DE2158201C3 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckbegrenzungsventil, dessen Verschlußstück vom statischen Druck eines Ruhestromes in Schließrichtung beaufschlagt ist, der dem abzusichernden System über eine Drossel und ein Durchflußsteuerventil entnommen ist

Bei einem bekannten Druckbegrenzungsventil dieser Art (FR-PS 1159 231) durchfließt der Ruhestrom zunächst eine feste Drossel, beaufschlagt dann das Verschiußstück in Schließrichtung und fließt über eine Auslaßeinrichtung ab, deren Steuerung plötzlich oder progressiv, automatisch oder von. Hand sein kann und die die Arbeitsweise des Druckbegrenzungsventils bestimmt Als Auslaßeinrichtung ist ein von Hand 4<> steuerbarer drosselnder Absperrhahn bzw. ein Rückschlagventil offenbart. Um zur Möglichkeit der Fernsteuerung zu gelangen, müßte also die Federspannung des Rückschlagventils oder die Stellung des drosselnden Absperrhahns elektromotorisch verändert werden, was einen größeren Aufwand bedingen würde und jedenfalls nicht durch einen Elektromagneten vernünftiger Größe und Kosten bewältigt werden könnte.

Bei einem weiteren bekannten Druckbegrenzungsventil (US-PS 32 50 293) unterliegt das Verschlußstück dem statischen Druck einer Steuerkammer, die von dem Systemdruck über zwei Drosseln gespeist wird, zwischen denen eine elektromagnetisch steuerbare Abflußstelle angeordnet ist. Wegen der hohen hydraulischen Drücke wird ein sehr großer Elektromagnet zum Verschließen der Abflußstelle benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckbegrenzungsventil zu schaffen, dessen Ansprechdruck auf elektrischem Wege veränderbar sein soll, und zwar mit einem einfachen, zuverlässigen und billigen Elektromagneten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch, und die Unteransprüche stellen zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Lösungsgedankens dar. ⁶S

Bei dem neuen Druckbegrenzungsventil mit veränderbarem Ansprechdruck wird gedrosselter Systemdruck dazu verwendet das Durchflußsteuerventil in Richtung der Geschlossenlage zu drängen, so daß der Elektromagnet nicht zur Bewältigung großer hydraulischer Drücke ausgelegt sein braucht, vielmehr lediglich zur Veränderung der Drosselspaltweite in einem hydraulisch ausbalancierten System benötigt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des neuen Druckbegrenzungsventils ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Das Druckbegrenzungsventil ist in einem Gehäuse 10 untergebracht, wobei ein Einlaß 12 und ein Anschluß 14 dem abzusichernden System angehören, welches beim Überschreiten eines bestimmten auftretenden Druckes ein Verschlußstück 20 öffnet, wodurch ein Auslaß 16 freigegeben wird. Im Gehäuse 10 liegt eine Steuerkammer 18 und in dieser das als Kolben ausgebildete Verschlußstück 20. Die dem abzusichernden System zugehörigen Teile steilen ein Hauptventil 22 dar, das infolge von Federn 32, 34 normalerweise an einer Ventilfläche 24 zwischen Einlaß 12 und Auslaß 16 anliegt Das kolbenartige Verschlußstück 20 hat ein rohrförmiges Verlängerungsstück 26, dessen Durchmesser dem effektiven Durchmesser der Ventilfläche 24 gleich ist. Das Verlängerungsstück 26 ist in einer Bohrung 28 in einem Gehäusedeckel 30 geführt, und die Feder 32 liegt innerhalb, die Feder 34 außerhalb des Verlängerungsstücks 26.

Ein Kanal 36 verbindet das Innere des Verlängerungsstücks 26 bzw. die Bohrung 28 mit dem Auslaß 16. Der soweit beschriebene Aufbau ist typisch für ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil, welcher außer der oben beschriebenen noch viele andere Formen haben kann.

Die Schließkraft des Hauptventils 22 stammt nicht nur von den Federn 32 und 34, sondern auch vom statischen Druck eines Ruhestromes in der Steuerkammer 18. Wie erläutert, wirkt der Systemdruck im Einlaß 12 in Öffnungsrichtung des Ventils 22. Zur variablen Einstellung des Ansprechdruckes des Druckbegrenzungsventils wird der Ruhestrom, und damit auch der Druck in der Steuerkammer 18, beeinflußt. Es sind zwei Wege vom Einlaß 12 zur Steuerkammer 18 für den Ruhestrom vorgesehen, nämlich über eine Drosselstelle 38 als Längsbohrung im Kolben des Verschlußstückes 20 und über Kanäle 40, 42, in deren Verlauf ein Durchflußsteuerventil 41 sitzt. Die Drosselstelle 38 kann auch fortfallen, fördert aber die Ansprechempfindlichkeit.

