DE2206001A1 - PRESSURE SWITCHING VALVE - Google Patents
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Description
R. 684
18.1.72 Wd/SmR. 684
18.1.72 Wd / Sm
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilf sanmeldungAttachment to
Patent and
Utility model registration
DruckschaltventilPressure switching valve
Die Erfindung betrifft ein Druckschaltventil mit einem entgegen Federkraft verschiebbaren Steuerschieber, der eine Verbindung von einer Pumpe zu einem Druckspeicher solange herstellt, bis ein durch die Federkraft bestimmter Druck im Druckspeicher erreicht ist, vorauf die Verbindung zum Druckspeicher unterbrochen v/ird und eine Verbindung von der Pumpe zu einein drucklosen Behälter solange hergestellt wird, bis der Druck im Druckspeicher auf einen unteren Wert gefallen ist.The invention relates to a pressure switching valve with a counter Spring-force displaceable control slide, which establishes a connection from a pump to a pressure accumulator until a pressure determined by the spring force is reached in the pressure accumulator, before the connection to the pressure accumulator is interrupted v / ird and a connection from the pump to an unpressurized Container is produced until the pressure in the pressure accumulator has fallen to a lower value.
Ein derartiges, bekanntes Ventil besteht in wesentlichen aus einem vom Druck im Druckspeicher beaufschlagten Hilfsventil, das ein Hauptventil steuert. Dieses dient zur Entlastung der Pumpe, wenn der Druckspeicher seinen Fülldruck erreicht hat (US-PS 2 807 274). Die Pumpe lädt den Druckspeicher wieder auf, wenn in diesem der Druck auf einen bestimmten 'Wert ge-Such a known valve consists essentially of an auxiliary valve acted upon by the pressure in the pressure accumulator, that controls a main valve. This is used to relieve the pump when the pressure accumulator has reached its filling pressure (U.S. Patent 2,807,274). The pump recharges the accumulator when the pressure has reached a certain 'value in this
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fallen ist. Dieser Druckbereich, die sogenannte Schaltspanne, wird beim bekannten Ventil durch ein zusätzliches Drosselventil erreicht. Für ein derartiges Ventil sind also mehrere Hilfsventile notwendig, wodurch es kompliziert und störanfällig wird.is falling. In the known valve, this pressure range, the so-called switching range, is controlled by an additional throttle valve achieved. Several auxiliary valves are necessary for such a valve, which makes it complicated and prone to failure will.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Druckschaltventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das keinerlei Hilfsventile .benötigt und dadurch sehr einfach und billig baut.It is an object of the invention to provide a pressure switching valve of the type mentioned in the opening paragraph that does not have any auxiliary valves .required and therefore very easy and cheap to build.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Federkraft durch die Kombination einer Tellerfeder und einer Schraubenfeder erzeugt wird, und daß die Tellerfeder als durchschnappende, an ihrem Außenrand fest gehaltene Feder ausgebildet ist.This is achieved according to the invention in that the spring force by the combination of a plate spring and a Helical spring is generated, and that the plate spring as a snap-through spring firmly held at its outer edge is trained.
Besonders zweckmäßig ist es, den Steuerschieber in einer Bohrung des Steuerzapfens einer Radialkolbenpumpe zu führen. Hierdurch ergibt sich eine sehr kompakte Baueinheit für eine Pumpe mit zugehörigem Druckschaltventil.It is particularly useful to guide the control slide in a bore in the control pin of a radial piston pump. This results in a very compact structural unit for a pump with an associated pressure switching valve.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt inAn embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Druckschaltventil; Fig, 2 einen Teilschnitt längs II der Fig. 1; Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Kombination des1 shows a longitudinal section through a pressure switching valve; FIG. 2 shows a partial section along II of FIG. 1; Fig. 3 is a longitudinal section through a combination of
Druckschaltventils mit einer Radialkolbenpumpe; Fig. 4 ein Diagramm.Pressure switching valve with a radial piston pump; Fig. 4 is a diagram.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das einen Ringraum 2 hat, der durch einen eine mittige Auswölbung 4 aufweisenden Deckel 3 verschlossen ist. In den Ringraum 2 mündet eine Bohrung 5» in der ein Steuerschieber 6 dicht gleitend ge-In Fig. 1, 1 designates a valve housing which has an annular space 2, which has a central bulge 4 having Lid 3 is closed. A bore 5 »in which a control slide 6 slides tightly opens into the annular space 2.
