-
Die
Erfindung geht aus von einem hydraulischen Rückschlagventil, das insbesondere
als Füllventil
zum Zu- und Abströmen
von Druckmittel zu und von einem hydraulischen Preßzylinder
einer Presse verwendet wird und das die Merkmale aus dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 aufweist.
-
Ein
solches Ventil ist zum Beispiel aus der
DE 24 13 692 B2 bekannt.
Dort befinden sich die beiden Ausgänge gegenüberliegend an zwei parallel
zueinander verlaufenden Anschlußflächen des
Ventilgehäuses.
Dieses ist zwischen zwei in Richtung der Achse des Schließkörpers, die
im folgenden als Ventilachse bezeichnet sein möge, nach entgegengesetzten
Richtungen abgehende Rohrleitungen eingefügt. Dazu wird in Richtung der
Ventilachse viel Bauraum benötigt,
der nicht immer zur Verfügung
steht. Es wird deshalb manchmal gewünscht, daß der erste Ausgang radial
bezüglich
der Ventilachse angeordnet ist. Bisher hat man dann eine Zusatzplatte
auf das Ventilgehäuse
aufgesetzt, in der der Strömungskanal
des Ventilgehäuses
in einem Winkel von 90 Grad bis zu einem radialen Ausgang der Zusatzplatte fortgeführt worden
ist.
-
Eine
solche Lösung
erfordert zusätzlichen Aufwand
für die
Herstellung, Bearbeitung und Montage der Zusatzplatte und ist deshalb
recht teuer. Außerdem
trägt die
Zusatzplatte in Richtung der Ventilachse auf.
-
Aus
der
US 3,684,006 ist
ein Rückschlagventil
bekannt, das für
die Steuerung eines Gasstromes vorgesehen. Da hier nur niedrige
Drücke
und geringe Kräfte
auftreten, ist das Ventilgehäuse,
in dem sich ein axialer Ausgang und ein radialer Ausgang befinden,
entsprechend dünnwandig
ausgebildet. Die Nabe für
einen Entsperrkolben sowie ein Deckel sind separate Teile, die mit
dem Ventilgehäuse zusammengebaut
werden müssen.
Bei Gasventilen ist dieser Zusammenbau mit relativ einfachen Mitteln und
schwachen Schrauben möglich,
die nicht viel Platz beanspruchen.
-
Das
der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht also darin, ein hydraulisches
Rückschlagventil
mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln,
daß es
bei einer radialen Anordnung des ersten Ausgangs kostengünstig herstellbar
ist und daß eine
sehr geringe Bauhöhe
in Richtung der Ventilachse möglich
ist.
-
Das
Problem wird für
ein hydraulisches Rückschlagventil
mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch
gelöst,
daß die
Gehäusenabe
einstöckig
ein Teil des Ventilgehäuse
ist und daß der
erste Ausgang und ein sich an diesen anschließender, erster Abschnitt des
Strömungskanals
radial zur Ventilachse und im wesentlichen auf Höhe der Gehäusenabe im Ventilgehäuse angeordnet
sind.
-
Ein
erfindungsgemäßes hydraulisches
Rückschlagventil
baut in Richtung der Ventilachse vom Prinzip her nicht höher als
ein Rückschlagventil
nach dem Stand der Technik. Außerdem
ist es sehr kostengünstig
herstellbar, da sich der radiale, erste Ausgang im selben Bauteil
befindet, von dem auch der Schließkörper und die Teile der Betätigungseinrichtung
aufgenommen sind.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen Rückschlagventils kann
man den Unteransprüchen
entnehmen.
-
Bei
der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
2 läuft
der zweite Abschnitt des Strömungskanals
ohne Unterbrechung durch Gehäusestege
um die Gehäusenabe
herum. Auf diese Weise wird ein großer Querschnitt des zweiten
Abschnitts des Strömungskanals
erhalten, so daß trotz
der 90 Grad-Umlenkung des Druckfluids der Strömungswiderstand durch das Ventil
hindurch gering bleibt.
-
Der
Raum innerhalb der Gehäusenabe,
in dem sich die Schließfeder
und die Rückstellfeder
befinden, ist bei den bekannten gattungsgemäßen Rückschlagventilen durch eine
im Abstand zu Ventilachse verlaufende Axialbohrung fluidisch mit
dem ersten Ausgang verbunden, so daß zum Ausgleich von Volumenänderungen
Druckfluid zwischen dem Federraum und dem ersten Ausgang ausgetauscht werden
kann. Bei einem erfindungsgemäßen Rückschlagventil
ist nach Patentanspruch 3 bevorzugt eine Radialbohrung für die fluidische
Verbindung zwischen dem Federraum und dem Strömungskanal vorgesehen. Diese
ist kürzer
als eine Axialbohrung, da deren Länge im wesentlichen durch die
für eine gute
Führung
des Schließkörpers notwendige
Führungslänge für den Schaft
bestimmt ist, die Radialbohrung dagegen nur von der von der notwendigen Stabilität bestimmten
radialen Wandstärke
der Gehäusenabe
abhängt.
