DE3206357A1

DE3206357A1 - Temperaturempfindliches umgehungsventil mit integraler druckentlastung

Info

Publication number: DE3206357A1
Application number: DE19823206357
Authority: DE
Inventors: Ruel D. 68347 Eagle Neb. Magnuson
Original assignee: Imperial Clevite Inc
Current assignee: Clevite Industries Inc
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1983-01-05
Also published as: GB2093567B; JPS57154571A; SE459037B; JPH028187B2; DE3206357C2; FR2500567A1; CA1181316A; FR2500567B1; US4344564A; SE8201062L; GB2093567A

Description

. 6-TISCHER · KERN & BREHM

Albart-Rosshaupter-8tr«8»e 8S ■ D 6000 München 70 ■ Telefon (069) 7605520 ■ Telex 05-212284 patsd Telegramme Kernpatent München

IMPERIAL CLEVITE INC. 22. Februar 1982

540 East 105th Street IC-05

Cleveland, Ohio 44108
U.S.A.

Temperaturempfindltches Umgehungsventil mit Integraler Druckentlastung

Beschreibung;

Diese Erfindung betrifft ein tempera tu rempftndltches Umgehungsventil mit integraler Druckentlastung. Das Ventil ist so aufgebaut, dass es die Richtung einer Strömungsmittel-Strömung bei einer bestimmten Strömungsmittel-Temperatur ändert, und dass es ferner überschüssigen Strömungsmittel-Druck abzulassen vermag.

Das erfindungsgemässe Umgehungsventüfindet beispielsweise Anwendung in solchen Systemen wie hydrostatischen Antrieben. In derartigen Systemen kann das erfindungsgemässe Ventil an den Rückführleitungen vorgesehen werden, wo das Strömungsmittel entweder zurück in ein Vorratsgefäss fliesst, sofern die Temperatur unterhalb eines vorgege-

benen Wertes liegt, oder das Strömungsmittel kann durch einen Ölkühler geschickt werden, sofern die Strömungsmittel-Temperatur oberhalb dieses vorgegebenen Wertes liegt. Die Integrale Druckent« lastungs-Elnrtchtung Ist vorgesehen, um jeglichen Druck abzubauen,, der für das Kühlsystem schädlich sein könnte.

Zu dem erflndungsgemässen Umgehungsventil gehört ein Ventilkörper mit einer Einlassöffnung und zwei Auslassöffnungen, welche zumeist T-förmlg angeordnet sind, wobei die beiden Auslassöffnungen fluchtend ausgerichtet sind. Innerhalb der die beiden Auslassöffnungen verbindenden Strömungsmittel-Passage ist ein temperaturempfindliches Venttlelement angeordnet, das dio eine oder die andere Auslassöffnung zu verschllessen vermag, was von der Temperatur des diese Passage durchströmenden Strömungsmittels abhängt. Zusätzlich Ist ein druckempfindliches Ventil element vorhanden, das in der beispielhaft beschriebenen Ausführungsform als Ventilsitz für das tempera tu rempfindllche Ventllelement dient, und das aus dieser Ventilsitz-Anordnung verschoben werden kann, sofern der Strömungsmitteldruck einen vorgegebenen Druckwert übersteigt.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Besonderheiten des Aufbaues und der Wirkungsweise des erflndungsgemässen Umgehungsventils ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand einer beispielhaften Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die letzteren zeigen:

Fig. 1 in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung das erfindungsgemässe Ventil; und

Fig. 2 bis 4 schematische Schntttdarstellungen des Ventils nach Fig. 1 zur Erläuterung der Stellung der Ventilelemente in den verschiedenen Stufen der Ventilbetätigung.

Wie am besten der Fig. 1 zu entnehmen ist, gehören zu dem Ventil 10 ein blockförmiger Ventilkörper 20, an dem eine T-förmige Strömungsmittel-Passage ausgebildet ist (vgl. auch Fig. 2 bis 4). Im einzelnen ist eine erste Auslassöffnung 13 und eine zweite Auslassöffnung 16 vorhanden, die zumeist fluchtend mit dem dazwischen liegenden Abschnitt der Strömungsmittel-Passage ausgerichtet sind, und somit den Balken des "T" bilden. Zwischen den beiden Auslassöffnungen 13 und 16 ist eine Einlassöffnung 12 angeordnet, welche mit den beiden Auslassöffnungen über den Stamm des "T" in Verbindung steht.

