DE2856242A1 - Einfach entsperrbares rueckschlagventil - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein einfach entsperrbares
• Rückschlagventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Derartige Rückschlagventile sind in der Hydraulik in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Sie werden im allgemeinen dort eingesetzt, wo Gewichtslasten oder andere äußere Kräfte auf eine Kolben-Zylinder-Einheit einwirken und zum Zwecke des Haltens ein hermetisch dichter Abschluß gefordert wird. Beim Ausfahren gegen die Last wird der Schließkörper hydraulisch durch direkte Druckbeaufschlagung von seinem Sitz abgehoben. Ein Einfahren kann nur dann erfolgen, wenn der Entsperrkolben mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, der zum öffnen ausreicht. Der Steuerdruck wird entweder über ein spezielles Ventil in einer Steuerleitung zu und abgeschaltet oder er wird über eine Steuerleitung vom gegenüberliegenden Arbeitsraum, der Kolben-Zylinder-Einheit zugeführt. Derartige Schaltungen sind jedoch nicht möglich, wenn die Kolben-Zylinder-Einheit, kurz Zylinder genannt, nur durch einen sogenannten Einrohranschluß versorgt wird. Einrohranschlüsse werden gerne dann verwendet, wenn es sich um lange Rohrleitungen handelt oder Montagevereinfachungen angestrebt werden. In speziellen Fällen, z.B. bei kleineren Ackerschleppern, steht ebenfalls nur ein Einrohranschluß zur Verfügung, dem ein handbetätigtes Wegeventil der Kolbenschieber-Bauart vorgeschaltet ist. Ein anderes Anwendungsbeispiel wäre die Betätigung von großen Penstern oder von Gewächshausdächern. Auch hier wird über Kolbenschieberventile geschaltet.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einfach entsperrbare Rückschlagventile der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß bei mit Einrohranschlüssen verlegten Zylindern ein hermetischer Abschluß erreicht wird und-auch ohne daß eine spezielle Steuerleitung verlegt werden mußein Aus- und Einfahren durch Schalten eines Wegeventils ds Kolbenschieber-Bauart möglich ist. Ein impulsförmiger Steuerdruck soll bereits ausreichend sein, so daß bei entsperrtem Rückschlagventil bereits andere Verbraucher mit Druck beaufschlagt werden können. Die Lösung soll einfach und billig sein, kleine Baumaße besitzen und im übrigen keine zusätzlichen Geräte benötigen.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
• Anspruch 2 beschreibt eine besondere Ausführungsform einer Wechse lraste inrichtung.
• Ansnruch 3 richtet sich auf eine besondere Ausführung des Entsperrkolbens und der Kraltühertragung auf den Schließkörper.
• Die Erfindung wird anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Figur 1 zeigt ein einfach entsperrbares Rückschlagventil im Schnitt in seiner ersten Schaltstellung.
• Figur 2 zeigt in einer Abwicklung einen Teil des Mantels des Entsperrkolbens mit einem Nuten system für eine Wechselrasteinrichtung.
• Figur 3 stellt das Rückschlagventil in der zweiten Schaltstellung dar.
• In einem Gehäuse 1 ist in einer zylindrischen Bohrung 2 eine Hülse 3 durch ein Distanzstück 4 und einen Stopfen 5 auf der einen Seite und einen weiteren Stopfen 6 auf der anderen Seite gehalten. Die Büchse 3 und das Distanzstück 4 weisen eine zentrale zylindrische Bohrung 7 auf, die-zur Führung eines Entsperrkolbens 8 dient.