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führt ist. Die Bohrung 5 erweitert sich am Ende des Ventilgehäuses zu einer Auslaßbohrung 7» an welche eine nicht dargestellte Verbraucherleitung angeschlossen ist.leads is. The bore 5 widens at the end of the valve housing to an outlet hole 7 'to which a consumer line (not shown) is connected.
In die Bohrung 5 mündet eine Bohrung 8, die in eine Auslaßbohrung 9 übergeht, welche über eine Leitung 10 Verbindung mit einem Druckmittelbehälter 11 hat. Quer zur Bohrung 5 verläuft im Ventilgehäuse eine Bohrung 12, die sich zu einer Einlaßbohrung 13 erweitert, welche über eine Leitung 14 mit einer Pumpe 15 verbunden ist. Von der Bohrung 12 gehen zwei Bohrungen 16,17 aus, welche die Bohrung 5 teilweise schneiden. Die Durchdringungen der Bohrungen 16,17 mit der Bohrung 5 liegen in geringem Abstand zur Mündungsstelle der Bohrung 8 in die Bohrung 5· Die beiden Bohrungen 16,17 münden in eine Bohrung 18, die sich zu einer. Auslaßbohrung 19 erweitert, welche über eine Leitung 20 mit einem Druckspeicher 21 verbunden ist. Von der Auslaßbohrung 19 führt eine. Bohrung 22 zur Auslaßbohrung 7· In der Bohrung 18 ist ein Rückschlagventil 23 angeordnet, das aus einem Sitzteil 24 und einem kugelförmigen Ventilkörper 25 besteht. Das Sitzteil wird durch ein Schraubteil 26 mit mittiger Bohrung festgehalten. Der Hub des kugelförmigen Ventilkorpers wird durch einen Stift 27 begrenzt. Das Rückschlagventil vermag sich in Richtung zur Auslaßbohrung 19 hin zu öffnen.In the bore 5 opens a bore 8 which in an outlet bore 9 passes over, which is connected to a pressure medium container 11 via a line 10. Across the hole 5 runs in the valve housing a bore 12 which widens to an inlet bore 13, which via a line 14 is connected to a pump 15. From the hole 12 go from two bores 16, 17 which partially intersect the bore 5. The penetrations of the holes 16,17 with the hole 5 are at a short distance from the point where the hole 8 opens into the hole 5 · The two holes 16,17 open into a bore 18, which becomes a. Outlet bore 19 expanded, which via a line 20 with a Pressure accumulator 21 is connected. From the outlet bore 19 one leads. Hole 22 to outlet hole 7 · In hole 18 is a check valve 23 is arranged, which consists of a seat part 24 and a spherical valve body 25. The seat part is held in place by a screw part 26 with a central hole. The stroke of the spherical valve body is limited by a pin 27. The check valve can to open in the direction of the outlet hole 19.
