DE2605175A1

DE2605175A1 - Oeldrucksteuerventil

Info

Publication number: DE2605175A1
Application number: DE19762605175
Authority: DE
Inventors: Zeo Asioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1976-08-19
Also published as: CA1028590A; DE7603795U1; US4016897A; DE2605175B2; DE2605175C3; IT1036646B

Description

Patent,:,.,.-:.,

Dipi. ing. H. Woltmann, Di-I- I'hys. Di. K.Rückt 2 O U D I

Dipl. Ing. F. A. Wcickmann. Dipl. Chem. B. Hubor
8 München Sü, Mölibtraße 22

It-

Zeo A3I0LI

Correggio (Reggio Emilia)

Via Fosdondo, 54

Italien

Öldrucksteuerventil·

Die Erfindung betrifft ein Öldrucksteuerventil für halbautomatische und automatische Schmierkreise, wobei das Öldrucksteuerventil zwischen einem Schmierkreis und der ihn versorgenden ölpumpe bei allen möglichen schmierbedürftigen Maschinen, wie z.B. bei Nutzfahrzeugen und Werkzeugmaschinen, zum Einsatz kommt.

Die bisher bekanntgewordenen Öldrucksteuerventile weisen zur Öffnung und Schließung der Zuleitung zum Schmierkreis einen GummiVerschluß auf, der in Richtung der Längsachse des Ventils verschiebbar ist und den Abfluß des Öls vom

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Schmierkreis zum Auffangbehälter lediglich in einer abwärts gerichteten Bewegungsrichtung, also lediglich von einem höher gelegenen Teil des Schmierkreises zu einem niedriger gelegenen Teil, und nicht in der umgekehrten Richtung ermöglicht.

Die Ventile dieser Art sind lediglich in denjenigen technischen Bereichen einsetzbar, in v/elchen ein vorbestimmter Druck zur Verfügung steht, so daß ein weicher Start der Pumpe nicht möglich ist. Darüber hinaus ergeben sich erhebliche Nachteile, die darin bestehen, daß das Schmieröl bisweilen das Gummi oder den gummiähnlichen Werkstoff des Ventilverschlusses angreift und die Gummiverschlüsse unter normal hohen Öldrücken in der Verschlußzone verformt werden und Risse bilden, so daß eine sichere Abdichtung zur ölwanne nicht gewährleistet ist. Darüber hinaus sind die herkömmlichen Ventile nicht mit einer Einrichtung ausgestattet, welche eine Einstellung des Schließhubes des ölverschlusses ermöglicht. Da der Abfluß des unter Druck stehenden Öls in die Ölwanne nicht regulierbar ist und somit keine sichere Druckentlastung im Schmierkreis möglich ist, kann es vorkommen, daß die Ölpumpe bei der Betriebsaufnahme überlastet wird. Außerdem wird infolge eines nicht erreichten Nulldrucks im Schmierkreis die regelmäßig notwendige Rückkehr der einzelnen an verschiedenen Stellen des Schmierkreises angeordneten Steuerelemente in ihre Ausgangsstellung verhindert. Da schließlich bei den bekannten Steuerventilen der Ventilverschluß mittels einer Feder in die Schließstellung gedrückt"wird, sind zusätzliche Steuerorgane erforderlich, um den Ventilverschluß zum Öffnen der Zuleitung für den Ausfluß des Öls von seinem Sitz abzuheben.