• Dieser Entsperrkolben 8 wird von einer Rückstellfeder 9 belastet, die sich am Stopfen 6 abstützt und auf eine mit einer Dichtung 10 versehene Schulter 11 einwirkt. An die Schulter 11 schließt sich eine Ringnut 12 an, die über einen Konus 13 in eine Schulter 14 übergeht. An die Schulter 14 schließt sich eine Partie 15 an, die auf ihrem Mantel mit einem zusammenhängenden Nutensystem 16 versehen ist, welches in Figur 2 über eine Teilung als Abwicklung dargestellt ist und zwar in vergrößertem Maßstab. Das Nutensystem 16 besitzt um je einen Drehteilschritt versetzte Geradführungen 17, 18, 19 und 20, die durch Schrägführungen 21, 22, 23 und 24 miteinander verbunden werden. In das Nutensystem 16 greifen Führungskörper 25 ein, die in einer Nut 26 der Hülse 3 axial unbeweglich, jedoch tangential beweglich angeordnet sind. Im Bereich der Ringnut 12 besitzt die Hülse 3 eine Ouerbohrung 27, in der eine Kugel 28 geführt ist, die auf einen Stößel 28' einwirkt. Der Stößel 28' ist in einer Bohrung 29 im Gehäuse 1 dicht geführt und durchdringt dann einen Raum 30 größeren Durchmessers und einen Durchflußquerschnitt 31, der an seinem Ende von einem Ventilsitz 32 umgeben ist. Ein Schließkörper 33 dient zum hermetisch dichten Verschließen des Ventilsitzes 32 und wird von einer Schließfeder 34 belastet, die sich zusammen mit dem Schließkörper 33 in einem Raum 35 befindet, der durch einen Stopfen 36 nach außen abgeschlossen ist.
• Der Stopfen 36 dient gleichzeitig als Widerlager für die Schließfeder 34. Ein handbetätigtes 3/3-Wegeventil 37 besitzt drei Schaltstellungen O, a und b und drei Anschlüsse P, A und T. Der Anschluß P ist mit einer Druckmittelquelle 38 verbunden, der Anschluß T mit einem Vorratsbehälter und der Anschluß A mit einem Kanal 39 im Gehäuse 1, der in den Raum 30 mündet. Vom Raum 35 zweiqt ein weiterer Kanal 40 ab, der mit einem Arbeitsraum 41 eines einfachwirkenden Kolhen-Zylinder-Systems 42 verbunden ist. Der Zylinder ist mit 43 bezeichnet. Ein in den Zylinder 43 eintauchender Kolben hat die Bezugszahl 44. Als äußere Rückstellkraft dienen Zugfedern 45 zwischen Kolben 44 und Zylinder 43.
• Vom Raum 30 zweigt ein Kanal 46 ab, der im Bereich der Ringnut 12 in die Bohrung 7 mündet. Eine Bohrung 47 innerhalb des Entsperrkolbens 8 führt zu dessen freien Stirnfläche 48, die als Wirkfläche dient.
• Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei von den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zuständen ausgegangen. Der Kolben 44 ist ausgefahren und das 3/3-Wegeventil befindet sich in seiner Schaltstellung "O". Der Anschluß A ist drucklos. Die Kugel 28 befindet sich im Bereich der Ringnut 12, so daß der Stößel 28' keinen Kontakt mit dem Schließkörper 33 hat. Dieser wird daher durch die Schließfeder 34 und den Druck im System 41, 40 und 35 auf den Ventilsitz 32 gepreBt, so daß das System 41, 40 und 35 hermetisch dicht verschlossen ist. Der Führungskörper 25 befindet sich an der Raste 17', wobei die Hubbegrenzung an dieser Stelle nicht unbedingt durch die Raste 17' erfolgen muß, sondern auch durch äußeres Anschlagen der Stirnfläche 48 am Stopfen 5 bewirkt werden kann. Wichtig ist jedoch, daß der Führungskörper 25 sich überhaupt innerhalb der Geradführung 17 befindet. Wenn nun der Kolben 44 zum Einfahren gebracht werden soll, wird das 3/3-Wegeventil 37 in die Schaltstellung a geschaltet. Dadurch wird das System A, 39, 30, 31, 46, 12, 47, 48 unter Druck gesetzt.
