DE1800868C - Überdruckventil für einen Druckmittelmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil für Figur dient lediglich zur Erläuterung eines Druckeinen Druckmittelmotor mit Hubkolben, der unter mittelmotors, bei dem das erfindungsgemiißo Über-

Druckmitteleinwirkung gegen eine Rückstellkraft im druckventil verwendet werden kann,

Zylinder verschiebbar ist, wobei das Überdruckventil Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, welche

mit einem durch das vergrößerte Ende der Ventil- 5 ein erfindungsgemäßes Überdruckventil im eingebau-

stange gebildeten und durch eine Schließfeder be- ten Zustand zeigt, und

lasteten Schließglied versehen ist, das in einem Fig. 3 eine Teilansicht des Überdruckventils nach

Druckmitteldurchlaß angeordnet ist, der in Richtung Fig. 2, in seiner Offenstellung.

zur Druckseite des Überdruckventils abrupt in einen Der Druckmittelmotor 11 (Fig. 1 und 2) hat ein

verengten Durchlaß übergeht, welcher im Schließ- io hohles zylindrisches Gehäuse 13, das mit Endstücken

zustand des Überdruckventils vom Schließglied ver- 14 und 15 eins Verdrängungskammer oder Zylinder

schlossen wird. 16 bildet, in der ein Kolben 18 geführt ist, welcher

Aus der USA.-Patentschrift 3 079 900 ist ein durch eine Druckfeder 20 zum rechten Ende der

Druckmittelmotor für hin- und hergehende Bewe- Verdrängungskammer 16 gedrückt wird,

gung bekannt, dessen Bewegungen über ein Steuer- 15 Durch eine öffnung 22 im Endstück 15 und zwi-

ventil gesteuert werden. Wenn dieses Ventil geschlos- sehen den Windungen der Feder 20 hindurch er-

sen ist und äußere Kräfte auf den Kolben dieses streckt sich eine Stange 21, die mit einer schalen-

Motors wirken, können in seinem Zylinder gefahr- förmigen Platte 23 zusammenwirkt. Ein Ende der

liehe Überdrücke entstehen. Feder 20 sitzt in der Platte 23, die so die Feder 20

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein ao in ihrer Stellung festlegt. Das rechte Ende der Stange Überdruckventil für einen solchen Druckmittelmotor 21 ist mit einem ringförmigen Kopf 25 versehen, der zu schaffen, welches eine große Schalthysterese auf- lose gegen die konvexe Bodenfläche einer in der weist, so daß es nach seinem Ansprechen erst wieder linken Flachseite des Kolbens 18 ausgebildeten mitschließt, wenn der zu begrenzende Druck auf einen tigen zylindrischen Ausnehmung 27 anliegt. Der Kopf ungefährlichen Wert abgesunken ist, und welches 35 25 hält die Platte 23 in ihrer Lage. Die Stange 21 einfach aufgebaut und herstellbar ist. kann mit einer gewünschten Last verbunden werden.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs ge- In eine Ringnut 30 des Kolbens 18 ist eine Dich-

nannten Überdruckventil dadurch erreicht, daß auf tung 29 eingelassen, die den Kolben 18 gegen das

der Ventilstange eine Hülse angeordnet ist, welche Gehäuse 13 abdichtet.

den Querschnitt zwischen der Ventilstange und der 30 Das Endstück 14 weist eine Lufteinlaßöffnung 31,

ihr gegenüberliegenden Wand des Druckmitteldurch- ein Drosselventil 32, eine Servokammer 33 für ein

lasses im wesentlichen verschließt, wobei gegen die Tellerventil 55 und eine Auslaßöfmung 34 auf. Die

vom Schließglied abgewandte Stirnfläche dieser Hülse Einlaßöffnung 31 ist durch eine Leitung 35 mit einer

die Schließfeder anliegt, während die andere Stirn- Druckluftquelle verbunden. Die Einlaßöffnung 31 steht

fläche dieser Hülse eine ebene Druckfläche bildet, 35 durch das insgesamt mit 32 bezeichnete Drosselventil

die wesentlich größer als die in Offenstellung des auch mit der Kammer 16 in Verbindung. Eine Kugel

Überdruckventils dem Druck im Zylinder ausgesetzte 36 des Drosselventils 32 wird durch eine Druckfeder