-
Bevorzugt
befindet sich gemäß Patentanspruch
4 die Radialbohrung in der Achse des ersten Ausgangs. Dies erleichtert
die Bearbeitung.
-
Hydraulische
Rückschlagventile
der betrachteten Art werden mit ihrer Anschlußfläche, in der sich der zweite
Ausgang befindet, oft auf einen Steuerblock aufgesetzt, in dem und
an dem weitere Ventile angeordnet sind. Ist für diese Ventile ein Anschluß an dieselbe
hydraulische Komponente wie für
den ersten Ausgang des Rückschlagventils,
zum Beispiel ein Anschluß an
einen Tank, notwendig, so läßt sich
dieser Anschluß gemäß Patentanspruch
5 auf einfache Weise intern über
das Rückschlagventil
herstellen.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Rückschlagventils
ist in den Figuren der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Zeichnung
nun näher
erläutert.
-
Es
zeigen
-
1 einen
durch die Ventilachse und die Achse des ersten Anschlusses des Ausführungsbeispiels
gelegten Schnitt und
-
2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II aus 1 durch
das bloße
Ventilgehäuse.
-
Das
gezeigte Rückschlagventil
besitzt ein Ventilgehäuse 10,
das in einer Anschlußfläche 11 einen
Ausgang 12 besitzt, dessen Achse als Ventilachse 9 bezeichnet
sein möge
und von dem als Abschnitt eines durch das Ventilgehäuse gehenden Strömungskanals
eine zentrisch zur Ventilachse 9 liegende Bohrung 13 in
das Ventilgehäuse 10 hineinführt. Der
Durchmesser der Bohrung 13 ist im Abstand zu der Anschlußfläche 11 durch
eine Stufe 14 von einem großen Wert auf einen kleineren
Wert verringert. Die Kante der Stufe 14 ist als Ventilsitz
ausgebildet, der mit einem Schließkörper 15 zusammenwirkt.
Der Abschnitt der Bohrung 13 mit dem kleineren Durchmesser öffnet sich
in einen ringförmigen, nicht
durch Querstege unterbrochenen Abschnitt 16 des Strömungskanals,
der seine Ringform durch eine bezüglich der Ventilachse 9 rotationssymmetrische Gehäusenabe 17 erhält, die
einstückig
an das übrige Material
des Ventilgehäuse 10 angebunden
ist und sich von einem relativ geringen Abstand von einer der Anschlußfläche 11 gegenüberliegenden
Außenfläche 18 des
Ventilgehäuses 10 frei
in Richtung auf die Bohrung 13 zu erstreckt und in einem
geringen Abstand vor deren Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser
endet.
-
In
der Ventilachse 9 geht von der Außenfläche 18 bis zum Ende
der Gehäusenabe 17 eine mehrmals
gestufte Bohrung 25 durch das Ventilgehäuse 10 hindurch. Diese
besitzt zunächst
einen mit einem Innengewinde 26 versehenen Abschnitt, in den
ein einen zentralen Durchgang aufweisender und dem Anschluß einer
Steuerleitung dienender Adapter 24 eingeschraubt ist. Dann
folgt mit leicht verringertem Durchmesser ein zweiter Abschnitt,
der im wesentlichen einen Hohlraum 27 innerhalb der Gehäusenabe 17 bildet
und dem schließlich
ein bis zum freien Ende der Gehäusenabe 17 reichender,
dritter Abschnitt 28 folgt, dessen Durchmesser etwa nur
ein Drittel des Durchmessers des Hohlraums 27 beträgt und dessen
Verhältnis
Länge zu
Durchmesser ihn als Führungsbohrung
geeignet macht.
-
Der
sich in der Ventilachse 9 befindende Schließkörper 15 setzt
sich aus einem Ventilteller 29, der das eigentliche Sperrglied
darstellt, und einem mit dem Ventilteller fest verbundenen Schaft 30 zusammen.
Dieser ragt in Richtung Gehäusenabe 17 vom
Ventilteller ab, ist in der Führungsbohrung 28 in Richtung
der Ventilachse 9 geführt
und ragt in den Hohlraum 27 der Gehäusenabe 17 hinein.
Dort ist ein Federteller 31 an ihm gehalten. Zwischen diesem und
dem Boden des Hohlraums 27 ist eine Schließfeder 32 eingespannt,
die auf den Schließkörper 15 eine
Kraft in Richtung Schließstellung
ausübt.