Der Steuerschieber 6 hat eine längliche Ringnut 28, welche in Ruhestellung des Ventils die Bohrungen 8 und 16,17 nicht miteinander verbindet. Ein Endteil des Steuerschiebers ragt in den Ringraum 2 und hat dort einen Bund 29, an dem sich eine Scheibe 30 abstützt. Am Außenumfang der Scheibe 30 ist eine Schulter 31 ausgebildet, an welcher sich eine Tellerfeder 32 abstützt. Der äußere Rand der Tellerfeder wird vom Deckel 3 und einer Gehäuseschulter 33 fixiert. An den Bund 29 desThe control slide 6 has an elongated annular groove 28 which, in the rest position of the valve, do not connect the bores 8 and 16, 17 with one another connects. One end part of the control slide protrudes into the annular space 2 and there has a collar 29 on which a disk 30 is supported. On the outer circumference of the disk 30 is a shoulder 31 is formed on which a plate spring 32 is supported. The outer edge of the disc spring is held by the lid 3 and a housing shoulder 33 fixed. To the federal government 29 of
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Stuttgart 2206001Stuttgart 2206001
Steuerschiebers schließt sich ein Zapfen 34 an, an dem sich ein Federteller 35 abstützt. Am Federteller 34- ruht das eine Ende einer Schraubenfeder 36, deren anderes Ende sich an der Auswölbung 4 des Deckels 3 abstützt. Der Deckel 3 ist mit Hilfe eines Sprengrings 37 in seiner Lage festgehalten.Control slide is followed by a pin 34 on which a spring plate 35 is supported. One rests on the spring plate 34- End of a coil spring 36, the other end of which is attached to the Bulge 4 of the cover 3 is supported. The cover 3 is held in place with the aid of a snap ring 37.
Fördert die Pumpe 15 Druckmittel über die Leitung 14 in die Einlaßbohrung 13 und befindet sich der Steuerschieber 6 in seiner in der Fig. 1 dargestellten Neutralstellung, so gelangt das Druckmittel über die Bohrung 12 in die Bohrungen 16,17, von dort in die Bohrung 18 und das sich nun öffnende Rückschlagventil 23 und die Auslaßbohrung 19 in den Druckspeicher 21. Der Druck im Druckspeicher pflanzt sich über die Bohrung 22 auch zur Auslaßbohrung 7 fort und wirkt somit beim Verbraucher und auch auf die freie Stirnseite des Steuerschiebers 6. Bei zunehmendem Druck verschiebt sich der Steuerschieber 6 allmählich nach rechts entgegen der Kraft der Federn 33»36. Ist nun im Druckspeicher und im Verbraucherkreis ein bestimmter Höchstdruck erreicht, dann schnappt die Tellerfeder durch, d. h. .sie wird schlagartig über ihre gestreckte Lage hinaus nach der anderen Richtung hin durchgebogen. Im selben Augenblick' stellt die Ringnut 28 am Steuerschieber Verbindung her zwischen der Bohrung 12 über die Bohrung 16,17 zur Bohrung 8 und damit zur Leitung 10 und zum Behälter 11. Das hat zur Folge, daß das von der Pumpe weiterhin geförderte Druckmittel nun drucklos zum Druckmittelbehälter 11 gefördert wird, d. h. die Pumpe ist entlastet. Aus dem Druckspeicher 21 kann kein Druckmittel zur Auslaßbohrung 9 entweichen, da das Rückschlagventil durch den im Druckspeicher herrschenden Druck geschlossen ist. Es besteht aber weiterhin Verbindung vom Druckspeicher über die Leitung 22 zum Verbraucher, der nun also völlig vom Druckspeicher her mit Druckmittel versorgt wird.The pump 15 delivers pressure medium via the line 14 into the inlet bore 13 and the control slide 6 is in its neutral position shown in Fig. 1, so arrives the pressure medium via the bore 12 into the bores 16, 17, from there into the bore 18 and the check valve that is now opening 23 and the outlet bore 19 in the pressure accumulator 21. The pressure in the pressure accumulator is also propagated via the bore 22 to the outlet bore 7 and thus acts on the consumer and also on the free face of the control slide 6. As the pressure increases, the control slide 6 moves gradually to the right against the force of the springs 33 »36. If a certain maximum pressure has now been reached in the pressure accumulator and in the consumer circuit, the disc spring snaps through, i. H. .it is suddenly bent beyond its extended position in the other direction. At the same moment ' the annular groove 28 on the control slide establishes a connection between the bore 12 via the bore 16, 17 to the bore 8 and thus to the line 10 and to the container 11. This has the consequence that the pressure medium still delivered by the pump is now is conveyed unpressurized to the pressure medium container 11, d. H. the pump is relieved. From the pressure accumulator 21 can not Pressure medium to the outlet bore 9 escape because the check valve is closed by the pressure prevailing in the pressure accumulator is. But there is still a connection from the pressure accumulator via line 22 to the consumer, which is now completely from Pressure accumulator is supplied forth with pressure medium.
