DE2510647A1

DE2510647A1 - Druckbegrenzungsventil

Info

Publication number: DE2510647A1
Application number: DE19752510647
Authority: DE
Inventors: Kurt Christiansen; Max Kunz
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1975-10-23
Also published as: CH566505A5; NL7504151A; FR2267500B3; US3957075A; JPS50138430A; FR2267500A1; GB1471512A

Description

Von Roll AG
Gerlafingen /Schweiz

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil, das den Druck in einem von einer Pumpe gespeisten Drucknetz, insbesondere in der Speisedruckleitung einer Hydroeinheit,durch. Öffnen eines Auslasses begrenzt und dessen federbelasteter Ventilteller einen Führungskolben mit einem rückseitigen Druckraum aufweist, der über eine Leitung mit einer Bohrung an der Stirnseite des Ventiltellers in Verbindung steht.

Es ist bekannt, daß die Schnellaufigkeit von Hydro-Pumpen und -Motoren einer dauernden Steigerung unterliegt. Während früher Hydro-Pumpen mit direkter Ansaugung auf der Saugseite der Pumpe in einigem Umfang, insbesondere bei Pressenpumpen, verwendet wurde, wird heute bei einer Hydro-Pumpe die Saugseite mittels ■ einer Speisepumpe unter einen Speisedruck von einigen Atmosphären gesetzt. Bei Hydrogetrieben läßt sich eine Speisepumpe verhältnismäßig leicht einbauen, da sie nicht für die maximale Fördermenge, sondern nur für eine Teilfördermenge der Hydro-Pumpe ausgelegt werden muß, da ein Teil d3s aus dem Hydro-Motor austretenden Niederdrucköls direkt der Saugseite der Hydro-Pumpe zugeführt wird.

Schwieriger sind die Probleme zu lösen, wenn für eine Hydro-Pumpe

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eine Speisepumpe benötigt wird, welche für die maximale Fördermenge der Hydro-Pumpe ausgelegt sein muss. Um Verbindungsleitungen zwischen der Speisepumpe und der Hydro-Pumpe zu vermeiden, ist es bekannt, die Speisepumpe direkt an den Steuerboden der Hydro-Pumpe anzuordnen und durch die Triebwelle der Hydro-Pumpe anzutreiben.

Liefert eine Hydro-Pumpe ihre maximale Fördermenge bei einem . genügend hohen Druck, z.B. 150 atü, dann beträgt die Leistung der Speisepumpe, bezogen auf die Leistung der Hydro-Pumpe, nur einige wenige Prozente. Bei einer Teilfördermenge mit niedrigem Betriebsdruck der Hydro-Pumpe können jedoch die Verhältnisse recht ungünstig sein, da dann die Leistung der Speisepumpe im Vergleich zur Leistung der Hydro-Pumpe verhältnismässig gross sein kann. Es ist bekannt (US-PS 3 626 975), diesen Nachteil durch ein an der Druckleitung der Speisepumpe angeschlossenes Druckbegrenzungsventil zu beheben, welches mit zunehmender Abblasemenge einen sinkenden Abblasedruck aufweist. Hierzu kann als Druckbegrenzungsventil ein Ventil verwendet werden, dessen federbelasteter Ventilteller einen Führungskolben mit einem rückseitigen Druckraum aufweist, welcher mit einer Bohrung am Ventilteller in Verbindung steht. Wird diese Bohrung so angeordnet, dass an dieser Stelle nur der statische Druck wirksam ist, so nimmt mit zunehmender Abblasemenge wegen des abnehmenden statischen Druckes der Druck auf der Rückseite des Führungskolbens ab, wodurch die auf den Ventilteller wirkende Kraft verringert und die gewünschte Wirkung erreicht wird.

Wird eine Hydro-Pumpe nicht mit annähernd konstanter Drehzahl betrieben, so ist es weiter erwünscht, den Speisedruck bei geringerer Drehzahl ebenfalls zu senken, um damit die Verlustleistung der Speisepumpe soweit wie möglich herabzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckbegrenzungsventil der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, dass der Abblasedruck den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepasst und

insbesondere bei geringerer Förderleistung bzw. Uebertragungsleistung gesenkt wird.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Führungskolben mit einem Druckkolben in Wirkungsverbindung steht, welcher einen Zylinderrauiu in zwei Kammern unterteilt, die mittels zweier unterschiedlicher Drücke beaufschlagbar sind.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels, das ein Gehäuse mit einem darin eingebauten Druckbegrenzungsventil zeigt, schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

In einem Gehäuse 1 ist eine Leitung 2 angeordnet, die beispielsweise einen Teil einer Druckleitung einer Speisepumpe für die Beaufschlagung der Niederdruckseite einer Hydro-Pumpe sein kann. Die von der Speisepumpe geförderte Oelmenge ist durch einen Pfeil 3 dargestellt, während der aus der Leitung 2 austretende Förderstrom mit einem Pfeil 4 bezeichnet ist. An der Leitung 2 ist an einer Abzweigung 5 ein Druckbegrenzungsventil 6 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 6 weist als wesentlichen Teil einen Ventilteller 7 mit einem Führungskolben 8 auf, wobei der Ventilteller 7 bei geschlossenem Druckbegrenzungsventil auf einem Ventilsitz 9 aufliegt.

Der Ventilteller 7 weist eine gegen die Leitung 2 gerichtete Sonde 10 auf, an deren Schaft eine Bohrung 11 angeordnet ist, die über eine Leitung 12 mit einem auf der Rückseite des Führungskolbens 8 angeordneten Druckraum 13 in Verbindung steht. In einem rückseitigen Hohlraum 14 des Führungskolbens 8 ist eine den Ventilteller 7 belastende Druckfeder 15 eingebaut, deren Vorspannung durch einen mittels eines Schraubenbolzens 16 und einer Stellmutter 17 verstellbaren Federteller 18 einstellbar ist.