Innerhalb der Strömuhgsmlttel-Passage ist etn temp era tür empfindliches Ventilelement verschlebllch angeordnet. Zu diesem temperaturempfindlichen Ventilelement 11 gehört eine radstern-förmige Anordnung 21, welche zwischen dem Ventilkörper 20 und einem, der zweiten Auslassöffnung 16 zugeordneten Auslass-Anschlußstück 22 eingeklemmt ist. Mehr im einzelnen ist am Ventilkörper 21 eine ringförmige Aussparung 22 ausgebildet, innerhalb welcher der Flanschabschnitt 24 der radstern-förmigen Anordnung 21 angeordnet ist. Das Auslass-Anschlußstück 22 ist mit einer ringförmigen Aussparung versehen, wie bei 25 angedeutet, welche zur Aufnahme eines O-Ringes 26 bestimmt tst. Dieses Auslass-Anschlußstück 22 ist über eine Anzahl Schraubbolzen/Mutter-Anordnungen 27 am Ventilkörper 20 befestigt.

In Richtung auf die erste Auslassöffnung 13 zu steht von dem tem™ peraturempfindltchen Venttlelement 11 die Abdichthülse 14 ab. Wie das am besten den Fig. 2 bis 4 zu entnehmen ist, ist am Ventilkörper 20 eine ringförmige Schulter 28 ausgebildet, welche zur Führung und Halterung der Abdichthülse 14 dient. Diese ringförmige Schulter 28 Ist Innerhalb des Ventilkörperabschnittes zurückgesetzt, der auf die erste Auslassöffnung 13 zu zeigte wie das bei 29 dargestellt ist (vgl. Fig. 2). Innerhalb der dadurch gebildeten Aussparung befindet sich der Flanschabschnitt 30 eines napfförmigen Bauteils, das als druckempfindliches Ventilelement 15 dient. Die Auslassöffnung 13 ist mit einem Auslass-Anschlußstück 31 ausgerüstet, das mit dem Auslass-Anschlußstück 22 übereinstimmt, und das als Halterung für die Feder 19 dient. Auch das Anschlußstück 31 wird von der oben bereits erwähnten Schraubbolzen/Mutter-Anordnung 27 am Venttlkörper 20 In der vorgesehenen Stellung gehalten; zwischen dem Ventilkörper 20 und dem Anschlussstück 31 befindet sich zu Abdichtungszwecken der O-Ring 32 (vgl. Fig. 3).

Wie am besten der Fig. 2 zu entnehmen Ist, weist das druckempfindliche Ventilelement 15 eine Öffnung 33 auf, um zusammen mit dem mlttlgen Bodenabschnitt des Ventil el ementes 15 (wie dargestellt) eine Strömungsmittel-Passage zu bilden. Ferner ist eine scheibenförmige Abdichtung 34 vorhanden, welche am Boden der Abdichthülse 14 anstösst, wenn die letztere die In Flg. 3 gezeigte Stellung einnimmt.

Durch die Anwendung der Abdichthülse 14 resultiert daran, wie dargestellt, ein minimaler Bereich für axiale Druckkräfte, was wiederum die Verschiebung des temperaturempflndllchen Ventilelementes

11 nach rückwärts und nach vorne ermöglicht, selbst wenn das Strömungsmittel unter erhöhtem Druck steht.

Die Einzelheiten des temperaturempfindltchen Ventilelementes 11 sind zum grössten Teil weggelassen worden, weil es sich hierbei um eine handelsüblich zugängliche Vorrichtung handelt. So ist das öffnen des temperaturempfindlichen Ventil el ementes aus einem Vergleich der Fig. 2 mit 3 ersichtlich, wo sich der Abschnitt 35 in der abgesenkten Stellung relativ zu dem der Auslassöffnung 16 zugeordneten Ventilsitz 36 befindet.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemassen Umgehungsventils mit Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 erläutert.

