 ein Hilfsschieber zur Wirkung. Dieser Hilfsschieber dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber fängt Druckspitzen ab. Er kann jedoch nicht unab-
(41) in einer in der Bohrung (18ß) angeordneten hängig vom Hauptschieber zur Regelung eingesetzt Büchse (40) verschieblich ist, die Büchse (40) werden (USA.-Patentschrift 2 808 068).
eine Umfangsnut (44) aufweist, die Gehäuseboh- Bekannt ist weiter ein Druckentlastungsventil, bei
rung (19) in die Umfangsnut (44) einmündet und 55 dem die hydraulische Flüssigkeit über einen Einlaß die zu der Gehäusebohrung (19) führende Ge- in das Gehäuse eingeleitet wird und dann die Längshäuseöffnung (45) in der Büchse und in die Um- bohrung eines Hauptschiebers in Richtung auf eine fangsnut (44) einmündend vorgesehen ist. Kammer durchströmt. Von dort tritt die hydraulische
5. Druckregelventil nach Anspruch 1 bis 4, Flüssigkeit über Gehäusebohrungen in das Gebiet dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (17) als 60 eines Hilfsschiebers ein. Bei Übersteigen bestimmter Gewindebohrung ausgebildet ist, eine mit einer Werte durchläuft sie diesen und verläßt ihn über Längsbohrung (53) versehene Gewindebüchse weitere Bohrungen. Bei Übersteigen eines Sollwertes
(42) in die Gewindebohrung eingeschraubt ist und wird eine Kammer von Druck entlastet und der die den Steuerschieber (41) vorgespannte Feder Hauptschieber wird entgegen dem Druck einer ihn
(43) einstellbar zwischen diesem und der Ge- 65 vorspannenden Feder verschoben und gibt dabei die windebüchse (42) eingespannt ist. unmittelbare Verbindung zwischen dem Einlaß und
dem Auslaß frei. Dieses bekannte Ventil arbeitet als Druckentlastungsventil und kommt kurzzeitig
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und ruckartig zur Wirkung (USA.-Patentschrift Seite in ständiger Verbindung mit dem Niederdruck-
2 625 714). auslaß steht und daß der Umfangssteg in sämtlichen
Bekannt ist ein weiteres Ventil mit einem Steuer- Stellungen des Steuerschiebers eine direkte Verbmschieber und einem Nebenstromschieber. Die in das dung zwischen dem Hochdruckeinlaß und dem Gehäuse eintretende hydraulische Flüssigkeit strömt 5 Niederdruckauslaß sperrt. Mit dieser Ausgestaltung an einem Rückschlagventil vorbei und tritt in eine erreicht man auf konstruktiv einfache Weise, daß der Bohrung ein, von wo aus sie bei genügend hohem Steuerschieber entweder die Verbindung zum Haupt-Druck einen Steuerschieber gegen den Druck einer schieber freigibt oder verschließt.
Feder .erschieben kann. Die Flüssigkeit kann dann Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der in eine Gehäusebohrung eintreten und von dort zum io Steuerschieber durch die mit ihm in FJngrifr liegende Auslaß gelangen. Bei besonders hohen Drücken wird Feder in eine Richtung vorgespannt wird, in der über zusätzlich noch der Nebenstromschieber verschoben, die Gehäusebohrung und die Gehäuseöffnung eine der einen unmittelbar zum Auslaß führenden Neben- Verbindung zwischen dem von der Feder abgelegestromkanal freigibt. Auch dieses bekannte Ventil nen Ende des Hauptschiebers und dem Niederdruckwirkt als Druckentlastung-Aentil (USA.-Patentschrift 15 auslaß geöffnet wird.
