DE2835828A1

DE2835828A1 - Ueberdruckventil

Info

Publication number: DE2835828A1
Application number: DE19782835828
Authority: DE
Inventors: Jan Zangenberg
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2835828C2; DK277579A; IT1118836B; GB2027853B; JPS5527589A; FR2433695B1; FR2433695A1; GB2027853A; IT7968670A0

Description

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH PATENTANWALT β frank~jrt/main ι, den

KÜHHORNSHOFWEG10

POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 34 25
DRESDNER BANK. FRANKFURT/M. 2300308 TELEFON: 56 10 78

TELEGRAMM:KNOPAT

DANFOSS A/S, Nordborg, Dänemark

Überdruckventil

Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil mit einem sich zum freien Ende hin verjüngenden Verschlußstück, das gegen den Druck einer Feder vom Ventilsitz abhebbar und von einem Kolben, sich an diesem in axialer Richtung abstützend, in einem Zylinder geführt ist.

Bei einem bekannten Überdruckventil dieser Art ist das Verschlußstück in Form eines Kegels ausgebildet und einteilig mit dem Kolben verbunden. Hierbei neigt das Verschlußstück zu Schwingungen, die im wesentlichen darauf zurückgeführt werden, daß der Kolben ein zu hohes radiales Spiel im Zylinder aufweist. Eine engere Passung zwischen Kolben und Zylinder führt jedoch zu einem undichten Verschluß des Ventils, wenn aufgrund unvermeidlicher Herstellungstoleranzen eine Exzentrizität zwischen Ventilsitz und Kolben bzw. Verschlußstück besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überdruckventil der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Neigung des VerschlußStücks zu Schwingungen weitgehend vermieden ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verschlußstück in einem Loch des Kolbens radial verschiebbar gelagert ist.

Die radiale Verschiebbarkeit des VerschlußStücks relativ zum Kolben ermöglicht es, diesen so genau wie möglich dem Zylinder

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anzupassen, ohne daß auf eine genaue Koaxialität des Kolbens in bezug auf den Ventilsitz bzw. das Verschlußstück geachtet zu werden braucht. Eine Exzentrizität zwischen Ventilsitz und Kolben wird durch eine radiale Verschiebung des VerschlußStücks relativ zum Kolben ausgeglichen. Das Verschlußstück kann daher dicht auf dem Ventilsitz aufsitzen und wird in dieser Lage von dem am Verschlußstück anliegenden Kolben gehalten, ohne daß es seitlich mitsamt dem Kolben hin- und herkippen kann.

Um eine möglichst großflächige Anlage zwischen Kolben und Verschlußstück in allen radialen Richtungen sicherzustellen, kann der Kolben auf einem den Rand des Loches überlappenden Ringabsatz des Verschlußstücks aufsitzen.

Der Kolben kann topfförmig ausgebildet sein und die Feder an der Innenseite des Kolbenbodens, das Verschlußstück übergreifend, anliegen. Dies ergibt eine kurze Baulänge des Ventils bei großer Führungsfläche zwischen Kolben und Zylinder, die einer Kippbewegung entgegenwirkt.

Sodann kann dafür gesorgt sein, daß das Verschlußstück eine axial durchgehende Bohrung mit einem sich an dem Zylinder abstützenden Kolben aufweist, daß der Querschnitt dieses Kolbens etwas kleiner als der wirksame Querschnitt des Verschlußstücks ist und daß die Verschiebung des Verschlußstücks relativ zu diesem Kolben durch eine Drossel gedämpft ist. Bei dieser Ausbildung wird die Axialbewegung des Verschlußstücks stark gedämpft, so daß auch Axialschwingungen des Verschlußstücks weitgehend vermieden sind. Gleichzeitig kann die Feder auch bei hohem Druck in der Arbeitsleitung verhältnismäßig schwach und klein ausgebildet sein, weil sie nur die Differenz der vom Druck in der Arbeitsleitung auf das Verschlußstück und diesen Dämpfungskolben ausgeübten Kräfte aufzubringen braucht. Darüber hinaus kann der wirksame Querschnitt des Verschlußstücks sehr groß gewählt werden, so daß schon eine geringfügige Öffnungsbewegung des Verschlußstücks einen verhältnismäßig großen

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Durchtrittsquerschnitt freigibt und demzufolge ein überdruck sehr rasch abgebaut wird.

Die Drossel kann auf einfache Weise durch eine Querschnittsverengung der Bohrung gebildet sein.

Sodann kann die Querschnittsverengung zwischen deoi in der Bohrung gelagerten Kolben und dem in die Arbeitsleitung mündenden Ende der Bohrung ausgebildet sein. Das Fluid, vorzugsweise Öl, strömt dann beim Öffnen des Verschlußstücks gegen den in der Arbeitskammer herrschenden verhältnismäßig hohen Druck aus der zwischen Drossel und Dämpfungskolben im Verschlußstück gebildeten Kammer aus, so daß sich eine verhältnismäßig starke Dämpfung ergibt. Infolgedessen ist sichergestellt, daß unerwünschte Schwingungen stark gedämpft werden und ein Überdruck dennoch rasch abgebaut wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein nach der Erfindung ausgebildetes Überdruckventil in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt, und

Fig. 2 das Verschlußstück des Überdruckventils nach Fig. 1 im Längsschnitt mit einem darin angeordneten Dämpfungskolben.

