DE2109378B2

DE2109378B2 - Rueckschlagventil mit zusaetzlicher betaetigung

Info

Publication number: DE2109378B2
Application number: DE19712109378
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7100 Heilbronn Fritzsche
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1978-02-23
Also published as: GB1379455A; DE2109378A1; JPS558712B1; FR2127773A5; AT316239B; DE2109378C3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit zusätzlicher Betätigung, insbesondere Drosselrückschlagventil für hydraulische Arbeitsgeräte, in dessen Hauptventilverschlußstück ein durch einen Stößel betätigbares Vorsteuerventil angeordnet ist, das sich in Schließstellung gegen einen im Hauptventilverschlußstück ausgebildeten ersten Sitz legt, und beide Ventile von der Verbraucherseite her über eine Drosselstelle in Schließrichtung.belastet sind.

Ein derartiges Rückschlagventil ist bekannt aus der GB-PS 9 78 113. Es hat den Nachteil, daß das Vorsteuerventil zusätzlich zu einem hydraulischen Widerstand, dessen Größe sich aus der wirksamen Angriffsfläche der Ventilöffnung am Sitz und aus dem jeweiligen Druck ergibt, auch noch gegen die Kraft einer Ventilschließfeder durch einen Stößel geöffnet werden muß. Die Ventilöffnung des Vorsteuerventils ist zwar klein, bietet daher aber einen unerwünscht großen Durchflußwiderstand. Das Ventilverschlußstück des Vorsteuerventils besteht aus einem im Hauptventilverschlußstück des Rückschlagventils geführten zylindrischen Teil, dessen Boden einen die öffnung für das Vorsteuerventil schließenden Konus trägt. Die Herstellung und das Einpassen eines derartigen Ventilverschlußstücks ist schwierig und entsprechend aufwendig.

Ferner ist ein Rückschlagventil bekannt (DT-AS 12 93 034) das in einem federbelasteten Hauptventilverschlußstück ein Hilfsventil aufweist, dessen Ventilverschlußstück ebenfalls federbelastet ist. Zusätzlich bildet ein in das Hauptventilverschlußstück greifender Bolzen h^r> eine Drosselstelle. Während zur Ausübung der Rückschlagventilfunktion das Hauptventilverschlußstück bei geschlossenem Hilfsventil von seinem Sitz abhebt, liegt es während eines Senkvorgangs bei umgekehrter Durchflußrichtung an seinem Sitz an. Der Druckmittelstrom fließt nur über die verstellbare Drosselstelle und danach über das durch eine zusätzliche Betätigung entsperrte Hilfsventil. Nachteilig bei diesem Drosselrückschlagventil ist, daß es bei einem Senkvorgang als reines Drosselventil mit kleinem Durchflußquerschnitt arbeitet, und daher einen meist unerwünscht hohen Durchflußwiderstand aufweist. Ferner hat es den Nachteil, daß das Hilfsventil zusätzlich zu seinem hydraulischen Widerstand, dessen Größe sich aus der Angriffsfläche der Ventilöffnung am Sitz und dem jeweiligen Druck ergibt, auch noch gegen die Kraft einer Ventilschließfeder durch einen Stößel geöffnet werden muß. Im übrigen handelt es sich hier nicht um ein vorgesteuertes Rückschlagventil.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückschlagventil der genannten Art unter Vermeidung der erwähnten Nachteile so auszubilden, daß es mit möglichst kleinen Kräften entsperrbar und sein Durchflußwiderstand beim Entlasten der Verbraucherseite verstellbar ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß irr Hauptventilverschlußstück des Rückschlagventils koaxial zum ersten Sitz ein zweiter Sitz für das kugelförmige Ventilverschlußstück des Vorsteuerventils angeordnet ist, daß dessen größter Öffnungsquerschnitt mindestens gleich dem verbleibenden Querschnitt des Ringspalts zwischen dem kugelförmigen Ventilverschlußstück und der angrenzenden Wandung im Hauptventilverschlußstück ist, und daß der Querschnitt der Drosselstelle höchstens gleich dem Querschnitt des Ringspaltes ist.