-
Von
dem Hohlraum 27 ist außerdem
ein büchsenartiger
Betätigungskolben 33 aufgenommen, der
sich mit seinem Boden zwischen dem Schaft 30 und dem Adapter 24 befindet
und über
den Schaft greift, damit die Führungslänge und
die Dichtlänge zwischen
ihm und der Wand des Hohlraums 27 groß ist. Eine Rückstellfeder 34 belastet
den Betätigungskolben 33 in
Richtung auf den Adapter 24 zu. Durch Druckbeaufschlagung über die
Steuerleitung kann der Betätigungskolben 33 in
eine Richtung weg vom Adapter 24 verschoben werden.
-
Der
durch das Rückschlagventil
gehende Strömungskanal
erstreckt sich mit seinem als gestufte Bohrung ausgebildeten Abschnitt 13,
seinem als Ringkanal ausgebildeten Abschnitt 16 und einem weiteren
als gerade Bohrung großen
Durchmessers ausgebildeten Abschnitt 40 zwischen dem zweiten Ausgang 12 und
einem ersten Ausgang 41, der radial bezüglich der Ventilachse 9 am
Ventilgehäuse 10 angeordnet
ist. Dementsprechend verläuft
auch der Abschnitt 40 des Strömungskanals radial zur Ventilachse 9.
Er befindet sich mitsamt dem Ausgang 41, längs der
Ventilachse 9 betrachtet, im wesentlichen auf Höhe der Gehäusenabe 17 und
damit auf Höhe des
ringförmigen
Abschnitts 16 des Strömungskanals,
in den er unmittelbar übergeht.
-
Durch
eine kleine durch die Wand der Gehäusenabe 17 hindurchgehende
Radialbohrung 43 in der Achse der Bohrung 40 ist
der die Federn 32 und 34 aufneh mende und während einer
Bewegung des Betätigungskolbens 33 sein
Volumen ändernde
Teil des Hohlraums 27 zum Ausgang 41 hin offen,
so daß zum
Volumenausgleich Druckmittel zu- und abfließen kann und in ihm immer der
niedrige am Ausgang 41 anstehende Druck herrscht.
-
Außer den
Ausgängen 9 und 12 besitzt
das Ventilgehäuse
noch einen Druckanschluß 45,
der fluidisch direkt mit dem Ausgang 9 verbunden ist.
-
Wahlweise
kann das Ventil außerdem
mit einer zusätzlichen,
in 1 gestrichelt eingezeichneten Bohrung 46 versehen
werden, die sich zwischen der Anschlußfläche 11 und der Bohrung 40 erstreckt. Auf
diese Weise kann für
einen Steuerblock, auf den das gezeigte Ventil montiert wird, eine
direkt Verbindung zum Ausgang 41 des Ventils und damit
zu einem Tank geschaffen werden, mit dem der Ausgang 41 normalerweise
verbunden ist.
-
Wie
schon erwähnt,
wird das gezeigte entsperrbare Rückschlagventil üblicherweise
als Füllventil
verwendet, wobei sein Ausgang 12 mit einem Druckraum eines
Preßzylinders
und sein Ausgang 41 mit einem Tank verbunden sind. Dem
Druckanschluß 45 kann
Druckmittel zum Beispiel von einer Pumpe zugeführt werden. Wenn während eines
Arbeitszyklus der Kolben des Preßzylinders aufgrund seines
Eigengewichts nach unten fällt
oder durch Eilgangzylinder nach unten bewegt wird, entsteht im Ausgang 12 gegenüber dem
Ausgang 41 des Ventils ein Unterdruck, so daß der Schließkörper 15 von
seinem Sitz abhebt und Druckmittel aus dem Tank durch das Ventil
in den Preßzylinder
nachströmen
kann. Während des
Arbeitshubs kann durch Zufuhr von Druckmittel über den Druckanschluß 45 ein
hoher Druck im Preßzylinder
aufgebaut werden, wobei der Schließkörper den Ausgang 12 fluidisch
vom Ausgang 41 trennt. Nach dem Arbeitshub wird der Betätigungskolben 33 über die
an den Adapter 24 angeschlossene Steuerleitung mit einem
Steuerdruck beaufschlagt. Der Betätigungskolben legt sich an
den Schaft 30 des Schließkörpers 15 an und nimmt
ihn bei seiner weiteren Bewegung mit, so daß der Ventilteller 29 von
seinem Sitz abhebt und zur Dekompression und während des Rückhubs Druckmittel aus dem
Preßzylinder über das
Füllventil
in den Tank abfließen
kann.