DE2060279A1

DE2060279A1 - UEberstroemventil

Info

Publication number: DE2060279A1
Application number: DE19702060279
Authority: DE
Inventors: John Morris
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1969-12-09
Filing date: 1970-12-08
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR2073153A5; GB1325868A; US3677287A

Description

Überströmventil

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil zur Verwendung in Verbindung mit einer umsteuerbaren Förderpumpe.

Sin Überströmventil gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem Kanal mit zwei zylindrischen Partien unterschiedlicher Durchmesser.und mit einem Sitz zwischen den zylindrischen Partien, wobei das Gehäuse zwei Öffnungen hat, die in den Kanal an gegenüberliegenden Seiten des Sitzes öffnen, ein in dem Kanal verschiebbarer Steuerschieber größere und kleinere Kolbenpartien, die jeweils in d^fen größeren bzw. kleineren zylindrischen Partien verschiebbar sind, und eine Sitzfläche hat, die zur Anlage an dem Sitz im Kanal auf einem effektiven Durchmesser zwischen den Durchmessern der zylindrischen Partien eingerichtet ist, derart, daß ein Fließen zwischen den öffnungen verhindert wird, eine automatische Ventileinrichtung im Betrieb für eine Verbindung der momentan unter höherem Druck stehenden Öffnung mit dem Ende der kleineren zylindrischen Partie auf der Seite des kleineren Kolbens sorgt, die von den Sitzflächen entfernt liegt, ein Fließweg mit einer Durchflußdrosselstelle das Ende der kleineren zylindrischen Partie mit dem gegenüberliegenden Ende der größeren zylindrischen Partie verbindet und ein Servoventil vorgesehen ist, das ein Entweichen von Medium aus dem gegenüberliegenden Ende der größeren zy-24 408 - 2 -

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lindrisohen Partie ermöglicht, wenn der Brück über einen Sollwert ansteigt, derart, daß ein Mediumfluß durch den Fließweg ermöglicht wird, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß bei Anstieg des Drucks über einen Sollwert der Durchfluß durch den Fließweg einen so ausreichenden Druckabfall erzeugt, daß die Belastung des Steuerschiebers überwunden wird, die mindestens teilweise als Folge des Unterschiedes zwischen den Durchmessern der Kolbenpartien herrscht, derart, daß der Steuerschieber zum Trennen der Sitzfläche vom Sitz verlagert wird.

Die Erfindung iet im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Ansicht eines Überströmventils und Fig. 2 und 3 Schnitte an der Linie 2-2 bzw. 3-3 der Fig. 1.

Das Ventil hat ein Gehäuse 10 mit einem Kanal, dessen gegenüberliegende Endpartien 11, 12 zylindrisch ausgebildet sind, wobei die Partie 11 einen kleineren Durchmesser als die Partie 12 hat. Ein kegelstumpf förmiger Sitz 13 ist im Kanal zwischen den beiden Endpartien 11, 12 vorgesehen. Das Gehäuse weist zwei Öffnungen 14, 15 auf, die in Hüten 16, 17 im Kanal auf gegenüberliegenden Seiten der Sitzfläche 13 öffnen.

Die Endpartien 11, 12 des Kanals im Gehäuse nehmen jeweils zwei Kolbenpartien 13, 19 eines Steuerschiebers 20 auf. Ein Schaft 21 kleineren Durchmessers verbindet die Kolbenpartien 18, 19, und am Übergang des Schafts 21 in die größere Kolbenpartie 19 befindet eine kegelstumpf föraige Sitzfläche 22 mit einem eingeschlossenen Winkel, der kleiner als der des Sitzes 13 ist, um in effektiver Weise einen Linienkontakt mit der Sitzfläche 13 herzustellen.

Der Durchmesser des Linfenkontaktes zwischen den Sitzen 13 und 22 liegt zwischen den Durohmessern der Sndpartien 11 bzw. 12 gemäß der folgenden Formell

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Fläche X - Fläche A - Fläche B - Fläche X,

wobei Fläche X « tob Linienkontakt eingeschlossene Fläche Fläche A « Fläche der zylindrischen Partie 111 Fläche B - Fläche der zylindrischen Partie 12.

Den öffnungen 14 und 13 ist ein automatisches Freikolbenventil 25 zugeordnet» das Kanäle 32, 35» 34 hat, welche jeweils mit den Hüten 16 bzw. 17 und der Endpartie 11 jeweils über Kanäle 35, 36 und 37 in Verbindung stehen. Das Ventil 23 dient dazu, jeweils diejenige der öffnungen 14 oder 15 mit dem Ende der Kanalpartie 11 zu verbinden, die momentan unter dem höheren Druck steht, um die kleinere Kolbenpartie 18 zu beaufschlagen und den Steuerschieber in einer Sichtung zu belasten, in der ein Trennen der Sitzflächen 13 und 22 erfolgt. Sin Kanal 24 durch den Steuerschieber 20 verbindet die gegenüberliegenden Enden des Kanals im Gehäuse. Eine Durchflußdroeselstelle 25 in diesem Kanal 24 steuert den HediumdurohfluS durch diesen Kanal.

Sin Servoventil 27 ist so eingerichtet, daß es eine Entweichung von Medium aus dem Ende der zylindrischen Partie 12 ermöglicht, das von der Sitzfläche I5 entfernt liegt. Dieses Servoventil weist einen Sitz 28 und ein federgespanntes zulaufendes Steuerelement 29 auf» das gegen die Federvorspannung durch Druokbeaufsohlagung des genannten Endes der zylindrischen Partie 12 vom Sitz 28 abgehoben werden kann.