Druckfläche des vergrößerten Endes der Ventilstange. 38 in Normallage gehalten, in der sie gegen eine

Wenn ein solches Ventil beim Auftreten eines Über- ringförmige Dichtung 37 anliegt. Ein Ventilschaft 40

drucks angesprochen hat, wirkt der Druck plötzlich 40 hat einen nach außen vorstehenden Teil 4OA, der

nicht nur auf das Schließglied allein, sondern auch niederdrückbar ist, um durch das untere Ende des

auf die druckseitige Stirnfläche der Hülse, so daß Ventilschaftes 40 die Kugel 36 von ihrem Sitz weg-

das Ventil weiter geölinet wird und erst bei einem drücken zu können und Druckluft durch das Ventil

wesentlich niedrigeren Druck wieder schließt, also 32 und einen Durchlaß 42 in die Kammer 16 ein-

cine hohe Schalthysterese aufweist. Das erfindungs- 45 strömen zu lassen. Die Druckluft wirkt auf die rechte

gemäße Ventil ist ferner sehr einfach aufgebaut und Seite des Kolbens 18, den sie gegen die Kraft der

preiswert herzustellen. Zweckmäßig wird es so weiter- Feder 20 zum linken Ende der Kammer 16 hin

gebildet, daß das vergrößerte Ende der Vcntilstange bewegt,

konisch ausgebildet ist. Um bei der Bewegung des Kolbens 18 eingeschlos-

Aus der USA.-Patentschrift 269 978 ist ein Über- 50 sene Luft aus dem linken Ende der Kammer 16 ausdruckventil bekannt, bei dem das Schließglied mittels zulassen, ist in der Wand des Zylinders 13 und in seitlicher Rippen in einer Ausnehmung geführt ist. einer Grundplatte 47, auf der der Motor montiert ist, Diese Rippen bewirken keine nennenswerte Er- ein Durchlaß 46 ausgebildet (F i g. 2). Die Grundhöhung der Schließkraft nach dem Ansprechen des platte 47 hat einen Längskanal 48, der den Durchlaß Ventils und müssen genau in die zugeordnete Aus- 55 46 über einen im Endstück 14 ausgebildeten Radialnehmung eingepaßt werden, was beim erfindungs- kanal 49 mit der Auslaßöffnung 34 verbindet. Zwigemäßen Ventil nicht der Fall ist. sehen der Grundplatte 47 und dem Motor 11 ist eine

Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 3 195 556 dämpfende Packung 50 angeordnet,
ein Überdruckventil bekannt, bei dem ebenfalls das Auch am mittleren Teil der Kammer 16 (Fig. 1) SchJicßglied in einer Bohrung geführt ist. Zu seiner 60 j_st in der Wand des Zylinders 13 ein Durchlaß 44 Abdichtung gegen diese Bohrung ist ein O-Ring vor- ausgebildet. Bei der Bewegung des Kolbens 18 zum gesehen, wodurch eine zusätzliche Reibungsgröße ins Ende seines Hubs nach links wird eine Verbindung Spiel gebracht und die Herstellung des Ventils un- hergestellt von der Kammer 16 durch einen Längsnötig verteuert wird. kanal 45 zu einem Radialkanal 33 A im Endstück 14, In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 65 der mit der Servokammer 33 verbunden ist. Der Erfindung dargestellt. Es zeigt Durchlaß 44 stellt somit die Verbindung her zwi-F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen mittels sehen der Druckluft in dem rechten Teil der Kammer Druckluft angetriebenen Druckmittclmotor; diese 16 und der Servokammer 33, die hinter oder rechts

Claims (1)

1. 3 4

   von der einen großen Durchmesser aufweisenden die Auslaßöffnung 34 auf einem im wesentlichen Rückseite 57 des Tellerventils 55 ausgebildet ist, das hindernisfreiem Wege entweichen, bis der Luftdruck in der Mitte des Endstücks 14 angeordnet ist. Das auf Null oder einen kleinen Prozentsatz des einge-Tellerventil 55 weist einen Schaftteil 58, einen stellten Höchstwerts absinkt. Nach Absinken des Schließteil 59 und einen Nasenteil (iß auf. Der Schließ- 5 Luftdrucks in der Kammer 16 schließt das Überteil 59 liegt normalerweise auf einem im Endstück 14 druckventil 71 und bleibt geschlossen, bis der vorausgebildeten Sitz 61 auf, um die Kammer 16 gegen bestimmte Wert wieder überschritten wird. So bedie Auülaßöffnung 34 abzuschließen. grenzt das Überdruckventil 71 bei Verwendung in