2 779 346). In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorgesehen, daß der Steuerschieber in einer in seiner
Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, ein Bohrung angeordneten Büchse verschiebbar ist, die
Druckregelventil zu schaffen, das in einer hydrauli- Luchse eine Umfangsnut aufweist, die Gehäuseboh-
schen Leitung einen konstanten vorherbestimmten 20 rung in die Umfangsnu. einmündet und die zu der
Druck aufrechterhält, auch wenr sich Druck und/ Gehäusebohrung führende Gehäuseöffnung in der
oder Geschwindigkeit der einströmenden Flüssigkeit Büchse und in die Umfangsnut einmündend vorge-
ändern. sehen ist. Die Anordnung dieser Eüchse erleichtert
Bei einem Ventil der eingangs genannten Gattung die Ausbildung der verschiedenen Gehäusebohrungen
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der den 25 und Verbindungen.
Steuerschieber aufnehmenden Bohrung an dem von Schließlich ist noch vorgesehen, daß der Auslaß der Feder abgelegenen Ende ein besonderer Hoch- der den Steuerschieber aufnehmenden Bohrung als druckeinlaß vorgesehen ist, daß am anderen Ende der Gewindebohrung ausgebi'det ist, eine mit einer Bohrung ein besonderer Niederdruckauslaß vorge- Längsbohrung versehene Gewindebüchse in die Gesehen ist, daß das von der Feder abgelegene Ende des 30 windebohrung eingeschraubt ist und die den Steuer-Hauptschiebers durch eine Gehäusebohrung mit einer schieber vorspannende Feder einstellbar zwischen in die Bohrung mündenden Gehäuseöffnung verbun- diesem und der Gewindebuchse eingespannt ist.
den ist und daß der Steuerschieber einen mit der Ge- Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aushäuseöffnung zusammenwirkenden Umfangssteg auf- führungsform wird die Erfindung nun weiter beweist, um diese bei sich in seiner Bohrung in Nor- 35 schrieben. In der Zeichnung ist
malstellung befindendem Steuerschieber abzusperren. F i g. 1 ein Längsschnitt durch das Druckventil,
Daraus folgt, daß der Steuerschieber einen eigenen F i g. 2 die schematische Darstellung eines hydrau-Ein'aß und Auslaß zum unmittelbaren Anschluß an lischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druck die hydraulische Leitung erhält. Er ist nicht, wie bei regelventil den Druck an der Stelle A regelt,
den bekannten Konstruktionen, nur mittelbar über 40 F i g. 3 die schematische Darstellung eines hydrauden Hauptschieber an das hydraulische System ange- lischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckschlossen, sondern steht unmittelbar unter dessen regelventil den Druckunterschied zwischen den Stel-Einwirkung. Er ist daher auch unabhängig von der len A und R regelt,
Tiägheit, daß heißt der Masse, von der Stellung und Fi g. 4 die schematische Darstellung eines hydrauder Vorspannung des Hauptschiebers. Bei Solldruck 45 lischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckverschließt der Steuerschieber seinen Einlaß und regelventil den hydraulischen Kreis 1 bei der Zufühkommt nicht zur Wirkung. Bei Ansteigen des rung von hydraulischem Druckmittel die Priorität Druckes hebt er sich dagegen von seinem Einlaß ab gegenüber dem hydraulischen Kreis 2 einräumt, und und stellt eine Verbindung zu demjenigen Ende des F i g. 5 die schematische Darstellung eines hydrau-Hauptschiebers dar, das von dessen Feder abgelegen 5° lischen Systems, in dem das erfindungsgemäße Druckist. Der Hauptschieber wird dadurch in öffnungsstel- regelventil eine konstante Strömungsgeschwindigkeil lung verschoben. Dies bewirkt, daß sich der Durch- bewirkt.
