DE3106610A1

DE3106610A1 - Spuelventil

Info

Publication number: DE3106610A1
Application number: DE19813106610
Authority: DE
Inventors: René Dr.-Ing. 4300 Essen Schulz; Volker Dr.-Ing. 6380 Bad Homburg Sprockhoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1982-09-09

Description

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Dr.*1ng. Holzhäuser
Dipl. -Met. Goldbach
Dipl.-Inn. Schieferdecker (ι

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Herrn Herrn

Dr.-Ing.R.Schulz Dr. Ing.V. Sprooshoff

Ursularstf. 33 Am Rabenstein 6

4300 Essen 6380 Bad Homburg

Spülventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spülventil, das an zwei hydraulische Druckleitungen angeschlossen ist und jeweils die den niedrigeren Druck führende Leitung selbsttätig mit einem Druckbehälter verbindet.

Solche Spülventile werden beispielsweise bei hydrostatische Getrieben verwendet. Werden solche Getriebe im geschlossenen Kreislauf betrieben, so.besteht die Gefahr, der thermischen Überbelastung, wenn nicht dafür Sorge getragen \rird, einen Wärmeaustausch zu ermöglichen. Um diesen "Wärmeaustausch zu gewährleisten, werden die angeschlossenen Kreisläufe mit einem Spül- und Speisekreislauf versehen.

Ein bekanntes Spülventil der genannten Art stellt ein schwach gedämpftes Feder-Masse-System dar, das von auftretenden Druckkräften bzw. Druckdifferenzen angeregt wird. Ändern sich diese Druckkräfte plötzlich, so neigt der bei einem bekannten Spülventil vorgesehene Steuerkolben zum Schwingen, so daß ungewollt Öl aus der Hochdruckseite zum Tank abfließt. Damit verliert das hydrostatische Getriebe an Steifigkeit. Diese Eigenschaft wirkt sich jedoch nachteilig auf da« dynamische Verhalten des Getriebes im Regelkreis aus, wenn z.B. Führungsgrößen Unstetigkeiten aufweisen. Dies kommt beim Anfahren, bei Positionier- oder Reversiervorgängen vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spülventil zu schaffen, welches stabil arbeitet und auch bei plötzlichen Änderungen der Druckkräfte stets nur die den niedri-ί geren Druck führende Leitung selbsttätig mit dem Druckbehälter

! verbindet. ■

! Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das

Spülventil für jede Druckleitung ein die Verbindung mit dem Druckbehälter herstellendes Drossel-Rückschlagventil ! umfaßt.

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Damit ist sichergestellt, daß «te stets ein Druckausgleich erfolgen kann, daß jedoch eine Strömung nur bei ausreichender Auslenkung des Rückschlagventils zustande kommt.

Bei einer Ausgestelung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drossel-Rückschlagventile mit einem Steuerkolben zusamme|narbeiten.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Spülventil zwei in einem Gehäuse angeordnete als Drosselrückschla,*- ventile arbeitende und gegeneinander federbelastete Kolben enthält, deren Rückseiten mit je einer der Druckleitunsen in Verbindung stehen und die je eine die Verbintmg der Kolbenrückseite mit einer Zuleitung zum Druckgefäß herstellende Drosselöffnung aufweisen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der ein Steuerkolben verwendet wird, sieht vor, daß der Steuerkolben eine nit der Zuleitung zum Druckbehälter koauniziernde Einschnürung aufweist, die bei ausgelenktem Kolben die Verbindung zu einer der Druckleitungen herstellt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Kolben mit mindestens je einer belasteten Abdichtfläche zur Trennung von Druckleitungen und Zuleitungen zum Druckgefäß versehen.

Zur Vereinfachung der Funktion kann vorgesehen sein, daß die Kolben Bohrungen enthalten, die in jeder Kolbenstellung eine Verbindung zwischen einer äußeren Druckleitung und der Kolbenrückseite bilden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen bei- : spielsweise näher erläutert und zwar zeigt; ;

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels in einer Normalstellung und ι

Fig. 2 einen Längsschnitt in einer Arbeite- ' stellung.