• Dadurch wird einmal der Schließkörper 33 von seinem Sitz abgehoben und zum anderen wird der Entsperrkolben 8 durch die Druckbeaufschlagung seiner Wirkfläche 48 gegen die Kraft der Rückstellfeder 9 verschoben. Der Konus 13 kommt in Kontakt mit der Kugel 28, die am Konus 13 hochrutscht oder -rollt bis sie auf der Schulter 14 aufliegt. Der Stößel 28' hat nun Kontakt mit dem Schließkörper 33 und hält ihn in geöffneter Stellung. Durch den Hub des Entsperrkolbens 8 hat der Führungskörper 25 die Geradführung 17 durchlaufen und ist an deren Ende 17" in die Schrägführung 21 gelangt, nach deren Durchlaufen er in der Geradführung 18 bis zur Hubbegrenzung 18', die ebenfalls durch einen äußeren Anschlag ersetzbar ist, gekommen ist. Es ist dabei unerheblich, ob sich der Führungskörper 25 dabei in der Nut 26 bewegt hat oder ob der Entsperrkolben 8 eine Drehung vollzogen hat. Das 3/3-Wegeventil 37 wird nun in seine Schaltstellung "b" geschaltet, wodurch die Verbindung A-T hergestellt wird und alle vorher mit Druck beaufschlagten Räume und Kanäle drucklos werden. Der Ausdruck "drucklos" ist hier so zu verstehen, daß gewisse Staudrücke unberücksichtiqt bleiben. Das heißt, es ist kein Druck mehr vorhanden, der die Kraft der Rückstellfeder 9 überwinden könnte. Die Rückstellfeder 9 drückt daher den Entsperrkolben wieder in die Gegenrichtung. Der Führungskörper 25 bewegt sich von der Hubbegrenzung 18' über die Geradführung 18 bis zu deren Ende 18", gelangt über die Schrägführung 22 in die Geradführung 19 und rastet an deren Ende 19' ein.
• Bei dieser Raste ergibt sich die in Figur 2 dargestellte Schaltstellung. Wichtig ist, daß dabei die Kugel 28 immer noch auf der Schulter 14 aufliegt, so daß über die Kugel 28 und den Stößel 28' der Schließkörper 33 entsperrt bleibt.
• Der Kolben 44 kann daher ganz einfahren. Soll der Kolben 44 wieder ausgefahren werden, wird das 3/3-Wegeventil 37 erneut in die Schaltstellung "a" geschaltet, so daß erneut alle Räume und Kanäle über die Verbindung P-A mit der Druckmittelquelle 38 verbunden werden. Der Entsperrkolben 8 wird durch den Druck auf seiner Wirkfläche 48 weiter gegen die Kraft der Rückstellfeder 9 verschoben. Die Kugel 28 hat dabei weiterhin Kontakt mit der Schulter 14. Der Führungskörper 25 bewegt sich in der Geradführung 19 und gelangt an deren Ende 19" in die Schrägführung 23 und von dort in die Geradführung 20 bis zur Hubbegrenzung 20', wobei die Hubbegrenzung auch hier durch Anschlagen des Entsperrkolbens 8 am Stopfen 6 bewirkt werden könnte.
• Durch Druck im Arbeitsraum 41 fährt der Kolben 44 aus.
• Dieses Ausfahren wird beendet, wenn das 3/3-Wegeventil 37 in seine Schaltstellung b geschaltet wird. Das System 39, 30, 31, 46, 12, 47, 48 wird drucklos, so daß die Rückstellfeder 9 den Entsperrkolben 8 zurückschiebt. Der Führungskörper 25 gelangt durch die Geradführung 20 bis zur Position 20" und von dort über die Schrägführung 24 in die Geradführung 17 und dort bis zur Raste 17'. Damit ist die erste Schaltstellung wieder erreicht und die Kugel 28 befindet sich wieder im Bereich der Ringnut 12. Der Schließkörper 33 wird nicht mehr entsperrt und sitzt dicht auf dem Ventilsitz 32 auf. Arbeitsraum 41, Kanal 40 und Raum 35 sind somit dicht abgeschlossen. Bei erneuter Druckbeaufschlagung wird sich der Zyklus wiederholen. Zum Entsperren bzw. Sperren ist also jeweils die Folge Schaltstellung - - Schaltstellung "b" oder anders ausgedrückt die Folge "Druckbelastung - Druckentlastung" notwendig. Es genügt, den Druck impulsartig aufzuqeben. Es ist klar, daß dies von weit entfernter Stelle aus geschehen kann und an Stelle des handbetätigten 3/3-Wegeventils ein wie auch immer geartetes anderes Umschaltventil verwendet werden kann.
• Selbstverständlich kann der Entsnerrkolben auch koaxial zur Entsperrichtung des Schließkörpers angeordnet sein, so daß er ohne Zwischenschaltung von übertragungsgliedern entsperren könnte. Für die Wechselrasteinrichtung wurde nur ein Beispiel angegeben. Weitere grundsätzliche Möglichkeiten sind von den allgemein bekannten Kugelschreiberrasten her geläufig. Schließlich ist es auch denkbar, den Entsperrkolben Drehschritte ausführen zu lassen und seinen Mantel im Wechsel mit erhabenen und vertieften Stellen auszustatten, die einen Stößel verschiedene Hübe machen lassen.