Das dargestellte Überdruckventil hat ein Verschlußstück 4, das im geschlossenen Zustand des Ventils mit einer Kegelfläche auf einem Ventilsitz 6 am Ende einer Arbeitsleitung S unter dem Druck einer Feder 10 aufsitzt. Die Feder 10 stützt sich einerseits am einen Ende eines Zylinders 12 und andererseits an der Innenseite des Bodens eines topfförmigen Kolbens 14 ab, der in dem Zylinder 12 verschiebbar gelagert ist. Der Boden des Kolbens 14 ist mit einem durchgehenden koaxialen Loch 16 versehen, durch

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das sich ein Schaft 18 des Verschlußstücks 4 mit Spiel erstreckt. Ein Bund 20 bildet einen Ringabsatz, der das Loch 16 überlappt, so daß sich der Kolben 14 mit seinem Boden am Ringabsatz 20 unter dem Druck der Feder 10 abstützt, die den Schaft 18 übergreift.

Die Zylinderkammer 22 auf der Rückseite des Kolbens ist mit der Abflußleitung 24 des Ventils durch eine Leitung 26 verbunden.

Das Spiel zwischen dem Rand des kreisrunden Loches 16 und dem Verschlußstück 4 bzw. dessen Schaft 18 ermöglicht es, den Kolben 14 sehr genau an den Zylinder 12 anzupassen, ohne daß die Sitzgenauigkeit des Verschlußstücks 4 auf dem Ventilsitz 6 aufgrund einer Exzentrizität von Verschlußstück 4 und Kolben 14, wie sie besonders bei einteiliger Ausbildung von Verschlußstück 4 und Kolben 14 aufgrund von Herstellungstoleranzen auftreten kann, beeinträchtigt wird. Andererseits ist die Anlage zwischen Ringabsatz 20 und Boden des Kolbens 14 ausreichend, um das Verschlußstück 4 in der richtigen Schließlage, insbesondere ohne seitliche Verkantung, zu halten. Zu diesem Zweck ist lediglich ein möglichst genau rechter Winkel zwischen den Berührungsflächen von Verschlußstück 4 und Kolben 14 einerseits und ihren strichpunktiert dargestellten Mittelachsen andererseits einzuhalten.

In einer durchgehenden Bohrung 28 des Verschlußstücks 4 ist ein Kolben 30 axial verschiebbar gelagert, der unter dem Druck in der Arbeitsleitung 8 am Ende des Zylinders 12 anliegt. An dem in die Arbeitsleitung 8 ragenden Ende des Verschlußstücks 4 ist die Bohrung 28 mit einer als Drossel wirkenden Querschnittsverengung 32 versehen. Die Querschnittsfläche A,q des Kolbens 30 ist etwas kleiner als die wirksame Querschnittsfläche A^ des VerschlußStücks 4 bzw· der Arbeitsleitung 8. Selbst bei einem hohen Druck P in der Arbeitsleitung 8 braucht die Feder 10 mithin lediglich die Kraft F - P·(A^ - A,_Q) aufzubringen. Folglich kann die Feder im Vergleich zu dem Druck P verhältnismäßig schwach und klein ausgelegt werden. Gleichzeitig ist es

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auch möglich, eine im Verhältnis zur Federkraft F große wirksame Fläche A^ des Verschlußstücks 4 zu wählen, so daß das Verschlußstück 4 schon bei geringem Überdruck in der Arbeitsleitung 8 hinreichend weit vom Ventilsitz 6 abhebt und der Durchflußquerschnitt des Ventils so groß wird, daß ein rascher Abbau des Überdrucks auch bei starker Dämpfung der Bewegung des Verschlußstücks 4 durch die Querschnittsverengung 32 und den Dämpfungskolben 30 sichergestellt ist. Da der Abfluß des Fluids aus der Bohrung 28 nicht nur durch die Drossel 32, sondern auch gegen den Druck P in der Arbeitsleitung 8 erfolgen muß, ergibt sich eine starke Dämpfung. Insgesamt ist die Neigung des VerschlußStücks 4 zu Schwingungen weitgehend unterbunden und dennoch ein rascher Abbau eines Überdrucks sichergestellt.

Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel liegen im Rahmen der Erfindung. So ist es auch möglich, das Verschlußstück 4 in dem mit dem Ventilsitz 6 zusammenwirkenden Bereich nicht konisch, sondern kugelförmig oder elliptisch auszubilden.

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Claims

Patentansprüche

1. Überdruckventil mit einem sich zum freien Ende hin verjüngenden Verschlußstück, das gegen den Druck einer Feder vom Ventilsitz abhebbar und von einem Kolben, sich an diesem in axialer Richtung abstützend, in einem Zylinder geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (4) in einem Loch (16) des Kolbens (14) radial verschiebbar gelagert ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) auf einem den Rand des Loches (16) überlappenden Ringabsatz (20) des VerschlußStücks (4) aufsitzt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) topfförmig ausgebildet ist und die Feder (10) an der Innenseite des Kolbenbodens, das Verschlußstück (4) übergreifend, anliegt.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (4) eine axial durchgehende Bohrung (28) mit einem sich an dem Zylinder (12) abstützenden Kolben (30) aufweist, daß der Querschnitt dieses Kolbens (30) etwas kleiner als der wirksame Querschnitt des VerschlußStücks (4) ist und daß die Verschiebung des VerschlußStücks (4) relativ zu diesem Kolben (30) durch eine Drossel (32) gedämpft ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel durch eine Querschnittsverengung (32) der Bohrung (28) gebildet ist.

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6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (32) zwischen dem in der Bohrung (28) gelagerten Kolben (30) und dem in die Arbeitsleitung (8) mündenden Ende der Bohrung (28) ausgebildet ist.

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