DE2826643B1 - Direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil mit einer federbelasteten Kugel als Schließglied in einem Ventilgehäuse und einem Federführungsbolzen, der die Kugel auf den Ventilsitz preßt.

Derartige Druckbegrenzungsventile werden in Hydraulik- oder Pneumatik-Systemen verwendet. Sie sollen verhindern, daß ein bestimmter vorgewählter Druck überschritten wird.

In der DE-AS 1188 961 ist beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil für den Ölkreislauf einer durch Servokraft unterstützten Lenkeinrichtung beschrieben. Dabei verschließt eine Kugel, die durch Federkraft vorgespannt ist, eine Bohrung in der sich der Druck des Systems befindet. Wird nun ein vorgewählter Druck überschritten, so hebt die Ventilkugel von der Bohrung ab und das Druckmittel kann in einen hinter der Kugel angeordneten Raum entweichen.

Nachteilig ist dabei jedoch, daß das Druckbegrenzungsventil in Schwingungen geraten kann. Diese Schwingungen werden durch axiale Überschwingungen und durch radiale Auspendelungen des Schließgliedes bewirkt. Die Ventilkugel hebt nämlich nicht genau in axialer Richtung, d. h. längs der Öffnungsrichtung ab, sondern unter starker Geräuschentwicklung tanzt bzw. schwingt sie über der freigebenen Öffnung. Neben der starken Geräuschentwicklung führt dies auch zur Beschädigung der Bohrungskanten und damit zu Zerstörung des Druckbegrenzungsventils.

Aus diesem Grunde werden die Druckbegrenzungsventile entweder als sogenannte vorgesteuerte Ventile ausgebildet oder man versucht durch aufwendige und damit teure Konstruktion eine Dämpfung zu erreichen. Dies wird dabei entweder durch extrem genaue Führungen des Schließgliedes oder durch besondere hydraulische Dämpfungsglieder erreicht. Auch Reibungsglieder in Form von O-Ringen, die jedoch einem starken Verschleiß unterworfen waren, werden verwendet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil zu schaffen, mit dem Schwingungen des Schließgliedes mit einfachen und preiswerten Mitteln vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Federführungsbolzen und der Kugel mindestens drei Dämpfungskugeln gleichen Durchmessers angeordnet sind, die mit geringem Spiel den Innenraum des Ventilgehäuses ausfüllen und die sich in einer senkrecht zur Öffnungsrichtung des Ventiles liegenden Ebene befinden. Mit Hilfe dieser Dämpfungskugeln wird in einfacher Weise ein axiales Überschwingen und ein radiales Auspendeln der Kugel als Schließglied verhindert. Zum einen bewirken die drei Dämpfungskugeln einen Zentriereffekt für das Schließglied und zum anderen wird aufgrund der Wandreibung ein Dämpfungseffekt erreicht. Es tritt nämlich eine Radialkomponente der Druckkraft in den drei Dämpfungskugeln auf, die sich am Ventilgehäuse abstützt. Die dabei auftretende Reibung führt zu einer entsprechenden Dämpfung der Bewegung der als Schließglied fungierenden Kugel.

Durch die Verwendung von drei Kugeln wird eine Selbstzentrierung erreicht. Selbstverständlich sind jedoch auch mehr als drei Dämpfungskugeln möglich.

Ein geringer Verschleiß der Dämpfungskugeln ist gegeben, wenn in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgesehen ist, daß die Dämpfungskugeln aus Wälzlagerstahl sind.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Das Druckbegrenzungsventil, das in ein Gehäuseteil des zu überwachenden Systemes eingebaut wird, besteht aus einem Ventilgehäuse 1, das auf der einen Seite eine Bohrung 2, an der der zu überwachende Druck ansteht und das an der gegenüberliegenden Seite eine Bohrung 3 zur Ableitung des freigegebenen Druckmediums aufweist.

Im Innenraum des Ventilgehäuses 1 befindet sich eine Kugel 4 als Schließglied, die durch eine Feder 5 auf einen Ventilsitz 6 gepreßt wird. Die Feder 5 ist weiterhin mit einem Federführungsbolzen 7 versehen. Zwischen dem Federführungsbolzen 7 und der Kugel 4 sind in einer senkrecht zu der Öffnungsrichtung liegenden Ebene 3 Dämpfungskugeln 8 angeordnet. Diese drei Dämpfungskugeln 8 sind von gleichem Durchmesser und liegen auf der gleichen Ebene mit geringerem Spiel im Innenraum des Ventilgehäuses 1.

Das Druckbegrenzungsventil arbeitet nun auf folgende Weise:

Solange in dem zu überwachenden System ein vorgegebender Druck nicht überschritten wird, d. h. solange in der Öffnung 2 eine bestimmte Druckkraft nicht überschritten wird, bleibt die Kugel 4 als Schließglied infolge der auf sie wirkenden Federkraft 5 auf dem Ventilsitz 6 gepreßt. Wird nun der vorgewählte Druck überschritten, so wird die Druckkraft in der öffnung 2 auf die Kugel 4 größer als die Federkraft 5, wodurch die Kugel 4 vom Ventilsitz 6 abhebt und Druckmedium über eine Bohrung 9 in dem Federführungsbolzen 7 und die öffnung 3 entweichen kann. Die drei Dämpfungskugeln wirken dabei sowohl dämpfend als auch zentrierend auf die Kugel 4. Zum einen weil sie die Kugel 4 in der Symmetrieachse halten und zum anderen weil eine Reibung zwischen den Dämpfungskugeln und der Innenwand des Ventilgehäuses während der Öffnungsbewegung auftritt. Die drei Dämpfungskugeln (in dem Längsschnitt sind nur zwei Dämpfungskugeln sichtbar) sind dabei symmetrisch im Innenraum des Ventilgehäuses 1 angeordnet. Als Material für die Dämpfungskugeln 8 wird zweckmäßigerweise Wälzlagerstahl verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil mit einer federbelasteten Kugel als Schließglied in einem Ventilgehäuse und einem Federführungsbolzen, der die Kugel auf den Ventilsitz preßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Federführungsbolzen (7) und der Kugel (4) mindestens drei Dämpfungskugeln (8) gleichen Durchmessers angeordnet sind, die mit geringem Spiel den Innenraum des Ventilgehäuses (1) ausfüllen und die sich in einer senkrecht zur Öffnungsrichtung des Ventils liegenden Ebene befinden.

2. Direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskugeln (8) aus Wälzlagerstahl sind.