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Ist der Druck im Verbraucherkreis auf einen bestimmten Wert gefallen, so drücken die beiden Federn 32,36 den Steuerschieber schlagartig wieder nach links, worauf seine Ringnut 28 die Verbindung von der Bohrung 12 zur Bohrung 8 unterbricht. Nunmehr tritt wieder der vorherige Zustand ein, in dem die Pumpe Druckmittel zum Druckspeicher fördert.If the pressure in the consumer circuit has fallen to a certain value, the two springs 32, 36 press the control slide suddenly to the left again, whereupon its annular groove 28 interrupts the connection from the bore 12 to the bore 8. Now the previous state occurs again, in which the pump delivers pressure medium to the pressure accumulator.
Das Diagramm nach der Fig. 4- zeigt die Charakteristik der beiden Federn 32 und 36. Auf der Abszisse ist der Federweg aufgetragen, auf der Ordinate der Förderdruck bzxtf. die Kraft der Federn. Die Kennlinie a der Schraubenfeder ist eineThe diagram according to FIG. 4- shows the characteristics of the two springs 32 and 36. The spring travel is on the abscissa plotted, on the ordinate the delivery pressure bzxtf. the force of the feathers. The characteristic curve a of the coil spring is a
aieaie
Gerade, die schräg ansteigt, d. h./Federkraft ist proportional dem Federweg. Die Kennlinie b der Tellerfeder hat zu Beginn auch etwa eine proportionale Charakteristik, jedoch ist der Anstieg der Federkraft bezüglich des Federwegs wesentlich größer als der der Schraubenfeder 36. Nach einem gewissen Federweg erreicht die Kennlinie einen größten Wert und fällt dann ziemlich rasch auf einen unteren Wert ab, wobei der Federweg weiterhin zunimmt. Es entsteht dadurch eine Kurve mit einem Hochpunkt und einem Tiefpunkt. Nach Erreichen des Tiefpunktes steigt die Federkennlinie wieder etwas an. Die Kurve c stellt die Addition der beiden Kennlinien a und b dar. Hoch- und Tiefpunkt sind mit d und e bezeichnet.Straight line that rises at an angle, d. i.e. / spring force is proportional to the spring travel. The characteristic curve b of the disc spring has to The beginning also has a roughly proportional characteristic, but the increase in the spring force with regard to the spring travel is essential larger than that of the coil spring 36. After a certain spring travel the characteristic curve reaches a maximum value and then falls fairly quickly to a lower value, with the spring deflection continues to increase. This creates a curve with a high point and a low point. After reaching the lowest point the spring characteristic increases again a little. The curve c represents the addition of the two characteristics a and b. Up and Low points are marked with d and e.
Die Kurve c wird von zwei parallel zur Abszisse verlaufenden Linien f und g geschnitten bzw« tangiert, welche den beiden Schaltdrücken entsprechen, z, B» oberer Schaltdruck 208 bar, unterer Schaltdruck 185 bar. Der Umschaltpunkt h liegt zwischen den Punkten d und e. Der Unterschied zwischen d und e wird als Schaltspanne bezeichnet. Die beiden Federn haben in eingebautem Zustand eine bestimmte Vorspannung; ihre Federwege sind begrenzt. Hat der Druck den Wert 185 bar erreicht (Linie f), so wird der Steuerschieber allmählich entgegen der Kraft der Federn ver-The curve c is intersected or tangent to two lines f and g running parallel to the abscissa, which correspond to the two switching pressures, z, B "upper switching pressure 208 bar, lower switching pressure 185 bar. The switchover point h lies between points d and e. The difference between d and e is called the switching margin. When installed, the two springs have a certain preload; their travel is limited. When the pressure has reached 185 bar (line f), the control spool is gradually adjusted against the force of the springs.