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, ein Steuerven-

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til der vorgenannten Art zu schaffen, dessen Ventilverschluß nicht nur in der Lage ist, hohe Drücke ohne Beschädigung aufzunehmen, sondern auch eine absolute Abdichtung bei niedrigen Drücken gewährleistet. Das Steuerventil soll darüber hinaus in der Lage sein, Maschinen mit unterschiedlichen Schmierkreisen mit Schmieröl unterschiedlicher Viskosität und voneinander abweichenden Drücken in unterschiedlichen Zeitintervallen zu versorgen. Das Steuerventil soll ferner die Öffnung der Ölzuleitung zum Ablauf des unter Druck stehenden Öls ohne zusätzliche Organe ermöglichen und schließlich einfach und wirtschaftlich in der Herstellung sein, wartungsfrei arbeiten und ein weiches Anlaufen der Ölpumpe ermöglichen.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in dem Ventilkörper eine dreiteilige Axialbohrung vorgesehen ist, in deren mittleren Teil ein Kolben geführt ist, dessen Mantelfläche geeignete Aussparungen aufweist, die ein axiales Strömen des Pumpöls zwischen der Mantelfläche des Kolbens und der Innenfläche des mittleren Teils der Axialbohrung hindurch ermöglichen, und daß der Kolben durch einen Schaft verlängert ist, dessen Durchmesser kleiner als der Kolbendurchmesser ist und der von einer Schraubenfeder umgriffen ist und ein halbkugelförmiges Ende aufweist.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Aus der einzigen Figur der Zeichnung ist zu entnehmen, daß der Ventilkörper 1 mit einer Zylinderbohrung 2 ausgestattet ist, die einen ersten Abschnitt einer länglichen Bohrung bildet, in welchen ein Element 3 eingeschraubt ist. Das Element 3 ist mit einer Förderleitung verbunden, mittels welcher von einer nicht dargestellten Pumpe über eine Öffnung 4 Drucköl in das Ventil eingeleitet wird, wobei die Öffnung 4 in einen erweiterten zylindrischen Hohlraum 5 einmündet, in welchem eine vorgespannte Schraubenfeder 6 aufgenommen ist, die eine Kugel 7 gegen die Öffnung 4 drückt, so daß verhindert wird, daß Drucköl zur Pumpe zurückströmt, wenn diese abgeschaltet wird, während gleichzeitig erreicht wird, daß die Pumpe anschließend ohne Überlastung wieder gestartet werden kann. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Metalldichtungsscheibe bezeichnet. Die Schraubenfeder stützt sich auf einer unteren Auflagerfläche 9 ab, die ihrerseits die Oberfläche eines an dem unteren Ende des Elementes 3 festgelegten Elementes 10 bildet, welches mit einer Bohrung 11 ausgestattet ist, in die das von der Pumpe zugeführte öl einströmen kann. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Kolben mit einem hexagonalen Querschnitt, wobei die Kolbenkanten abgerundet sind, so daß der Kolben in der den mittleren Abschnitt der Längsbohrung bildenden Zylinderbohrung 13 gleiten kann, wobei das Element 10 mit seiner an die Bohrung 13 angepaßten Zylinderfläche in die Zylinderbohrung 13 eingreift. In der Ruhestellung stützt sich die Oberfläche des Kolbens 12 an der zum Kolben weisenden Unterfläche des Elementes ab. Der Kolben 12 ist in axialer

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Richtung durch ein zylindrisches Element oder einen Schaft 14 verlängert, an dessen unterem Ende sich eine Dichtungs-· kugel 15 befindet und welches von einer Schraubenfeder 16 umgriffen wird, welche einerseits gegen die untere Fläche des Kolbens 12 und andererseits gegen die Bodenfläche einer in einem Element 18 angeordneten Aussparung 17 anliegt. Das Element 18 ist in eine zylindrische Verteilungskammer 19 eingeschraubt und ermöglicht durch eine entsprechende Einstellung eine Veränderung des Schließhubes des Kolbens 12 in Abhängigkeit von der Ölviskosität und der Zeitperiode, die notwendig ist, um den Druck auf Null einzustellen. Die Verteilungskammer 19 bildet einen Teil des letzten Abschnittes der Längsbohrung 1 des Ventilkörpers, bzw. den unteren Teil, der in das öl eintauchen kann, welches sich in der nicht dargestellten Ölwanne befindet, aus welcher die Pumpe das öl ansaugt. Wenn die Dichtungskugel 15 gegen eine Sitzfläche 20 anliegt, dann verschließt sie die Zuleitung 21 für den Abfluß des Öls zur Ölwanne. Mit einer Mutter 22 und einer Kontermutter 23 kann das Element 18 eingestellt und arretiert werden. In den Ventilkörper 1 ist der Ventilkörper 24 eines herkömmlichen Ventils eingeschraubt, welcher eine Schraubenfeder 25 und eine Dichtungskugel 26 aufnimmt, mittels welcher eine mit der Ventilkammer 19 in Verbindung stehende Ölzuleitung 27 verschlossen werden kann. In dem Körper 29 einer Gewindemuffe 30 befindet sich eine Bohrung 28. Die Gewindemuffe 30 ermöglicht eine Einstellung der Spannung der Feder 25 und kann mit einer Mutter 31 arretiert werden. Eine Zuleitung 32 stellt eine Verbindung zwischen der Verbindungskammer 19 und einem nicht dargestellten Schmierkreis her.

Das erfindungsgemäße Öldrucksteuerventil funktioniert folgendermaßen: Das von der Ölpumpe kommende Drucköl tritt

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durch die öffnung 4 in das Steuerventil ein und drückt die Dichtungskugel 7 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 6 weg, so daß es in die Zylinderbohrungen 5, 11 eintreten kann. Der Öldruck bewirkt eine Bewegung des Kolbens 12 unter Überwindung der Kraft der Feder 16, so daß sich der Kolben von der unteren Fläche des Elementes 10 abhebt. Das Öl kann nun in den sich zwischen dem Kolben 12 und dem Ventilkörper 1 befindlichen Raum einströmen und gelangt in die Verteilungskammer 19, um von dort über die Zuleitung 32 in den Schmierkreis einzutreten, während die Dichtungskugel 15 entgegen der Kraft der Feder 16 mittels des Kolbens 12 und des Schaftes 14 auf die Sitzfläche 20 gedruckt wird und die Abflußleitung 21 verschließt, so daß das durch die Öffnung 4 in den Ventilkörper 1 eintretende gesamte Öl ausschließlich über die Zuleitung 32 in den Schmierkreis geleitet wird. Die Teile 24, 25 und 26 des erfindungsgemäßen Steuerventils sind derart ausgelegt und mittels der Einrichtung 30 derart vorgespannt, daß die in dem Schmierkreis hergestellten Drücke zwischen wenigen Atmosphären und mehr als 100 atü liegen, überschüssig eingepumpte Ölmengen, die den Druck im Schmierkreis über den gewünschten Wert hinaus erhöhen würden, werden automatisch durch das Ventil 24, 25, 26 abgeleitet, welches mittels der Einrichtung 30 auf den jeweilig gewünschten Druckwert einstellbar ist. Um die Zuführung von Öl bei unterschiedlichen Betriebszuständen in unterschiedlichen Mengen zu verschiedenen Schmierstellen zu gewährleisten, die sich von Zeit zu Zeit in der Anzahl ändern, darf die durch die öffnung 4, die Bohrung 11 und die Zylinderbohrung 13 zugeführte Ölmenge nicht unter der für die Zuleitung 32 vorgesehene maximale Ölmenge fallen. Wenn die Zeitperiode, in v^elcher mittels der Pumpe

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durch die öffnung 4 Öl in das Öldrucksteuerventil eingeleitet wird, abgelaufen ist, dann wird die öffnung durch die Kugel 7 verschlossen, während sich die Kugel 15 von der Sitzfläche 20 abhebt und die Abflußleitung 21 freigibt, so daß das sich in der Zuleitung 32 befindliche Drucköl über die Verteilungskammer 19 durch die Abflußleitung 21 in die Ölwanne zurückströmt, bis der Öldruck im Schmierkreis auf Null absinkt. Beim Erreichen des Nulldrucks verbleibt das Öl im Schmierkreis, so daß keine Luftblasen entstehen, die zum Abreißen des Schmierfilmes führen könnten. Erfindungsgemäß ist es schließlich möglich, daß bei Inbetriebnahme der Pumpe diese bis zur Erreichung des vorgesehenen Höchstdruckes weich anlaufen kann, um eine überbeanspruchung auszuschließen. Zu diesem Zweck rückt die obere Fläche des Kolbens 12 von der unteren Fläche des Elementes 10 im AnfangsStadium der Pumptätigkeit um einen geringeren Abstand ab als der zum Schließen der Abflußleitung 21 von der Kugel 15 zu überwindende Abstand. In diesem Anfangsstadium strömt also das eingepumpte öl sowohl durch die Zuleitung 32 als auch durch die Abflußleitung 21 hindurch.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung könnte vorgesehen sein, daß der Querschnitt des Kolbens 12 quadratisch ausgebildet sein könnte oder eine Vieleckform besitzen könnte. Der Kolben könnte auch zylindrisch ausgebildet sein, wenn die Zylinderbohrung 13, in welcher er geführt ist, Längsrillen aufweisen würde. Der Kolben 12 und die Zylinderbohrung 13 müssen auf jeden Fall so ausgebildet sein, daß eine Verschiebung des Kolbens 12 gegenüber der Zylinderbohrung 13 ohne Spiel und eine gleichzeitige Axialströmung des von der Pumpe zugeführten Öles zwischen dem Kolben 12 und der Zylinderbohrung 13 ermöglicht v/erden.