   Wenn beim Betrieb in die Kammer 16 auf die Verbindung mit dem Druckmittelmotor die auf den

   rechte Seite des Kolbens 18 eingelassene Druckluft io Kolben 18 ausübbare Kraft durch Begrenzen des

   durch den Durchlaß 44, den Längskanal 45 und den Luftdrucks, der sich in der Kammer 16 aufbauen

   Radialkanal 33 Λ zur Servokammer 33 hinter der kann.

   Rückseite 57 des Tellerventils 55 gelangt, drückt der Im einzelnen arbeitet das Überdruckventil 71 wie in der Servokammer 33 aufgebaute Druck den folgt: Beim Ansteigen des Luftdrucks in der Kammer Schließteil 59 von seinem Sitz 61 weg und läßt so die 15 16 wird auf das Endteil 74 der Ventilstange 72 eine Druckluft aus der rechten Seite der Kammer 16 wachsende Kraft ausgeübt. Wenn der Luftdruck in durch eine öffnung 61.4. des Tellerventils 55 zur der Kammer 16 den vorgewählten und eingestellten Auslaßöffnung 34 entweichen. Da die Druckluft von . Höchstwert erreicht, wird die Ventilstange 72 von der rechten Seite der Kammer 16 jetzt direkt zur ihrem Sitz in dem Durchlaß 80 weggedrückt, und es Auslaßöffnung 34 entweichen kann, kann die Druck- 20 beginnt Luft an dem Endteil 74 vorbei und in den im feder 20 den Kolben 18 in seine Ausgangsstellung Überdruckventil 71 ausgebildeten Druckmitteldurchzurückfiihren. Bei seiner Beweuung in der Kammer laß 81 durchzulecken. Die am Endteil 74 vorbei 16 nach rechts kommt der Kolben 18 mit seiner durchleckende Luft muß durch den engen Durchlaß rechten Seite in Berührung mit dem vorstehenden zwischen der Hülse 75 und dem Druckmitteldurchlaß Nasenteil 60 des Ventils 55 und drückt den Schließ- as 81 hindurch. Infolgedessen entsteht im Druckmittelteil 59 gegen seinen Sitz 61. Wenn sich das Ventil 55 durchlaß 81 ein starker Druckanstieg, der auf die wieder auf seinem Sitz 61 befindet, ist die Kammer Ventilstange 72 und die Hülse 75 entgegen der Feder 16 rechts vom Kolben 18 gegen die Auslaßöffnung 76 eine zusätzliche Kraft ausübt, um die Ventilstange 34 abgesperrt, womit ein weiteres Arbeitsspiel be- 72 schnell von ihrem Sitz wegzubewegen. Druckluft ginnt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der vor- 30 von der Kammer 16 kann jetzt ohne durch das Endstehende Schaftteil 4OA des Drosselventils 32 los- teil 74 bewirkte Einengung durch den verengten gelassen wird. Durchlaß 80 in den Druckmitteldurchlaß 81 strömen,

   Nach den Fig. 2 und 3 ist im unteren Teil des und dementsprechend ist dieser Druck jetzt gegen die

   Endstücks 14 ein Überdruckventil 71 angeordnet, das volle Fläche des linken Endes der Hülse 75 und der

   eine Ventilstange 72 aufweist, die in einem verbrei- 35 Ventilstange 72 wirksam.

   terten Schließglied 73 endet, das in der dargestellten Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Druck-Ausführungsform ein konisch ausgebildetes Endteil mitteldurchlasses 81 zu derjenigen des verengten 74 aufweist. Den vorderen Teil der Ventilstange 72 Durchlasses 80 ist verhältnismäßig groß, bei der darumgibt eine verbreiterte Hülse 75, die mit einem gestellten Ausführungsform etwa 11:1. Wenn daher Ende gegen das Schließglied 73 anliegt. Eine Schließ- 40 der Druck gegen die Stirnfläche der Hülse 75 wirkfeder 76 liegt mit einem Ende an der Hülse 75 und sam wird, vervielfacht sich die die Ventilstange 72 mit dem anderen Ende an einer Stellschraube 77 an. von ihrem Sitz wegbewegende und die Feder 76 zii-