Das aktive Element des Durchflußsteuerventils 41 ist eine variable Drossel 44, die an der Mündung des Kanals 40 in einen Raum 43 gebildet ist, von dem der Kanal 42 wegführt. Vom Kanal 42 zweigt ein Auslaßkanal 46 ab, so daß das Stück des Kanals 42 zwischen Steuerkammer 18 und Auslaßkanal 46 als Zu- und Ableitung des Ruhestromes benutzt wird. Im Zuge des Auslaßkanals 46 liegen ein Mengenregler 48 und eine einstellbare Drossel 50. Der Mengenregler 48 stellt eine Einrichtung zur Konstanthaltung des Druckabfalls an der Drossel 50 dar, und eine Feder 49 ermöglicht die Einstellung des Mengenreglers 48. Es fließt also eine konstante Duichflußmenge durch den Kanal 46 zu einem weiteren Kanal 52, unabhängig von der Druckdifferenz zwischen Steuerkammer 18 und Auslaß 16, in den der Kanal 52 schließlich einmündet.

Das Durchflußsteuerventil 41 mit der variablen Drossel 44 ist als elektromagnetisch betätigtes Klappenventil ausgebildet und weist eine Klappe 54 als Anker eines Elektromagneten 56 auf. Abhängig von der Erregung des Magneten 56 öffnet oder verengt die

Klappe 54 die Drossel 44. Die Erregung kann in üblicher Weise gesteuert werden, so z. B. durch einen variablen Widerstand 58 im Zuge einer Gleichstromquelle 60. Ein Stabilisierungskclben 62 wirkt der magnetischen Anzugskraft auf der Klappe 54 entgegen, weil die eine Stirnfläche 62a des Stabilisierungskolbens 62 im Raum 43 liegt und damit vom Druck vor der Drossel 50 beaufschlagt wird, während die andere Stirnfläche 626 im Kanal 52 liegt und damit vom Druck hinter der Drossel 50 beaufschlagt wird.

Im Betrieb hält die Klappe 54 bei einer gegebenen Einstellung des variablen Widerstandes 58 eine vorbestimmte Weite der Drossel 44 aufrecht Wenn man sich daran erinnert, daß der Ruhestrom — vom Einlaß 12 zum Auslaß 16 über die Kanäle 40, 42, 46 unter Einbezug der Drosseln 38, 44 — durch die Drossel 50 infolge des Mengenreglers 48 konstant gehalten wird, so •^ird das Druckniveau in der Steuerkammer 18 durch den Druckabfall an den beiden Drossr'n 38 und 44 festgelegt Wenn der Einlaßdruck den Ansprechdruck überschreitet, der sich aus dem statischen Druck in der Steuerkammer 18 und der Kraft der Federn 32 und 34 ergibt, hebt das Verschlußstück 20 ab und Hydraulikflüssigkeit läuft über den Auslaß 16 ab.

Wenn es erwünscht ist, den Ansprechdruck zu erhöhen, bei welchem das Ventil 22 öffnet, wird die Erregung des Elektromagneten 56 durch Einstellen des Widerstandes 58 vergrößert, wodurch die Drossel 44 weiter geöffnet wird und der Druck in der Steuerkammer 18 ansteigt. Entsprechend kann durch Verringerung der Erregung des Elektromagneten 56 ein verringerter Ansprechdruck eingestellt werden.
Somit kann irgendein gewünschter Ansprechwert über einen Bereich lediglich durch Einstellen des variablen Widerstandes 58 kontinuierlich eingestellt werden, und zwar manuell oder automatisch, an Ort und Stelle oder ferngesteuert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckbegrenzungsventil, dessen Verschlußstück vom statischen Druck eines Ruhestromes in S Schließrichtung beaufschlagt ist, der dem zusichernden System über eine Drossel und ein Durchfluß-Steuerventil entnommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußsteuerventil (41) als elektromagnetisch betätigtes Klappenventil ausgebildet ist, wobei die Klappe (54) mit einem Stabilisierungskolben (62) versehen ist, dessen eine Stirnfläche (62a) vom Druck vor der Drossel (50) und dessen andere Stirnfläche (62b) vom Druck hinter der Drossel (50) beaufschlagt ist >

2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (50) mit ekier Einrichtung (48) zur Konstanthaltung des Druckabfalls versehen ist

3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder «> 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (18) des Verschlußstückes (20) über eine zusätzliche Drosselstelle (38) mit dem Einlaß (12) verbunden ist