DE2541155A1 - Direktgesteuertes druckbegrenzungsventil, vorzugsweise fuer kleine durchflusstroeme - Google Patents

Description

Direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil, vorzugsweise für kleine Durchflußströme

Die Erfindung betrifft ein als Sitzventil ausgebildetes direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil, vorzugsweise für kleine Durchflußströme, mit einem in Durchflußrichtung hinter dem Steuerspalt angeordneten Nachdrosselspalt, dessen wirksamer Durchflußquerschnitt sich aus einem konstanten und einem veränderlichen Öffnungsquerschnitt zusammensetzt.

Bei derartigen Druckbegrenzungsventilen wird ein günstiger Verlauf der Kennlinie p* « f (Q) erreicht, weil der Durchflußstrom nach dem Passieren des Steuerspaltes über eine weitere Drosselstelle, den Nachdrosselspalt, geführt und infolge der Beaufschlagung des Sperrorgans mit dem sich in dem Raum zwischen dem Steuerspalt und dem Nachdrosselspalt aufbauenden Druck die vom bei steigendem Durchflußstrom größer werdenden Hub abhängige Zunahme der auf das Sperrorgan wirkenden RUckstellfederkraft kompensiert wird· Durch die Anwendung eines veränderlichen Nachdrosselspaltes wird in einem weiten Durchflußstrom- und Druokeinstellbereich ein optimaler Kennlinienverlauf gewährleistet.

Es ist bekannt, in Kegelsitzventilen das Sperrorgan an der Basis des Kegels mit einem eine Ringkante besitzenden zylindrischen Ansatz zu versehen und den Ringspalt zwischen dem Ansatz und dem ihn umgebenden Gehäuse als konstanten Nachdrosselspalt sowie mit der Ringkante zusammenwirkende Ablauföffnungen im Gehäuse als veränderlichen Nachdrosselspalt dem Steuerspalt nachzuordnen. Ferner ist ein Kegelsitzventil bekannt, an dessen Sperrorgan ein Hohlkegel angebracht ist, der einen größeren Durchmesser und einen kleineren Kegelwinkel als der Ke-

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gelsitz des Ventils hat und der mit einer Kante des den Kegelsitz umgebenden Gehäuses den Nachdrosselspalt bildet. Dabei ist der konstante Nachdrosselspalt bereits bei geschlossenem Ventil vorhanden, wogegen der veränderliche Nachdrosselspalt erst nach dem Öffnen des Ventils entsteht.

Da der Verlauf der Kennlinie p.. = f (Q) erheblich durch das Ausmaß der Nachdrosselung des Durchfluß stromes beeinflußt wird, sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Größe des Durchflußquer schnitt es sehr hoch. Daraus ergeben sich schwerwiegende Nachteile dieser Ventile. Die aus funktioneilen Gründen notwendig kleinen Toleranzen der Abmessungen der den Nachdrosselspalt bildenden Teile stollen erhöhte Anforderungen an die Fertigung und verteuern sie beträchtlich. Außerdem werden durch das. Einarbeiten des Kegelsitzes beim Dauereinsatz der Ventile Veränderungen der Lage des Sperrorgans in seiner Ausgangsstellung verursacht, die sich infolge der damit verbundenen Verringerung des Durchflußquerschnittes ungünstig auf den Kennlinienverlauf auswirken.

Zweck der Erfindung ist es, bei Druckbegrenzungsventilen der einleitend beschriebenen Art eine Senkung der Herstellungskosten zu erreichen und verschleißbedingte Beeinträchtigungen der Kennlinie p«. = f (Q) zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zweckentsprechende Gestaltung ein als Sitzventil ausgebildetes direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil mit einem in Durchflußriohtung hinter dem Steuerspalt angeordneten Nachdrosselspalt, dessen wirksamer Durohflußquerschnitt sich aus einem konstanten und einem veränderlichen Öff-

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nungsquerschnitt zusammensetzt, zu schaffen, das einen einfachen konstruktiven Aufbau besitzt und bei dem die Abnutzung von Sitz oder/und Sperrorgan keinen Einfluß auf die Nachdrosselung des Durchflußstromes ausübt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich der Steuerspalt am im Durchmesser kleineren und der veränderliche Nachdrosselspalt am im Durchmesser größeren von zwei Kegelsitzen befinden, die an zwei zwischen dem Gehäuse und dem Sperrorgan vorhandenen kegeligen Kontaktflächen liegen, und daß der konstante Nachdrosselspalt als den Raum zwischen beiden Kegelsitzen mit dem Ablauf verbindende Drosselbohrung oder/und als in dem größeren Kegelsitz eingearbeitete Drosselkerbe ausgestaltet ist, wobei die Breite des Drosselquerschnittes der Drosselkerbe im Verhältnis zu seiner Höhe klein bemessen ist. Des weiteren kann erfindungsgemäß der Raum zwischen beiden Kegelsitzen einen Absatz zur Ablenkung des Durchflußstromes aufweisen.

Durch die Erfindung wird ermöglicht, daß Druckbegrenzungsventile kleiner Nennweite, deren Herstellung bisher infolge des starken Ansteigens der zu fordernden Fertigungsgenauigkeit bei kleinen Nenngrößen äußerst schwierig war, mit geringerem Aufwand und ausreichender Genauigkeit hergestellt werden können; deshalb ist das erfindungsgemäße Druckbegrenzungsventil besonders vorteilhaft für kleine Durchflußströme geeignet.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Axialschnitt eines Ventils zum Einschrauben; darin wurde auf die Darstellung der Stelleinheit des Ventils verzichtet.