Der Steuerschieber wird von einer Feder 30 so gespannt, daS die Sitzflächen 13 und 22 aufeinanderliegen, wenn keine Druckbeaufschlagung erfolgt. Der Effekt dieser Federbelastung wird durch die Wirkung von Hoohtruokmedium auf die beiden Kolbenpartien des Steuerschiebers und auf eine der beiden Ringflächen der Sitzfläche noch erhöht, die entweder innerhalb oder außerhalb des Sitzes 13 liegt, wobei die Differenz in den Flächen das Einwirken einer Kraft auf den Steuerschieber hervorruft» die ihn nach links drüokt. Wegen der Wahl des Durchmessers des Sitzes I3 ändert sich diese Kraft nicht in Abhängigkeit von der Wahl der öffnung, die unter hohem Druck steht.

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Venn im Betrieb der höhere Druck ausreichend ansteigt, um das Servoventil 27 zu öffnen, erfolgt ein Durchfluß durch den Kanal 24, und der die Kolbenpartie I9 beaufschlagende Druck fällt ab. Mit dem weiteren Steigen des gesteuerten Drucks öffnet sich das Servoventil progressiv, bis die Druckbeaufschlagung der Kolbenpartie 19 so gering wird, daß der Steuerschieber gemäß der Darstellung in der Zeichnung nach rechts verschoeben werden kann. Wenn das geschieht, tritt ein direkter Durchfluß zwischen den Sitzflächen von der Hochdrucköffnung zur Niederdrucköffnung auf, und damit ist der höhere Druck begrenzt. Diese Begrenzung wird durch die Federvorspannung des Steuerschiebers, die Flächendifferenz zwischen den Kolbenpartien des Steuerschiebers und den Charakteristiken des Servoventils bestimmt. Das letztere kann dadurch geändert werden, daß ein Anschlag 51 verstellt wird, um die Federvorspannung auf das Steuerventil 29 des Servoventils zu ändern.

Die Kanalpartie 12 steht außerdem mit einem Eilfsservoventil (nicht dargestellt) in Verbindung, das durch Fremdmittel betätigt werden kann, beispielsweise durch einen Elektromagneten, um Medium in der Partie 12 die Möglichkeit zu geben, aus der Partie 12 abzufließen. Das Überströmventil kann damit unabhängig vom Verhältnis der Drücke in den öffnungen 14 und 15 betätigt werden.

Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüohe

1. Überströmventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1O)- mit einem Kanal mit zwei zylindrischen Partien (11,12) unterschiedlicher Durchmesser und mit einem Sitz (13) zwischen den zylindrischen Partien (11,12), wobei das Gehäuse (10) zwei Öffnungen (14,15) hat, die in den Kanal an gegenüberliegenden Seiten des Sitzes (13) öffnen, ein in dem Kanal averschiebbarer Steuerschieber (20) größere (19) und kleinere (18) Kolbenpartien, die jeweils in den größeren bzw. kleineren zylindrischen Partien (11,12) verschiebbar sind, und eine Sitzfläche (22) hat, die zur Anlage an dem Sitz (13) im Kanal auf einem effektiven Durchmesser zwischen den Durchmessern der zylindrischen Partien (11,12) eingerichtet ist, derart, daß ein Fließen zwischen den Öffnungen (14,15) verhindert wird, eine automatische Ventileinrichtung (23) im Setrieb für eine Verbindung der momentan unter höherem Druck stehenden öffnung (14*15) mit dem Ende der kleineren zylindrischen Partie (11) auf der Seite des kleineren Kolbens (18) sorgt, die von der Sitzfläche (13,22) entfernt liegt, ein Fließweg (24) mit einer Druchflußdrosselstelle (25) das Ende der kleineren zylindrischen Partie (11) mit dem gegenüberliegenden End· der größeren zylindrischen Partie (12) verbindet und ein Servoventil (27) vorgesehen ist, das ein Entweichen von Medium aus dem gegenüberliegenden Ende der größeren zylindrischen Partie (12) ermöglicht, wenn der Druck über einen Sollwert ansteigt, derart, daß ein Mediunfluß durch den Fließweg (24) ermöglicht wird, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß bei Anstieg des Drucks über einen Sollwert der Durchfluß durch den Fließweg (24) einen so ausreichenden Druckabfall erzeugt, daß die Belastung des Steuerschiebers (2X) überwunden wird, die mindestens teileweise als Folge des Unterschieds zwischen den Durchmessern der Kolbenpartien (18,19) herrscht, derart, daß der Steuerschieber (20) zum Trennen der Sitzfläche (22) vom Sitz (13) verlagert wird.

2. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiede zwischen der von dem effektiven Durohmesser bestimmten

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Fläche xind den Flächen der größeren (19) und der kleineren (18) der Kolbenpartien jeweils im wesentlichen gleich sind.

3. Überströmventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (I3) und die Sitzfläche (22) jeweils eine Kegelstumpfform haben und unterschiedliche eingeschlossene, Winkel bilden.

4. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß Federmittel (30) zum Vorspannen des Steuerschiebers (20) in einer Richtung zur Verhinderung eines Durchflusses zwischen den Öffnungen (14,15) vorgesehen sind.

5* Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4t dadurch gekennzeichnet, daß der Fließweg (24) eine Bohrung in dem Steuerschieber (20) ist.

6. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zum Servoventil (27) ein Sitz (28) und ein zulaufendes Steuerelement (29) gehören, dag in Anlage an den Sitz (28) vorgespannt ist.

7. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 Mb 6, gekennzeichnet durch ein Hilfsservoventil, das unabhängig von dem ersten Servoventil (27) betätigbar ist, derart, daß ein Entweiten von Medium aus dem gegenüberliegenden Ende der größeren zylindrischen Partie (12) ermöglicht ist.

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