gangsquerschnitt des Ventils erhöht, wodurch dem Bei dem in F i g. 1 dargesie'lten Oruckregelyentil Druckanstieg entgegengearbeitet wird. Durch diese 10 bildet der obere Teil eine Strömungsregeleinheit Unabhängigkeit des Steuerschiebers vom Haupt- 55 und der untere Teil eine Druckregeleinheit. Beide schieber erhält das Ventil eine hohe Ansprechemp- Einheiten befinden sich im Gehäuse 11. Der EinlaC findlichkeit. In der Ruhe- oder Normstellung sperrt 12 und der Auslaß 13 liegen sich gegenüber. Da« der auf dem Steuerschieber vorgesehene Umfangs- gleiche gilt für den Hochdruckeinlaß 16 und den Niesteg die Verbindung zum Hauptschieber, so daß beide derdruckauslaß 17, die bei Norikialbetrieb nicht ir Schieber unabhängig voneinander werden. 6o Verbindung miteinander stehen. Bei einem zu hoher
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin- Ansteigen des Drucks jedoch tritt eine kleine Flüssigdung ist vorgesehen, daß die axiale Länge des Um- keitsmerge in den Hochdruckeinlaß 16 ein und ge fangssteges des Steuerschiebers mindestens der langt durch eine Gehäusebohrung 19 in die Strö axialen Länge der in die ihn aufnehmende Bohrung mungsregeleinheit. Wenn der Druck zu stark ab einmündenden zum Hauptschieber führenden Ge- 65 nimmt, kann in ähnlicher Weise eine kleine Flüssig häuseöffnung entspricht, daß die von der Feder ab- keitsmenge aus der Kammer 36 der Strömungsregel gelegene Seite dss Umfangssteges in ständiger Ver- einheit durch die Gehäusebohrung 19, durch di< bindung mit dem Hochdruckeinlaß und dessen andere. Druckregeleinheit und aus dem Niederdruckauslal
5 6
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 Kammet
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-
Dic Strömungsregeleinheit regelt die Flüssigkeits- fangsnut 44, 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 Gewindesvopfen 42. Wie nach-
18/f im Gehäuse 11 über Gehäusebohrungen 14,15 stehend nocli beschrieben wird, wird jedoch in einem
in Verbindung, so daß Flüssigkeit durch das Gehäuse io stabilen Betriebszustand die Lagerfläche 46 die Ge-
vom 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 ISA. Der Hauptschieber 21 halb des Hauptschiebers 21 der Strömungsrcgeleinist in der Büchse 20 verschiebbar, und eine an einem hcit sowohl mit dem Niederdruckauslaß 17 als auch Gewindestopfen 23 anliegende Feder 22 drückt den »5 mit dem Hochdruckeinlaß 16 unterbrochen ist.
Hauptschieber 21 in seine untere geschlossene Stcl- Der Gewindestopfen 42 ist innerhalb des Niederlung. druckauslasscs 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 Absland keine hydi aulischen Kräfte auf eine öffnung einwir-
liegenden, äußeren Ringnuten versehen, in welchen ken, bewirkt die Feder 22, daß der Flansch 35 des
Dichtringe 29 angeordnet sind. 35 Hauptschiebers 21 der Strömungsrcgeleinheit gegen
Eine Bohrung 34 im Gewindestopfen 23 dient als das obere Ende der Büchse 20 anliegt. In dieser Stcl-
Flüssigkeitsauslaß und verhindert eine hydraulische lui.j> ist der Hauptschieber 21 vollständig zurückgc-
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 Umfangsstcg 46 rechts
beiden Enden mit Bohrungen versehen, welche eine von den Gehäuseöffnungen 45 befindet und eine Vcr-
untcre Kammer 36 und eine obere Kammer 37 bil- 35 bindung zwischen der Kammer 36 und dem Nieder-
dcn. 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 ah /ti
Flüssigkeitsströmung vom Einlaß 12 zum Auslaß 13 einem hydraulischen Kreislauf parallel geschaltet an
zu ermöglichen. 4° gesehen werden, wobei die Einlasse 12 und 16 un
Die Druckregeleinheit enthält: mittelbar stromaufwärts vom hydraulischen Kreislau!'