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schoben. Kurz nach Erreichen des oberen Druckwerts d schnappt die Tellerfeder durch, worauf der Steuerschieber Verbindung von der Pumpe zum Behälter herstellt. Er bewegt sich dabei bis zu einem Endanschlag (Anlage der Scheibe 30 am Deckel 3). Bei fallendem Druck wird nun der Steuerschieber von den Federn wieder nach links verschoben, bis die Tellerfeder wieder nach der anderen Seite durchschnappt.pushed. Shortly after reaching the upper pressure value d, the disc spring snaps through, whereupon the control slide connection of the pump to the tank. It moves up to an end stop (the disk 30 rests on the cover 3). at As the pressure falls, the control slide is moved to the left again by the springs until the disc spring is back snaps through to the other side.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist das Druckschaltventil mit einer Radialkolbenpumpe kombiniert. Dadurch· ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise.In the embodiment according to FIG. 3, the pressure switching valve is combined with a radial piston pump. This results in a very compact design.
Das Gehäuse der Pumpe ist mit 40 bezeichnet. Es ist einerseits von einem Deckel 41 verschlossen, andererseits von einem Deckel 42, der ähnlich ausgebildet ist wie der Deckel 3 des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1. Zwischen dem Deckel 41 und dem Gehäuse 40 ist ein zylindrischer Hohlraum 43 gebildet, in dem der Rotor 44 der Radialkolbenpumpe liegt. Her Rotor 44 ist von einer im Deckel 41 gelagerten Triebwelle 45 angetrieben. Im Rotor sind mehrere Radialbohrungen 46 ausgebildet, in denen Kolben 47 geführt sind, deren aus den Radialbohrungen herausragende Kolbenböden an einem Ring 48 gleiten. Auf die Bauart der Pumpa sei nicht weiter eingegangen, da sie bekannt ist. Der Rotor 44 rotiert auf einem Steuerzapfen 49, der eine mittige Bohrung 50 hat, die über einen Kanal 51 und eine Bohrung 52 mit einem Behälter 53 verbunden sind. Dieser Kanal und die Bohrungen führen zur Saugseite der Pumpe. In der Bohrung 50 ist dicht und fest ein Yerschlußstopfen 5O1 angeordnet, der die Bohrung 50 von einer ebenfalls im Steuerzapfen verlaufenden Bohrung 54 trennt. In dieser Bohrung ist der Steuerschieber 6 dicht gleitend geführt. Er ist genauso ausgebildet, wie im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1. Dasselbe gilt für die Anordnung der Federn 32 und 36.The housing of the pump is denoted by 40. It is closed on the one hand by a cover 41, on the other hand by a cover 42, which is designed similarly to the cover 3 of the embodiment according to FIG. 1. Between the cover 41 and the housing 40, a cylindrical cavity 43 is formed in which the rotor 44 of the radial piston pump is located. Her rotor 44 is driven by a drive shaft 45 mounted in cover 41. A plurality of radial bores 46 are formed in the rotor, in which pistons 47 are guided, the piston heads of which protrude from the radial bores slide on a ring 48. The design of the Pumpa was not discussed further, as it is known. The rotor 44 rotates on a control pin 49 which has a central bore 50 which is connected to a container 53 via a channel 51 and a bore 52. This channel and the bores lead to the suction side of the pump. In the bore 50, a sealing plug 50 1 is arranged tightly and firmly, which separates the bore 50 from a bore 54 also running in the control pin. In this bore, the control slide 6 is guided so that it can slide tightly. It is designed in exactly the same way as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The same applies to the arrangement of the springs 32 and 36.