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Der Führungskolben 8 bildet die Kolbenstange für einen Druckkolben 19, welcher einen Zylinderraum 2 0 in zwei Kammern 21, 22 unterteilt. Die Kammern 21, 22 sind mittels Leitungen 23, 24 mit der Leitung 2 verbunden.

Damit unterschiedliche Drücke in den Kammern 21, 22 entstehen können, ist die Leitung 2 an derjenigen Stelle, v/o die Leitungen 23, 24 in die Leitung 2 münden, als Drosselorgan 25 ausgebildet.

Lässt man beispielsweise die Leitung 23 im unverengten und die Leitung 24 in dem am stärksten verengten Querschnitt der Leitung 2 münden, so entsteht, wenn ein Durchfluss in der Leitung 2 stattfindet, eine Kraft im Zylinderraum 20, durch welche der Druckkolben 19 und damit der Führungskolben 8 mit dem Ventilteller 7 in Richtung des Ventilsitzes 9 gedrückt wird.

Das Drosselorgan 25 kann zweckmässig als Düse ausgebildet sein, da dadurch ein grösserer Druckrückgewinn und ein kleinerer bleibender Druckverlust erreicht wird. Grundsätzlich ist auch jede andere drosselnde Einrichtung zur Erzielung der Kraft am Kolben 19 geeignet, z.B. Blende, Venturi-Düse o.dgl.

Ist beispielsweise auf der Seite des Pfeiles 3 eine Speisepumpe angeordnet, welche für die maximale Fördermenge einer Hydro-Pumpe ausgelegt ist, welche mit ihrer Saugseite beim Pfeil 4 an die Leitung 2 angeschlossen ist, so öffnet das Druckbegrenzungsventil bei einem Druck, der einerseits durch die Kraft der Druckfeder 15 und durch die am Kolben 19 angreifende Kraft gegeben ist. Sinkt die Drehzahl der Hydro-Pumpe, dann sinkt auch diejenige der Speisepumpe, so dass eine geringere Menge durch die Leitung 2 fliesst, wodurch die am Kolben 19 wirksame Kraft verringert wird und dadurch der Abblasedruck des Begrenzungsventils kleiner ist als bei der grösseren Drehzahl.

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Die an der Sonde 10 des Ventiltellers 7 angeordnete Bohrung 11 bewirkt zudem bei zunehmender Abblasemenge/ dass der Druck in dem auf der Rückseite des Führungskolbens 8 angeordneten Druckraum 13 kleiner wird, wodurch eine weitere Verringerung der Schliesskraft des Druckbegrenzungsventils 6 und damit eine Erniedrigung des Speisedrucks in der Leitung 2 eintritt.

Ist die Hydro-Pumpe eine Regelpumpe, so kann der Anschluss der Saugseite der Hydro-Pumpe zwischen der Speisepumpe und dem durch den Pfeil 3 dargestellten Eingang in die Leitung 2 angeordnet werden, während der Austritt beim Pfeil 4 verschlossen wird. Dadurch strömt durch das Druckbegrenzungsventil 6 nur die von der Hydro-Pumpe nicht verwertbare Ueberschussfördermenge der Speisepumpe ab. Je kleiner die Fördermenge der Hydro-Pumpe ist, desto grosser ist die über das Druckbegrenzungsventil 6 abströmende Fördermenge der Speisepumpe. Da es in diesem Falle erwünscht und auch im Hinblick auf die entsprechend kleineren Strömungsgeschwindigkeiten in den Kanälen der Hydro-Pumpe möglich ist, den Speisedruck herabzusetzen, ist es zweckmässig, in diesem Falle die Kammer 21 an die Bohrung 24 bei dem verengten und die Kammer 22 an die Bohrung 23 bei dem stärksten verengten Querschnitt der Leitung 2 anzuschliessen, damit beim Durchfluss durch die Leitung 2 eine das Druckbegrenzungsventil 6 entlastende Kraft am Druckkolben 19 entsteht.

Wesentlich ist, dass es durch das beschriebene Druckbegrenzungsventil möglich ist, den Speisedruck je nach den Betriebsverhältnissen in verhältnismässig einfacher Weise zu beeinflussen, insbesondere dann, wenn die Anordnung des Druckkolbens 19 direkt auf dem Führungskolben 8 erfolgen kann.

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Claims

Patentansprüche

1. ) Druckbegrenzungsventil, das den Druck in einem von einer Pumpe

gespeisten Drucknetz, insbesondere in der Speisedruckleitung einer Hydroeinheit, durch Oeffnen eines Auslasses begrenzt und dessen federbelasteter Ventilteller einen Führungskolben mit einem rückseitigen Druckraum aufweist, welch¹ letzterer über eine Leitung mit einer Bohrung an der Stirnseite des Ventiltellers in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskolben (8) mit einem Druckkolben (19) in Wirkungsverbindung steht, welcher einen Zylinderraum (20) in zwei Kammern (21, 22) unterteilt, die mittels zweier unterschiedlicher Drücke beaufschlagbar sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskolben (8) den Druckkolben (19) trägt und die Kolbenstange desselben bildet.

'3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kammern (21, 22) des Zylinderraumes (20) durch mittels eines Drosselorgans (25), z.B. einer Venturi-Düse, erzeugte Drücke beaufschlagbar sind.

27.2.1975
My/ip

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