\ · n- u An λ· ■ λ η h n irr · in die hydraulische Leitung eingeschaltet sind, wäi.
a) eine Buchse40 die in der Bohrung 18B zwi- rend dje Am]^c „ ,? * ^* N ,,^1 k ,
sehen dem Hochdruckeinlaß 16 und dem Nie- Umcr djescn Bcdl is, der Dn|ck an d £.jn.
derdruckauslaß 17 angeordnet ,st, 45 lässen n und ,fi ^J Wßnn der ^» am Hoc|| _
b) einen Steuerschieber 41, der in der Büchse 40 druckeinlaß 16 genau gleich ist dem Druck, auf den verschiebbar ist. die SteIle in der Leitung geregelt werden soll, mit der
,,„«„_, der Hochdruckeinlaß 16 verbunden ist wird du·
c) einen Gewindestopfen 42 am Auslaß 17 und Feder 43 so eingestellt, daß der Umfangsst:g 46 die
d) eine Feder 43 zwischen dem Steuerschieber 41 5° Gehäuseöffnungen 45 genau überdeckt, um die Vor und dem Gewindestopfen 42. bindung zwischen den Öffnungen 45 und der öffnung
16 oder 17 zu blockieren.
Eine Umfangsnut 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 wer
die mittlere Kammer ISA mündet) und der Ge- 55 den, so daß die verschiedenen öffnungen 12, 13. 16.
häuseöffnung 45 her (die in die Kammer 18ß mün- 17 und 34 mit Flüssigkeit gefüllt sind, sowie daß auch
dct). Der Steuerschieber 41 ist mk einer äußeren die Kammern 18/1 und 18ß (und insbesondere die
Ringnut 48 und einer Bohrung 49 versehen, welche Kammer 36) mit Flüssigkeit gefüllt sind. Unter der
die Nut 48 mit der Ongsbohrung 50 im Hilfsschieber Annahme, daß alle öffnungen und Kammern mit
41 verbindet Die axiale Länge der Lagerfläche 46 6» 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-
Hilfsschicbcrs 41 abdichtet Eine Bewegung des Hilfs- steg 46 die Gehäuseöffnungen 45 vollständig über-
schicbcrs41 in der einen oder anderen Richtung wird 65 deckt und der Hauptschieber 21 bis zu einer Stelle
einen Teil der öffnungen 45 freigeben. vorgeschoben ist, an welcher eine sichtbare Flüssig-
Dcr Steuerschieber41 wird in Fig. 1 durch die keitsströmung zwischen den öffnungen 12 und 13 er-
Fcdcr43 nach rechts gedrückt, so daß er sich bei folgt. Unter den in Fig.1 gezeigten Bedingungen
überdeckt der Hauptschieber 21 teilweise die ÖfTnun- Gewindestopfen 42 eingestellt wird, bis der Druckgen 27, so daß Flüssigkeit aus dem Einlaß 12 durch messer die gewünschte Druckhöhe anzeigt,
die Gehäusfibohrung 14 in die Ausnehmung 24, durch Der Umfangsstcg 46 hat eine axiale Länge, die die Bohrung 26 in die Ringnut 39, durch die ÖfTnun- genau dem Durchmesser der GchäuscöfTnungcn 45 gen 27 in die Ringnut 25 und schließlich durch die 5 entspricht, so daß eine beträchtliche Genauigkeit bei Öffnung 15 und den Auslaß 13 nach außen fließen der Bemessung des Umfangsstcgcs 46 und der Gek~nn. Die Sliirkc der Flüssigkeitsströmung durch das häuseöflnungen 45 wichtig ist, um mit dem Ventil 10 in diesem Zustand befindliche Ventil 10 ist abhängig eine genaue Druckregelung zu erzielen. Sobald jcvom Druck am Einlaß 12 und vom Grad der Be- doch die genaue Bemessung durchgeführt ist, tritt schränkung, welcher der Strömui'p durch die Ring- io am Umfangssteg 46 und an den Gchüuscöffnungcn nut 39 an den Bohrungen 27 auferlegt wird. 45 eine vernachlässigbare Abnützung auf, weil keine
Im Hinblick auf diesen Betriebszustand sei ange- nennenswerte Flüssigkeitsströmung über den Umnommen, daß der Druck am Hochdruckeinlaß 16 an- fangss»cg46 oder durch die Gehäuseöffnungen 45 ersteigt. Dadurch wird der Steuerschieber 41 nach folgt. Jedenfalls tritt bestimmt keine kontinuierliche links gedrückt und eine Flüssigkeitsströmung aus 15 Flüssigkeitsströmung durch diese aus dem Umfangsdcm Hochdruckeinlaß 16 durch die GehäuseöfTnun- steg 46 und den Gehäuseöffnungen 45 bestehende gen 45 in die Kammer 36 ermöglicht, so daß der Ventilanordnung auf. Die hindurchgehende Flüssig-Hauptschieber 21 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 ao Schiebers 21 erforderlich sind, um verhältnismäßig 27 freigeben, wodurch die Beschränkung innerhalb kleine Änderungen des Leitungsdrucks zu kompender Strömungsregelcinheit des Ventils 10 vermindert sieren. Das Ventil 10 behält daher seine Genauigkeit wird. Infolgedessen wird eine größere Flüssigkeils- während einer langen Zeitdauer bei.