   Die Größe der durch die Schließfeder 76 ausge- sammendrückende Kraft schnell um einen großen übten Kraft ist durch Verstellen der Stellschraube 77 Faktor. Dieser Vorgang bewirkt ein sehr schnelles in einem Gewindeloch 83 des rechtsseitigen End- 45 öffnen des Überdruckventils 71. Wenn das Ventil Stücks 14 einstellbar. Wenn die Federkraft einmal offen ist (Fig. 3), ist die Hülse 75 aus dem Druckeingestellt ist, kann ein Verschlußdeckel 84 in eine mitteldurchlaß 81 herausbewegt, und der Druck in entsprechende öffnung eingesetzt werden. Die Feder der Kammer fällt infolge der durch den verengten 76 steht somit unter Druck und hält die Ventilstange Durchlaß 80 entweichenden Luft. Der dynamische 72 und Endteil 74 vorgeschoben in einer Stellung, in 50 Druck der entweichenden Luft auf das Endteil 74 der sie gegen den im Endstück 14 ausgebildeten ver- der Ventilstange 72 hält das Überdruckventil 71 in engten Durchlaß 80 anliegen und diesen schließen. Offenstellung, bis die Luftzufuhr entweder ganz ab-Somit steht der Durchlaß 80 mit seinem linken Ende gestellt oder bedeutend bis zu einem Punkt reduziert in Verbindung mit der Kammer 16, und das rechte ist, bei dem die Luftdurchflußmenge durch den Ende ist normalerweise durch das Endteil 74 des 55 Durchlaß 80 und den Druckmitteldurchlaß 81 nicht Überdruckventils 71 geschlossen. Wenn das Ventil 71 mehr hoch genug ist, um das Endteil 74 oder die geöffnet ist, wie das Fig. 3 zeigt, steht die Kammer Ventilstange 72 von ihrem Sitz entfernt zu halten. In 16 über den Durchlaß 80, den Druckmitteldurchlaß diesem Augenblick wird die Ventilstange 72 durch 81 und den Radialkanal 49 mit der Auslaßöffnung 34 die Wirkung der Schließfeder 76 wieder auf ihren Sitz in Verbindung. 60 gedrückt, und das Überdruckventil 71 verhindert d?s

   Die Gesamtfunktion des Überdruckventils 71 ist Durchlecken von Luft, bis der Druck in der Kammer

   das Begrenzen des sich in der Kammer 16 ent- 16 wieder den vorbestimmten Wert erreicht,
   wickelnden Druckes auf einen vorbestimmten Wert.

   Wenn beim Betrieb die durch die Einstellung der Patentanspruch:
   Feder 76 bestimmte vorgewählte Kraft überschritten 65

   wird, öffnet sich das Überdruckventil 71 und läßt Überdruckventil für einen Druckmittelmotor

   Luft aus der Kammer 16 durch den Durchlaß 9Λ, mit Hubkolben, der unter Druckmitteleinwirkung

   den Druckmitteldurchlaß 81, den Radialkanal 49 und gegen eine Rückstellkraft im Zylinder verschieb-

   bar ist, wobei das Überdruckventil mit einem durch das vergrößerte Ende der Ventilstange gebildeten und durch eine Schließfeder belasteten Schließglied versehen ist, das in einem Druckmitteldurchlaß angeordnet ist, der in Richtung zur Durckseite des Überdruckventils abrupt in einen verengten Durchlaß übergeht, welcher im Schließzustand des Überdruckventils vom Schließglied verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ventilstange (72) eine Hülse (75) angeordnet ist, welche den Querschnitt zwischen der Ventilstange (72) und der ihr gegenüberliegenden Wand des Durckmitteldurchlasses (81) im wesentlichen verschließt, wobei gegen die vom Schließglied abgewandte Stirnfläche diesel Hülse (75) die Schließfeder (76) anliegt, während die andere Stirnfläche dieser Hülse (75) eine ebene Druckfläche bildet, die wesentlich größei ist als die in Offenstellung des Überdruckventils dem Druck im Zylinder (16) ausgesetzte Druckfläche des vergrößerten Endes (73) der Ventilstange (72).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen