DE2728486A1

DE2728486A1 - Hydraulic check valve with stepped valve chamber - operates without return spring and despite external vibration

Info

Publication number: DE2728486A1
Application number: DE19772728486
Authority: DE
Inventors: Rolf Fassbender
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1979-01-04

Abstract

A check valve for hydraulic fluid has a steel sphere (5) which moves inside a valve chamber that has two different diameters (6, 7). The smaller diameter chamber (7) is next to the valve seat (4). It only allows a narrow radial gap between the sphere diameter (10) and the chamber wall (7). When a reverse flow of hydraulic fluid requires the valve to close, the fluid pressure moves the sphere against the valve seat. As the sphere enters the smaller valve chamber, only a minimal oil flow is required to close the valve and to keep it closed even if it is subjected to vibrations.

Description

Stand der Technik State of the art

Rückschlagventile nach dem Oberbegriff des Patentanspruches werden beispielsweise in hydrostatischen Lenkanlagen als Nachsaugventile verwendet. In einer bekannten Anordnung (DT-PS 1 291 228) sind zwei als federbelastete Kugelventile ausgebildete Nachsaugventile zwischen einem ölbehälter und zwei zu einer Handpumpe führenden Leitungen angeordnet. Die beiden Nachsaugventile ermöglichen bei Ausfall einer Servopumpe eine Versorgung der Handpumpe mit Drucköl unmittelbar aus dem ölbehälter und damit eine sichere Funktion der Lenkanlage auch in Notfällen. Anstelle der in der bekannten Anordnung verwendeten, federbelasteten Kugelventile können auch federlose Rückschlagventile (DT-OS 2 440 684) eingebaut werden. Die Kugel eines solchen Rückschlagventils ist durch Stege radial geführt und eine Düse in der Ablaufbohrung sowie eine Hubbegrenzung in Form von Nocken sichern unabhängig von der Einbaulage eine sichere Funktion. Dieses Rückschlagventil öffnet bereits bei einem sehr geringen Druckgefälle. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung derartiger Rückschlagventile in Kraftfahrzeugen, bedingt durch die Motorvibration, ein erheblich größerer ölstrom zum Schließen des Ventils erforderlich ist, als bei schwingungsfreiem Aufbau der Lenkung auf dem Prüfstand. Check valves according to the preamble of claim are for example used in hydrostatic steering systems as suction valves. In a known arrangement (DT-PS 1 291 228) are two spring-loaded ball valves trained suction valves between an oil container and two to a hand pump arranged leading lines. The two suction valves allow in the event of failure A servo pump supplies the hand pump with pressurized oil directly from the oil tank and thus safe functioning of the steering system even in emergencies. Instead of the in the known arrangement used, spring-loaded ball valves can also be springless Check valves (DT-OS 2 440 684) can be installed. The ball of such a check valve is radially guided by webs and a nozzle in the drain hole and a stroke limiter in the form of cams ensure reliable function regardless of the installation position. This check valve opens at a very low pressure gradient. It it has been shown that when using such check valves in motor vehicles, Due to the motor vibration, a considerably larger oil flow to close the Valve is required than with a vibration-free structure of the steering on the test bench.

Versuche mit einem federbelasteten und damit eigentlich schließstromfreien Rückschlagventil haben ergeben, daß unter Einwirkung von Schwingungen auch bei diesem Ventil ein unzulässig hoher Ölstrom in Schließrichtung bis zum dichten Anliegen der Kugel auf ihrem Sitz erforderlich ist. Es muß daher angenommen werden, daß die Kugel bei geringen Differenzdrücken durch die Fahrzeugschwingungen auf ihrem Sitz tanzt und dabei ein erhöhter ölstrom in Schließrichtung möglich ist. Dieser erhöhte Ölstrom bewirkt bei einer hydrostatischen Lenkung ein zunehmend schnelleres Leerdrehen am Lenkhandrad.Try with a spring-loaded and so actually closing current-free Check valve have shown that under the action of vibrations also with this Valve an impermissibly high oil flow in the closing direction until it is tight the ball on its seat is required. It must therefore be assumed that the Ball on its seat at low differential pressures due to vehicle vibrations dances and an increased flow of oil in the closing direction is possible. This increased With hydrostatic steering, the oil flow causes an increasingly faster idle rotation on the steering wheel.

Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den nachteiligen Einfluß der Fahrzeugschwingungen auf das RUckschlagventil zu verhindern. Problem and solution The invention is based on the object to prevent the adverse influence of vehicle vibrations on the check valve.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst. This task is indicated by the characterizing part of the claim Features solved.

Durch die gestufte Ablaufbohrung ergibt sich der Vorteil, daß das Rückschlagventil reibungsfrei und ohne eine den Durchflußwiderstand erhöhende Schließfeder, unabhängig von äußeren Schwingungseinflüssen, sicher abdichtet. The stepped drain hole has the advantage that the Non-return valve frictionless and without a closing spring increasing the flow resistance, reliably seals regardless of external vibration influences.

Erläuterung der Erfindung Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Explanation of the Invention The invention is illustrated below by means of one The embodiment illustrated in the drawing is explained in more detail.

Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1.It shows Fig. 1 a longitudinal section through a check valve according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line II - II in FIG. 1.

Ein Gehäuse 1 enthält eine Zulaufbohrung 2 und eine Ablaufbohrung 3. Am Übergang von der Zulaufbohrung 2 zu der Ablaufbohrung 3 ist ein Dichtsitz 4 für eine Kugel 5 gebildet. A housing 1 contains an inlet bore 2 and an outlet bore 3. At the transition from the inlet hole 2 to the outlet hole 3 there is a sealing seat 4 formed for a ball 5.

Die Ablaufbohrung 3 ist gestuft, so daß ein Bohrungsabschnitt 6 mit einem größeren und ein an den Dichtsitz 4 anschließender Bohrungsabschnitt 7 mit einem kleineren Durchmesser entsteht.The drain hole 3 is stepped so that a bore section 6 with a larger bore section 7 adjoining the sealing seat 4 a smaller diameter arises.

Der Durchmesser des Bohrungsabschnittes 7 ist nur um wenige 100steil Millimeter größer als der Durchmesser der Kugel 5.The diameter of the bore section 7 is only a few hundred parts Millimeters larger than the diameter of the sphere 5.

In die Ablaufbohrung 3 ist eine sich in Richtung auf den Dichtsitz 4 verengende Düse 8 eingesetzt, an welcher außerdem als Anschläge für die Kugel 5 dienende Nocken 9 gebildet sind. Durch die Düse 8 wird ein zurückfließender Ölstrom beschleunigt und auf die Kugelmitte gerichtet, so daß die Kugel allseitig vom Öl umströmt auf den Dichtsitz 4 geschwemmt wird. In dieser Lage befindet sich der Kugeläquator 10 im Bohrungsabschnitt 7. Hebt die Kugel 5 durch Vibrationen von ihrem Dichtsitz 4 ab, dann genügt ein sehr kleiner Ölstrom in Richtung des Pfeiles 11, um an dem Spalt zwischen dem Kugeläquator 10 und dem Bohrungsabschnitt 7 einen so großen Differenzdruck zu erzeugen, daß die Kugel 5 sofort wieder auf den Dichtsitz 4 gespült wird.In the drain hole 3 is one in the direction of the sealing seat 4 narrowing nozzle 8 used, on which also as stops for the ball 5 serving cams 9 are formed. A flow of oil flows back through the nozzle 8 accelerated and directed at the center of the ball, so that the ball is covered by oil on all sides flowed around the sealing seat 4 will. In this position is located the spherical equator 10 is in the bore section 7. The ball 5 is raised by vibrations from its sealing seat 4, then a very small flow of oil in the direction of the arrow is sufficient 11 to at the gap between the spherical equator 10 and the bore section 7 a to generate such a large differential pressure that the ball 5 immediately back on the sealing seat 4 is rinsed.

In der geöffneten Stellung liegt die Kugel 5 an den Nocken 9 an. Der Kugeläquator 10 befindet sich dann im Bereich des Bohrungsabschnittes 6, der so gewählt ist, daß die Kugel 5 bei einem in Richtung des Pfeiles 11 fließenden ölstrom von gerade noch vertretbarer Größe in Schließrichtung gespült wird. Damit ist der Durchflußwiderstand in der Nachsaugerichtung entgegen der Richtung des Pfeiles 11 auf das mögliche Minimum begrenzt. In the open position, the ball 5 rests against the cam 9. The spherical equator 10 is then located in the region of the bore section 6, the is chosen so that the ball 5 in a flowing in the direction of arrow 11 the ball Oil flow of just acceptable size is flushed in the closing direction. In order to is the flow resistance in the suction direction opposite to the direction of the arrow 11 limited to the minimum possible.

Claims

Check valve claim check valve, in particular for hydrostatic steering systems for motor vehicles, consisting of a housing with a sealing seat encircled between an inlet hole and an outlet hole and a ball movably arranged in the drain hole, the stroke of which is controlled by stop cams is limited, characterized in that the drain hole (3) is stepped, so that bore sections (6 and 7) arise with different diameters and that with the position of the ball (5) on the sealing seat (4) of the ball equator (10) together with the Bore section (7) forms a narrow gap and that the spherical equator (10) with the position of the ball (5) on the cam (9) in the area of a bore section (6) with a larger diameter.