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In dem Gehäuse 1 des Ventils mit stirnseitig angeordneten Zuflußbohrungen 2 und radialen Abflußbohrungen 3 ist eine Mittelbohrung 4 enthalten, in die die Zuflußbohrungen 2 münden. In der Mittelbohrung 4 ist ein in der Mitte abgesetzter Führungskörper 5 mittels einer Preßpassung befestigt, auf dem das durch eine Rückstellfeder 6 beaufschlagte Sperrorgan 7 des Ventils geführt wird· An zwei zwischen dem Gehäuse 1 und dem Sperrorgan 7 vorhandenen kegeligen Kontaktflächen liegen zwei Kegelsitze, von denen der im Durchmesser kleinere als Hauptkegelsitz 8 und der im Durchmesser größere als Hilfskegelsitz 9 bezeichnet wird. Am Hauptkegelsitz 8 befindet sich der Steuerspalt, dem sich in Durchflußrichtung am Hilfskegelsitz 9 der veränderliche Nachdrosselspalt anschließt. Der konstante Nachdrosselspalt ist als eine den Raum 10 zwischen den beiden Kegelsitzen mit dem Ablauf verbindende Drosselbohrung 11 und eine in dem Hilfskegelsitz 9 eingearbeitete Drosselkerbe 12 ausgestaltet, wobei die Breite des Drosselquerschnittes der Drosselkerb'e 12 im Verhältnis zu seiner Höhe klein bemessen ist. Der Raum 10 zwischen den beiden Kegelsitzen weist einen Absatz 13 zur Ablenkung des Durchflußstromes auf.

Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Erreicht der Druck im Zulauf den eingestellten, der Vorspannkraft der Rückstellfeder 6 entsprechenden bestimmten Sollwert, wird das Sperrorgan 7 durch die auf den vom Hauptkegelsitz 8 umgebenen Teil der kegeligen Stirnfläche des Sperrorgans 7 wirkende Druckkraft vom Hauptkegelsitz 8 sowie vom Hilfskegelsitz 9 abgehoben, und es beginnt so viel Öl aus der Mittelbohrung 4 über die durch das Abheben des Sperrorgans 7 an den zwei. Ke^eIsitzen ent-

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standenen Spalte, nämlich den Steuerspalt am Hauptkegelsitz 8 und den veränderlichen Nachdrosselspalt am Hilfskegelsitz 9, sowie den als Drosselbohrung 11 und Drosselkerbe 12 ausgestalteten konstanten Nachdrosselspalt und die radialen Abflußbohrungen 3 in den Ablauf abzufließen, daß der Druck im Zulauf nicht weiter ansteigen kann. Im eingeschwungenen Regelzustand heben sich dann die an dem Sperrorgan 7 angreifende Druckkraft und die dieser entgegengerichtete Vorspannkraft der Rückstellfeder 6 in der Wirkung gegenseitig auf, und das Sperrorgan 7 befindet sich in einem Schwebezustand. Dabei wird das Sperrorgan 7 auch mit dem im Raum 10 zwischen den beiden Kegelsitzen durch die Nachdrosselung hervorgerufenen Druck beaufschlagt. Mittels des Absatzes 13 im Raum 10 wird erreicht, daß der mit hoher Geschwindigkeit aus dem Steuerspalt am Hauptkegelsitz 8 austretende Ölstrahl nicht direkt auf den Nachdrosselspalt am Hilfskegelsitz 9 auftrifft, sondern infolge der durch die Ablenkung und die Verlängerung der zu durchströmenden Strecke verursachten stärkeren Verwirbelung seine kinetische Energie weitgehend verliert.

Durch die Ausbildung des Ventils als Kegeldoppelsitzventil wird vermieden, daß die vorgegebenen Größenverhältnisse zwischen dem Steuerspalt und dem veränderlichen Nachdrosselspalt sich durch das Einarbeiten der Kegelsitze beim Dauereinsatz verändern. Die kleine Bemessung der Breite des Drosselquerschnittes der Drosselkerbe 12 im Verhältnis zu seiner Höhe führt dazu, daß die Größe des konstanten Nachdrosselspaltes auch beim Verschleiß an den Sitzen in den geforderten engen Grenzen bleibt.

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Claims (3)

1. to

   Patentansprüche:

   \1. ) Als Sitzventil ausgebildetes direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil, vorzugsweise für kleine Durchflußströme, mit einem in Durchflußrichtung hinter dem Steuerspalt angeordneten Nachdrosselspalt, dessen wirksamer Durohflußquerschnitt sich aus einem konstanten und einem veränderlichen Öffnungsquerschnitt zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Steuer spalt am im Durchmesser kleineren und der veränderliche ETachdrosselspalt am im Durchmesser größeren von zwei Kegelsitzen befinden, die an zwei zwischen dem Gehäuse (1) und dem Sperrorgan (7) vorhandenen kegeligen Kontaktflächen liegen, und daß der konstante Nachdrosselspalt als den Raum (10) zwischen beiden Kegelsitzen mit dem Ablauf verbindende Drosselbohrung (11) oder / und als -in dem größeren Kegelsitz eingearbeitete Drosselkerbe (12) ausgestaltet ist.
2. 2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Drosselquerschnittes der Drosselkerbe (12) im Verhältnis zu seiner Höhe klein bemessen ist.
3. 3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 und-2, dadurch gekennzeichnet , daß der Raum (10) zwischen beiden Kegelsitzen einen Absatz (13) zur Ablenkung des Durchflußströmes aufweist.

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