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Vom Kanal 51 führt eine Schrägbohrung 55 an die Ringnut 28 des Steuerschiebers. Von einem zwischen dem Stopfen 50' und dem Steuerschieber 6 gebildeten Raum 56 führt ein Kanal 57 zu einer im Gehäuse 40 ausgebildeten Bohrung 58, die über eine Leitung 59 Anschluß zum Druckspeicher 21 hat. In der Bohrung ist wiederum ein Rückschlagventil 60 angeordnet. Von der Bohrung 58 verläuft eine Bohrung 61 in den Steuerzapfen 49, welche wie im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 (Bohrungen 16,17) die Bohrung 54· des Steuerschiebers anschneidet. Von der Bohrung 61 verläuft im Steuerzapfen eine Bohrung 62 zur Druckseite der Pumpe. Außerdem führt von der Bohrung 57 eine Bohrung 63 zu einer Auslaßbohrung 64, an welche der Verbraucher angeschlossen ist.An inclined bore 55 leads from the channel 51 to the annular groove 28 of the control spool. Of one between the plug 50 'and The space 56 formed by the control slide 6 is guided by a channel 57 to a bore 58 formed in the housing 40, which has a Line 59 has a connection to the pressure accumulator 21. A check valve 60 is in turn arranged in the bore. From the hole 58 runs a bore 61 in the control pin 49, which as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 (bores 16, 17) the bore 54 · of the control slide intersects. From the hole 61 runs in the control pin a bore 62 to the pressure side of the pump. In addition, a bore 63 leads from the bore 57 to an outlet bore 64 to which the consumer is connected.
Die Funktion des Druckregelventils ist wiederum genau dieselbe wie oben beschrieben. Befindet sich der Steuerschieber 6 in Neutralstellung, so wird das von der Pumpe in die Bohrung 62 geförderte Druckmittel einerseits über den Kanal 57«die Bohrung 58 und die Leitung 54 dem Druckspeicher zugeleitet, andererseits über die Bohrung 63 und die Auslaßbohrung 64 zum Verbraucher. Die Verbindung von der Bohrung 61 zur Bohrung ist unterbrochen. Im Raum 56 herrscht ebenfalls der Förderdruck der Pumpe und wirkt auf den Steuerschieber. Ist der obere Schaltpunkt erreicht, dann wird der Steuerschieber so weit entgegen der Kraft der Federn 32,36 nach links verschoben, daß Verbindung hergestellt wird zwischen der Bohrung 61 über die Ringnut 28 am Steuerschieber zur Bohrung 55· Das von der Pumpe nunmehr geförderte Druckmittel fließt über die Bohrungen 62 und 61, die Schrägbohrung 55, den Kanal 51 und die Bohrung 52 zum Behälter 53·The function of the pressure control valve is again exactly the same as described above. If the spool 6 is in In the neutral position, the pressure medium conveyed by the pump into the bore 62 becomes the bore via the channel 57 ″ on the one hand 58 and the line 54 fed to the pressure accumulator, on the other hand via the bore 63 and the outlet bore 64 to the consumer. The connection from the bore 61 to the bore is interrupted. The delivery pressure also prevails in room 56 of the pump and acts on the control slide. Once the upper switching point has been reached, the control spool becomes so wide moved against the force of the springs 32,36 to the left that Connection is established between the bore 61 via the annular groove 28 on the control slide to bore 55 The pressure medium now conveyed by the pump flows via the bores 62 and 61, the inclined bore 55, the channel 51 and the bore 52 to the container 53
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3512696A1 (en) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Speck-Kolbenpumpen-Fabrik Otto Speck Kg, 8192 Geretsried | VALVE ARRANGEMENT |
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- 1973-02-09 JP JP1638273A patent/JPS4888521A/ja active Pending
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