Ein erfindungsgemäßes Spülventil umfaßt im wesentlichen folgende Teile: ^!

Ein zylindrisches Gehäuse 1 ist an seinen beiden Enden mittels Deckels 2 und 3 fest verschlossen. Beide Enden

des Gehäuses 1 sind mit zylindrischen Bohrungen gleichen

Durchmessers 4 bzw. 5 versehen. Ein mittlerer Bereich 6 ist mit einer zylindrischen Bohrung kleineren Durchmessers versehen. Dieser Bereich geht beiderseits über je einen Ringbund 7 bzw. 8 in die Bohrungen 4 und 5 über.

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Nahe dem Ringbund 7 am inneren Ende der Bohrung 4 mündet eine öffnung 9 in das Gehäuseinnere, während auf der anderen Seite nahe dem Ringbund 8 eine Leitung 10 in die Bohrung einmündet.

In den mittleren Bereich 6 mit kleinerem Durchmesser mündet mittig eine Bohrung 11 ein.

In dem mittleren Bereich 6 ist ein freifließender Kolben 12 axial verschiebbar gelagert. Zwischen seinen führenden und abdichtend in dem Bereich 6 angreifenden Endbereicten besitzt der Kolben 12 eine Einschnürung 13.

In der Bohrung 4 ist ein Kolben 14 und in der Bohrung i> ein Kolben 15 axial verschiebbar gelagert. Der Kolben 4 ist mittels einer an dem Deckel 2 abgestützten Druckfeder beaufschlagt, während der Kolben 15 von einer Druckfeder 17 beaufschlagt ist, die sich an den Deckel 3 abstützt.

Die Kolben 14 und 15 besitzen abgeschrägte bzw. koniscie Stirnflächen 18, die an den Innenkanten der Ringbünde 7 bzw. 8 anliegen. In dieser, in Fig. 1 dargestellten Normallage liegen auch die Stirnflächen des Kolbens 12 an den

Stirnflächen der Kolben 14 und 15 an.

Jeder der beiden Kolben 14 und 15 ist mit einer Bohrung 20 versehen, die in den Ringraum zwischen den genannten Ringbünden? bzw. 8 und den abgeschrägten Stirnflächen 18 der ί beiden Kolben einmündet. Diese abgeschrägten Stirnflächen ,

18 der beiden Kolben 14 und 15 sind mit höchstens je einer j Bohrung 19 versehen, die in den Innenraum der Kolben und \ den Raum zwischen den Kolben und den jeweiligen Gehäuse- > deckel mündet. Außerdem bestitzt jede Stirnfläche der beideji Kolben 14 und 15 eine Bohrung 20, die als Drosselstelle j

ausgebildet ist und lediglich einen Druckausgleich gestat- ι tet. '■

Für den praktischen Betrieb wird die Bohrung 9 des vorstehend beschriebenen Spülventils mit einer Druckleitung 21 verbunden und die Bohrung 10 mit einer zweiten Druck- _: leitung 22. Die mittlere Bohrung 11 wird mit einem Druckhalteventil 23 verbunden.

Ein erfindungsgemäßes Spülventil arbeitet wie folgt:

Der mittlere Kolben 12 wird durch die Kraft der Federn 16 und 17 normalerweise in seiner mittleren Lage gehalten, die in Fig. 1 dargestellt ist. Über die Druckleitungen

21 und 22, die Bohrungen 19 und 20 sind die Stirnflächen dieses mittleren Kolbens 12 mit Drücken beaufschlagt, die in den Leitungen 21 und 22 herrschen. Diese Leitunger 21 und 22 führen in einem Anwendungsbeispiel zu einem hydrastatischen Antrieb.