Auf diese Weise wird ein Rückschlagventil erreicht, bei dem zum Entsperren des Vorsteuerventils nur der hydraulische Widerstand aber nicht die zusätzliche Kraft einer Feder überwunden werden muß, so daß zum Entsperren nur kleine Kräfte notwendig sind. Ferner arbeitet das Rückschlagventil beim Entlasten der Verbraucherseite nach Art einer Folgesteuerung, so daß das Hauptventilverschlußstück entsprechend der Lage des zugehörigen Stößels in beliebige Stellungen steuerbar ist.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Beispiel nach der Erfindung an einem Längsschnitt durch ein Rückschlagventil.

In einem durch Schraffur dargestellten Gehäuse 1 ist in einer Längsbohrung 2 mit dem Durchmesser D ein Hauptventilverschlußstück 3 geführt, das selbst wieder eine abgestufte, durchgehende Längsbohrung 4 besitzt. In einen Abschnitt 4a der Längsbohrung 4 dringt eine Schließfeder 5 ein, die sich einerseits an einer Schulter 6 im Abschnitt 4a, andererseits an einer Abschlußscheibe 7 in der Längsbohrung 2 abstützt. Die Schließfeder 5 ist dabei bestrebt, das Hauptventilverschlußstück 3 auf einem Sitz 8 im Gehäuse 1 zu halten.

In einem sich an den Abschnitt 4a anschließenden Abschnitt 4b ist ein Einsatzstück 9 eingeschraubt, das einen mittigen Durchgang 10 besitzt. Seine gegen den Sitz 8 weisende Stirnfläche 11 bildet einen Abschluß eines Ventilraumes 12, in dem sich ein als kugelförmiges Ventilverschlußstück 13 ausgebildetes Vorsteuerventil befindet, das zwei Sitze hat. Der eine Sitz ist die Stirnfläche 11, der andere ist durch eine den Ventilraum 12 ebenfalls begrenzende Schulter 14 gebildet, von der aus der Abschnitt 4cder Längsbohrung 4 in eine Zu- und Abflußbohrung 15 mit dem Durchmesser c/mündet.

In der Zu- und Abflußbohrung 15 ist ein in Achsrichtung der beiden Ventile bewegbarer Stößel 17

angeordnet. Ein Ringraum 18 umgibt das Hauptventilverschlußstück 3 in Höhe des Ventilraums 12. Von dem Ringraum 18 aus führen ein nicht weiter dargestellter Anschluß und eine Leitung zu einem Verbraucher, beispielsweise zu einem Arbeitszylinder. Außerdem verbindet eine Drosselbohrung 19 den niugraum 18 mit dem Abschnitt 4a der Längsbohrung 4 im Hauptventilverschlußstück 3. Der Querschnitt der Drosselbohrung 19 ist gleich oder kleiner als der Querschnitt zwischen dem Ventilverschlußstück 13 und der Zylinderwandung des Ventilraumes 12.

Soll Druckmittel zum Verbraucher fließen, um eine Last anzuheben, so greift der durch die Leitung 15 von einer Pumpe kommende Druckmittelstrom an der Stirnfläche 20 mit dem Durchmesser Jdes Hauptventil-Verschlußstücks 3 und gleichzeitig am Ventiiverschlußstück 13 an. Letzteres wird dadurch von seinem Sitz 14 abgehoben und gegen die Stirnfläche 11 am Einsatzstück 9 gepreßt, wodurch es die Mittelbohrung 10 gegen das Ventilinnere abdichtet, so daß auf diesem Weg kein Druckmittel in das Ventilinnere gelangen kann. Das Hauptventilverschlußstück 3 wird anschließend gegen die Kraft der Schließfeder 5 angehoben, und das Druckmittel fließt über den Ringraum 18 dem Verbraucher zu. Das Ventil arbeitet hier, wie üblich, als Rückschlagventil.