Claims (3)

1. Bezeichnung: Einfach entsnerrbares Rückschlaqventil Patentanserüche: 1. Einfach entsnerrbares Rückschlagventil mit a) einem in zwei Strömungsrichtungen durchströmbaren Durchflußquerschnitt b) und einem den Durchflußq-uerschnitt umqebenden Ventilsitz c) und einem beweqlichen Schließkörner zum hermetisch dichten Aufsitzen auf dem Ventilsitz d) sowie einem mit einer hvdraulisch beaufschlaqbaren Wirkfläche versehenen, auf den Schließkörner in Offnunqsrichtunq direkt oder unter Zwischenschaltung eines Stößels einwirkenden Entseerrkolben, e) der nermanent von einer Rückstellkraft belastet ist derart, f) daß in einer ersten Schaltstellunq bei Beaufschlaruna der Wirkfläche mit einem Druck unterhalb eines unteren Steuerdrucks eine Uberwindunq der Rückstellkraft nicht möqlich ist und q) in einer zweiten Schaltstellung bei Beaufschlaqunq der Wirkfläche mit einem Druck oberhalb eines oberen Steuerdrucks eine Entsoerrunq stattfindet dadurch qekennzeichnet, daß h) der Entsoerrkolhen (8) mit einer Wechselrasteinrichtuns versehen ist, die ihn unterhalb des unteren Steuerdrucks entweder in der ersten oder zweiten Schaltste31ung festhält, i) wobei ein Wechsel von der einen zur anderen Schaltstellung jedesmal dann erfolgt, wenn einer Druckbeaufschlaguna mit einem Druck oberhalb des oberen Steuerdrucks eine solche mit einem Druck unterhalb des unteren Steuerdrucks folgt, j) und als Steuerdruck immer der in öffnungsrichtung auf den Schließkörper (33) wirkende Druck dient.
2. 2. Einfach entsperrbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Wechselrasteinrichtung mindestens einen in axialer Richtung gehäusefesten, in die den Entsperrkolben (8) aufnehmende Bohrung (7) hineinragenden Führungskörper (25) besitzt und b) auf dem Mantel des Entsperrkolbens (8) ein Nutensystern (16) angeordnet ist, in das der Führungskörper (25) eingreift und das um je einen Dreh-Teilschritt versetzte achsparallele Geradführungen (17, 18,19,20) besitzt, die durch Schrägführungen (21,22, 23,24) verbunden werden, derart, daß c) jeweils die 1., 5. usw. Geradführung (17) an ihrem einen Ende die Raste (17') für die erste Schaltstellung darstellt und d) jeweils axial versetzt dazu 3., 7. usw. Geradführungen (19) angeordnet sind, deren Enden Rasten (19') für die zweite Schaltstellung darstellen und e) jeweils 2., 4. usw. Geradführungen (18,20) axial noch weiter versetzt angeordnet sind und mit ihren entfernten Enden als Hubbegrenzung (18',20') dienen bzw.

   bis zu einer äußeren Hubbegrenzung durchfahren werden können und f) die Schrägführungen (21,22,23,24) von den freien Enden (17",18",19",20") der Geradführungen jeweils in einem stumpfen, immer in die gleiche Drehrichtung weisenden Winkel abzweigen und g) jeweils vor den als Rasten bzw. Hubbegrenzung dienenden Enden (18',19l,20',17') der Geradführungen in diese einmünden.
3. 3. Einfach entsperrbares Rückschlagventil nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Entsperrkolben (8) eine Ringnut (12) besitzt, die über einen Konus (13) in einen Zylinder (Schulter 14) gröBeren Durchmessers übergeht und b) in der ersten Schaltstellung ein Stößel (28,28') in die Ringnut (12) eintaucht und c) in der zweiten Schaltstellung der Stößel (28,28') auf dem Zylinder (Schulter 14) aufsitzt, wobei d) der Hub des Stößels (28,28') durch den Konus (13) bewirkt wird.