menge durch das Ventil 10 vom Einlaß 12 zum Aus- Die Druckregelcinhcil des Ventils 10 wirkt ohne laß 13 fließen, so daß Flüssigkeit aus der Leitung 25 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 öffabnchmen, so daß sich die Steuerschieber 41 wieder nungcn 16 und 17 abhängig. Jede Druckänderung, iach rechts bewegen, um die Gehäuseöffnungen 45 die ausreicht, um die Feder 43 zusammenzudrücken zu überdecken. Auf diese Weise ist eine kleine Flüs- 30 oder zu entspannen, öffnet die Gehäuseöffnungen 45 sigkciJsiTicnge in die Kammer 36 eingelassen worden. weit genug, so daß eine kleine Flüssigkcitsrncngc cnt-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 Strömungsregelcinheit einzustellen,
schieben, als zur Verstärkung der Strömung durch Das Ventil 10 kann in einer Reihe verschiedener das Ventil 10 erforderlich ist, um den Druck an den 35 Systeme verwendet werden, um
Einlassen 12 und 16 konstant zu halten. Λ , .
Wenn wieder unter der Voraussetzung der sl.ni- λ· den »™Jk an cmcr Stellc dcs Systems genau zu
sehen Stellung gemäß F i g. 1 angenommen wird, daß regeln oder
der Druck am Hochdruckeinlaß 16 abzunehmen 2. den Druckunterschied zwischen zwei Stellen des
trachtet, drückt die Feder 43 den Steuerschieber 41 40 Systems zu regeln oder
nach rechts, und die Kammer 36 kommt mit dem
Niederdruckauslaß 17 in Verbindung. Unter dem 3· a's Sicherheitsventil zu wirken, um eine Stelle durch die Feder 22 ausgeübten Druck wird infolge- festzulegen, an welcher Flüssigkeit durch das dessen eine kleine Flüssigkeitsmenge aus der Kammer Ventil 10 freigegeben wird, oder
36 durch die Gehäusebohrung 19 die GehäuseöfT- 45 4. als cin Priorilätsvcntil zu wirken oder
nungen 45 und schließlich durch den Niederdruckauslaß 17 ausfließen. Dadurch wird der Haupt- 5. eine Einrichtung zu bilden, die eine konstante schieber 21 zurückgezogen, um das Ausmaß der Frei- Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch 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 das
abgezogen wird, wodurch in der Leitung ein Zustand Ventil 10 mit seinen Fünf öffnungen 12, 13, 16, 17
erzeugt wird, der den Druck am Hochdruckeinlaß 16 und 34 dargestellt, so daß die Verbindungen zwischen
zu verstärken trachtet. dem Ventil und dem Rest des Systems hinreichend
Der Gewindestopfen 42 ist einstellbar, so daß die 55 verständlich sind. Der Einlaß 12 der ersten Stufe ist
Feder 43 eingestellt werden kann. Wenn der Regel- mit dem Hochdruckeinlaß 16 der zweiten Stufe an
druck erhöht werden soli, wird der Gewindestopfen der Stellc A verbunden, um den Druck an dieser
42 nach rechts geschraubt, um den Druck auf de« Stellc zu regeln. Der Druck an der Stelle A ist der
Steuerschieber 41 zu verstärken. Durch Heraus- Einlaßdruck für einen hydraulischen Kreis 70, der
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 halter 72 gespeist wird. Der Einlaßdruck am Behälter
der Druck am Hochdruckeinlaß 16 wird vermindert. 72 ist gleich Null. Da der Niederdruckauslaß 17 mit
Um das Ventil 10 einzustellen, kann man die Ein- dem Behälter 72 verbunden ist, entspricht der an der
lasse 12 and 16 mit der gleichen Stelle in einer hy- Stellc A aufrechterhaltene Druck der Einstellung des
draulischcn Leitung verbinden und man kann die 65 Ventils 10.