Wird der Druckmittelstrom unterbrochen, so schließt das Rückschlagventil durch die überhandnehmende Kraft seiner Schließfeder 5, und es tritt ein Neutralzustand ein, bei dem sich der Druck im Hauptventilver-Schlußkörper 3 mit dem im Ringraum 18 über die Drosselbohrung 19 ausgleicht.

Zum Entlasten des Verbrauchers, d. h. zum Senken der Last, arbeitet das Rückschlagventil als sogenanntes Senkventil. Dazu wird der Stößel 17 in die Längsbohrung 4 im Hauptventilverschlußstück 3 eingeschoben, was hydraulisch oder mechanisch durchgeführt werden kann. Dadurch wird das kugelförmige Ventilverschlußstück 13 von seinem Sitz 14 abgehoben, und Druckflüssigkeit gelangt rasch durch die ! .ängsbohrung 4 in die Bohrung 15. Der größte öff.iungsquerschnitt des Vorsteuerventils entspricht dabei dem verbleibenden Querschnitt eines Ringspalts zwischen dem kugelförmigen Ventilverschlußstück 13 und der angrenzenden Wandung im HauptventilverschlußstücK 3. Der im Ventilinneren herrschende Druck wird nun sehr rasch abgebaut. Die über die Drosselbohrung 19 in das Ventilinnere nachfließende Druckmittelmenge ist gering. Dadurch bildet sich vor der Drosselbohrung 19 ein Stau, wodurch das an der Ringfläche mit dem Durchmesser D-d des Hauptventilverschlußstücks 3 angreifende Druckmittel jenen von seinem Sitz 8 abhebt. Je nach Stellung des Stößels 17 ergibt sich ein mehr oder weniger großer, freier Durchflußquerschnitt am Sitz 8, d. h., die Entlastungs- bzw. Senkgeschwindigkeit kann durch die jeweilige Stößelstellung unmittelbar vergrößert oder verringert werden (Folgesteuerung).

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Ventils liegt in seinem einfachen Aufbau, insbesondere in dem Wegfall einer Federbelastung des Ventilverschlußstücks 13, und in dem geringen Kraftaufwand für das öffnen desselben, sowie in der oben beschriebenen Folgesteuerung des Hauptventilverschlußstücks 3.

Selbstverständlich kann der als Ringspalt definierte verbleibende Querschnitt zwischen kugelförmigem Ventilverschlußstück 13 und der angrenzenden Wandung im Hauptventilverschlußstück 3 auch in äquivalenter Form verwirklicht werden; z. B. kann die Wandung auch als parallel zur Längsachse verlaufende Stege und Nuten ausgebildet sein, wobei die Stege das Ventilverschlußstück 13 führen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rückschlagventil mit zusätzlicher Betätigung, insbesondere Drosselriickschlagventil für hydraulisehe Arbeitsgeräte, in dessen Hauptventilverschlußstück ein durch einen Stößel betätigbares Vorsteuerventil angeordnet ist, das sich in Schließstellung gegen einen im Hauptventilverschlußstück ausgebildeten ersten Sitz legt, und beide Ventile von der Verbraucherseite her über eine Drosselstelle in Schließrichtung belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptventilverschlußstück (3) des Rückschlagventils koaxial zum ersten Sitz (14) ein zweiter Sitz (11) für das kugelförmige Ventilverschlußstück (13) des Vorsteuerventils angeordnet ist, daß dessen größter Öffnungsquerschnitt mindestens gleich dem verbleibenden Querschnitt des Ringspaltes zwischen dem kugelförmigen Ventilverschlußstück und der angrenzenden Wandung im Hauptventilverschlußstück (3) ist, und daß der Querschnitt der Drosselstelle (19) höchstens gleich dem Querschnitt des Ringspaltes ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sitz (11) für das Vorsteuerventil durch ein im Hauptventilverschlußstück (3) angeordnetes, einen Durchgang (10) aufweisendes Einsatzstück (9) gebildet ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine auf das Hauptventilverschlußstück (3) des Rückschlagventils einwirkende Schließfeder (5) vorgesehen ist.