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Claims

Patentansprüche

Öldrucksteuerventil für halbautomatische und automatische Schmierkreise, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilkörper eine dreiteilige Axialbohrung (2, 13, 19) vorgesehen ist, in deren mittleren Teil (13) ein Kolben (12) geführt ist, dessen Mantelfläche geeignete Aussparungen aufweist, die ein axiales Strömen des Pumpöls zwischen der Mantelfläche des Kolbens und der Innenfläche des mittleren Teils der Axialbohrung hindurch ermöglichen, und daß der Kolben durch einen Schaft (14) verlängert ist, dessen Durchmesser kleiner als der Kolbendurchmesser ist und der von einer Schraubenfeder (16) umgriffen ist und ein halbkugelförmiges Ende (15) aufv/eist.

Öldrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in den dritten Teil (19) der dreiteiligen Axialbohrung (2, 13, 19) ein zylindrisches Element (18) axial justierbar eingeschraubt ist, das in seinem oberen Abschnitt eine Aussparung (17) zur Aufnahme des sich am Element abstützenden unteren Endes einer den Schaft umgreifenden Schraubenfeder (16) aufweist, die sich zu einer axialen Abflußleitung (21) verengt, durch welche das öl in die Ölwanne zurückfließen kann, aus der die Pumpe das Öl ansaugt, wobei diese Abflußleitung während der Pumptätigkeit durch das halbkugelförmige Kolbenende (15) abgedichtet ist.

3. Öldrucksteuerventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der freie

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Raum zwischen der unteren Fläche des Kolbens (12) und der oberen Fläche des zylindrischen Elementes (18) im dritten Teil (19) der Axialbohrung (2, 13, 19) die Vertexlerkammer für das eingempumpte Öl in Richtung zum Schmierkreis über die Zuleitung (32) und in Richtung zum Überdruckventil (24) über die Zuleitung (27) bildet.

4. Öldrucksteuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß in den ersten Teil (2) der Axialbohrung (2, 13, 19) ein zylindrisches Element (3) eingeschraubt ist, welches die von der Pumpe kommende Rohrleitung aufnimmt und eine axiale Bohrung (5, 11) aufweist, die mit dem mittleren Abschnitt der Axialbohrung in Verbindung steht, daß der untere Teil (10) des Elementes in den mittleren Teil (13) der Axialbohrung (2, 13, 19), in den es eingepaßt ist, teilweise hineinragt, und daß die untere Fläche dieses unteren Teils bei Betriebsruhe gegen die obere Fläche des Kolbens (12) stößt, während sie bei Inbetriebnahme der Pumpe von jener Fläche abrückt, und zwar zunächst um einen geringeren Abstand als dieser zur Schließung der Abflußleitung (21) durch den Kolben (12, 14, 15) erforderlich ist, und dann bei Erreichen geeignet hoher Pumpmengen um einen zunehmend größeren Abstand, so daß die Abflußleitung verschlossen wird.

5. Öldrucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der untere Teil (11) der axialen Bohrung (5, 11) des zylindrischen Elementes (3) einen gegenüber dem oberen Teil (5) geringeren Durchmesser aufweist, so daß eine zur Ab-

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Stützung einer vorgespannten Schraubenfeder (6) dienende Schulter gebildet ist, und daß die Schraubenfeder an ihrem anderen Ende eine Kugel (7) nach oben gegen die verengte Eintrittsöffnung für das Pumpöl drückt.

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