Flüssigkeitsströmung durch das Ventil 10 zum Aus- Die Bctricbscharaktcristik der Pumpe 74 ist so.
laß 13 flickJcn lassen. Ein Druckmesser am Hoch- daß sich für jede Strömungsgeschwindigkeit an ihrem
druckcinlaß 16 kann abgelesen werden, während der Ausgang cin entsprechender Ausgangsdruck ergibt.
9 Λ ίο
Gewöhnlich nimmt hei zunehmender Ausgangsströ- 24 gesenkt werden, so daß keine Flüssigkeit durch
mutig der Ausgangsdruck ab. Wenn sich daher die Einlaß und A'islaßl2 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, I I1J k/cm- 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 gehalten.
Kreis 70 geschaltet ist, kann ein Zustand geschaffen Bei Betätigung als Überdruckventil läßt das Ventil
weiden, in we!:hcm die Geschwindigkeit der aus der 10 daher gewöhnlich keine Flüssigkeit hindurch-
Pumpc 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 besieht 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 ±1% eingestellt wer-
imd 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 derSchließ-
Pumpe 74 und des Ventils 10 möglich. Bei entspre- druck ungefähr 113,75 kg/cm2 beträgt,
chender Ausbildung wird unter normalen Betriebs- 20 Fig. 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-
rungcn 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 StelleA 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 stellt die Stelle B wegen eines zusätzlichen hydrauli-
den hydraulischen Kreis 70 verfügbar ist, ohne eine 3° sehen Widerstandes 75 -nicht unter dem Nulldruck
zusätzliche Kapazität der Pumpe 74 zu erfordern und des Behälters 72. Der Druckunterschied zwischen den
ohne eine Abnähme des Drucks an der Sielic A zu Steilen 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 Fig. 3 genau in der gleichen Weise wie die
til 10 öffnen, so daß die Strömung durch das Ventil 35 Ausführungsform gemäß Fig. 2. Sie ist der Ausfüh-
zunimmt, um die Strömungsgeschwindigkeit und den rungsform gemäß Fig. 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 Entlüftungsöffnung, um zu ist.
verhindern, daß die in der Kammer 18/1 befindliche Auch bei der Anordnung nach Fig. 3 kann man
Flüssigkeit den Hauptschieber 21 blockiert. Gemäß 40 das Ventil 10 als Sicherheits-DifferenLaldruckventil
Fig. 2 ist daher die Bohrung34 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, di
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.