Die Drücke in den beiden Leitungen 21 und 22 sind nun

! naturgemäß nicht immer gleich groß. Überschreitet nun

ι beispielsweise der Druck in der Leitung 21 die Kraft einei ! Feder 16 bzw. 17, so wird der mittlere KäLben 12 entehre --ί j chend verschoben wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der ι Kolben 14 bleibt dabei in seiner Normalstellung, während der Kolben 15 gegen die Kraft seiner Druckfeder verschoben wird. Die Leitung 22 mit dem in diesem Augenblick j geringeren Druck wird nun über die Einschnürung 13 <5es

Kolbens 12 «it dem Druckhalteventil 23 verbunden. Dieses Druckhalteventil ist üblicherweise als Druckbegrenziings- ; ventil ausgebildet.

Gleichzeitig wird die nun als Niederdruckleitung zu bezeichnende Leitung 22 mit einem Ausgleichstank 24 vorbunden, sodaß eine Spülung stattfinden kann. Dabei lält das Druckhalteventil 23 die Niederdruckseite auf eiiem bestimmten Niveau um das Auftreten von Gravitation an dex Pumpe zu verhindern .

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes Spülventil ein gedämpftes Feder-Masse-System darstellt, das von Druckkräften angeregt wird. Ändern sich diese Druckkräfte plötzlich, so neigt der Ventilkolben bekannter Spülventile zum Schwingen, so daß Angewollt öl von der Hochdruokselte zum Tank abfließen kann. Damit verliert jedoch das hydrostatische Getriebe an Steifigkeit» Diese Eigenschaft wirkt sich insbesondere nachteilig auf das dynamische Verhalten eines hydrostatischen Getriebes im Regelkreis aus, wenn z.B. FUhrungs· größen Unstetigkeiten aufweisen. Das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Spülventil verhindert durch seinen inneren Aufbau und die starke Dämpfung infolge der Federn 16 und 17» daß der als Ventilkolben anzusehende mittlere Kolben 12 bei plötzlichen Druokändvrungen ins Schwingen gerät. Sine ungewollte Verbindung der jeweiligen Kolbenrückseite mit dem Ausgleichstank 24 wird so vermieden.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche: ,

. 1.' Spülventil, das an zwei hydraulische Druckleitungen an-

geschlossen ist und jeweils die den niedrigeren Druck \ führende Leitung selbsttätig mit einem Druckbehälter ver- >

bindet, dadurch gekennzeichnet, daß es für jede Drucklei- j tung (21,22) ein die Verbindung mit dem Druckbehälter (24)j herstellendes Drossel-Rückschlagventil (14,16,20 bzw. j 15,17.20) umfaßt. I
2. Spülventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di Drossel-Rückschlagventile mit einem Steuerkolben (12) zusammenarbeiten.
3. Spülventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß es zwei in einem Gehäuse (1) angeordnete, als Drossel-i

Rückschlagventile arbeitende und gegeneinander federbe- I lastete Kolben (14, 15) enthält, deren Rückseiten mit je einer der Druckleitungen (21,22) in Verbindung stehen und die je eine die Verbindung der Kolbenrückseite mit einer Zuleitung (11) zum Druckgefäß herstellende Drosselöffnung aufweisen.

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4. Spülventil nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (14,15) stirnseitig gegen den Steuerkolben (12) anliegen.
5. Spülventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerkolben Abdichtflächen aufweist.
6. Spülventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß I der Steuerkolben (12) eine mit der Zuleitung (11) zu/a

I Druckbehälter kommunizierende Einschnürung (13) aufweist,

\ die bei ausgelenktem Kolben die Verbindung zu einer der

I Druckleitungen herstellt,

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7. Spülventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-

' durch gekennzeichnet, daß die Kolben (14,15) mindestens

I je eine belastete Abdichtfläche (18) zur Trennung von

^! Druckleitung und Zuleitung zum Druckgefäß aufweisen.
8. Spülventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

I im Gehäuse (1) Abdichtbereiche (7,8) enthalten sind, die

^! mit den Abdichtflächen (18) der Kolben zusammenarbeiten

ι und Endanschläge bilden.
9. Spülventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (14,15) Bohrungen ι (19) enthalten, die in jeder Kolbenstellung eine Ver-
! bindung zwischen einer Druckleitung und der Kolbenrückseite bilden.