de«n Niederdruckauslaß 17 verbunden, weil der F i g. 4 zeigt die Verwendung des Ventils als Prio-
Druck am Auslaß 13 unter den Strömungsbedingun- ritättventil. Der Zweck liegt darin, zu gewährleisten,
gen nicht konstant bleiben Könnte und es für die ge- 5° daß alle Anforderungen des hydraulischen Kreises 80
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 Schaltunc ge-
F i g. 2 veranschaulicht auch die Schaltung für den maß F i g. 4 wird zunächst die Aufgabe und Wii Mjng Betrieb des Ventils 10 als Überdruckventil. In diesem 55 der Drosselstelle 84 erklärt. Wenn im wesentlichen Fall kann die Pumpe 74 als eine dnickkompensierte keine Strömung durch die Drosselstelle 84 hindurch-Pumpe mit veränderlicher Förderlänge angesehen geht, ist der Druck auf beiden Seiten der Drosselstelle werden, welche 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 A 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 mit der Wirkungsweise des Diffemindern, wenn der Druck an der Stelle A au." eine für renzdruckventils gemäß Fi 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 Druckuntetder 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-
11 ~ 12
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- 5 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 D.-.icks 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 dci 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 Entgegcnge-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, εο 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 liegcndiese 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 diesel 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 cmc besonders nützliche Druckabfall paiallei zur öffnung 9ö auf diese weise Funktion des Ventils 10. Es wird zur sehr genauen konstant gehalten wird, wird auch die Flüssigkeit> 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 (1)

Patentansnriichc- Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil für hy- p draulische Flüssigkeiten mit einem Ventilgehäuse mit
1. Druckregelventil für hydraulische Flüssig- einem an eine Pumpe anzuschließenden Einlaß und keiten mit einem Ventilgehäuse mit einem an eine einem Auslaß, mit einem im Ventilgehäuse in einer Pumpe anzuschließenden Einlaß und einem Aus- S Bohrung zwischen Einlaß und Auslaß verschiebbaren laß, mit einem im Ventilgehäuse in einer Bohrung und durch eine Feder in einer Richtung vorgespannzvvischen Einlaß und Auslaß verschiebbaren und ten Hauptschieber und mit einem in einer weiteren durch eine Feder in einer Richtung vorgespann- Bohrung angeordneten und ebenfalls durch eine ten Hauptschieber und mit einem in einer weite- Feder in einer Richtung vorgespannten Steuerren Bohrung angeordneten und ebenfalls durch io schieber.
eine Feder in einer Richtung vorgespannten Bekannt ist ein solches Druckregelventil, bei dem
Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, die hydraulische Flüssigkeit über einen Einlaß in das daß an der den Steuerschieber (41) aufnehmen- Gehäuse eintritt und diesen über einen Auslaß verden Bohrung (18B) an dem von der Feder (43) läßt. Dabei passiert die Flüssigkeit den durch eine abgelegenen Ende ein besonderer Hochdruckein- 15 FeJer vorgespannten und zwei Kolben aufweisenden laß (16) vorgesehen ist, daß am anderen Ende der Hauptschieber. Zusätzlich ist der Steuerschieber yor-Bohrung(18ß) ein besonderer Niederdruckaus- gesehen. Die diesen aufnehmende Bohrung ist über laß (17) vorgesehen ist, daß das von der Feder Gehäusebohrungen und eine als Überlauf bezeich-(22) abgelegene Ende des Hauptschiebers (21) nete Bohrung mit der den Hauptschieber aufnehmendurch eine Gehäusebohrung (19) mit einer in die ao den Bohrung verbunden. Sie besitzt jedoch keinen Bohrung (18ß) mündenden Gehäuseöffnung (45) unmittelbaren Anschluß an den äußeren hydrauliverbunden ist und daß der Steuerschieber (41) sehen Kreis (britische Patentschrift 589 644). Dieses einen mit der Gehäuseöffnung (45) zusammen- bekannte Druckregelventil ist als Druckentlastungswirkenden Umfangssteg (46) aufweist, um diese ventil autgebaut. Ein in der Hauptleitung herrschenbei sich in seiner Bohrung (18ß) in Normalstel- as der Überdruck wird durch eine Überlaufbohrung und lung befindendem Steuerschieber (41) abzu- eine Gehäusebohrun«? abgeleitet und verschiebt dabei sperren. den Steuerschieber. Nach mehreren Zwischenstufen
DE1773415A 1967-05-12 1968-05-11 Druckregelventil fur hydraulische Flüssigkeiten Expired DE1773415C3 (de)

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DE1773415B2 DE1773415B2 (de) 1973-03-29
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