In der Stellung gemäss Flg. 2 arbeitet das Ventil 10 bei einer Temperatur unterhalb des vorgegebenen Temperaturwertes, bei welchem das temperaturempfindliche Ventilelement 11 seine Position wechselt. Die Strömungsmittel-Strömung ist von der Einlassöffnung 12 durch eine Dichtungshülse 14 und das druckempfindliche Ventil element 15 zu der Auslassöffnung 13 gerichtet. Die Auslassöffnung 16 ist durch das temperaturempfindliche Ventilelement 11 versperrt.

In der Anordnung gemäss Fig. 3 arbeitet das Ventil 10 bei einer Temperatur oberhalb des vorgegebenen Temperaturwertes, bei welcher das temperaturempfindliche Ventilelement seine Position wechselt. In einem solchen Falle erfolgt die Strömungsmittel-Strömung von der Einlassöffnung 12 durch das temperaturempftndl.tche Ventilelement 11 zu der Auslassöffnung 16. Die Auslassöffnung 13 Ist durch den Kontakt zwischen der Dichthülse 14 und dem druckempfindlichen Ventilelement 15 längs des Ringbereiches 17 blockiert.

SchliessUch erläutert die Flg. 4 denjenigen Zustand, den das Ventil einnimmt, wenn der Strömungsmlttel-Druck den Ablassdruck übersteigt, d.h. einen vorgegebenen Druckwert. In diesem Falle wird überschüssiger Strömungsmittel-Druck über die Dichtungshülse und das druckempfindliche Ventilelement 15 zur Auslassöffnung 13 abgeleitet. Die Schulter 18 verhindert eine zu weit gehende Verschiebung der Dichtungshülse 14 bis in die Abdichtstellung. Nachdem der überschüssige Strömungsmittel-Druck abgebaut worden ist, wird das druckempfindliche Ventilelement 15 von der Feder 19 in die mit Fig. 3 gezeigte Stellung zurückgeführt.

Wie dargelegt, Ist die Erfindung im einzelnen anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert worden. Die Erfindung ist keineswegs auf die Einzelheiten dieser Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können von Fachleuten Abänderungen und Modifizierungen vorgesehen werden, ohne vom wesentlichen Kern der Erfindung abzuweichen, wie er mit den Patentansprüchen und deren Äquivalenten umrissen ist.

Claims

Albert-Roashaupter-Straaaa 65 ■ O 8000 München 70 ■ Telefon (089) 7605520 Telex 05-212284 patad Telegramme Kernpatent München IMPERIALCLEVITEINC. ' 22. Februar 1982 540 East 105th Street IC-05 Cleveland, Ohio 44108 U.S.A. Temperaturempfindltches Umgehungsventil mit integraler Druckentlastung Patentansprüche;

1. Temperaturempfindliches Umgehungsventil mit integraler Druckentlastung,
gekennzeichnet durch

einen Ventilkörper (20) mit einer Einlassöffnung (12), mit zwei Auslassöffnungen (13, 16) und mit einer alle öffnungen verbindenden Strömungsmittel-Passagej

ein in dieser Strömungsmlttel-Passage verschleblich angeordnetes temperaturempfindliches Ventil element (11), das in seiner einen Stellung die eine Auslassöffnung (13) und in seiner anderen Stellung die andere Auslassöffnung (16) zu verschlossen vermag; ein in dieser Strömungsmittel-Passage benachbart zu der einen Auslassöffnung (13) angeordnetes druckempfindliches Ventilelement (15),

welches, das temperaturempflndltche Ventilelement (11) berührt, um die eine Auslassöffnung (13) zu verschliessen (Fig. 3), wenn sich dieses temperaturempfindliche Ventilelement (11) in seiner einen Stellung befindet; und

eine Einrichtung (19) zur Verschiebung des druckempfindlichen Ventilelementes (15), um den Kontakt zwischen den beiden Ventilelementen (11, 15) zu unterbrechen, wann immer der Druck in der Strömungsmtttel-Passage einen vorgegebenen Druckwert übersteigt.

2. Umgehungsventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass

die eine Auslassöffnung, vorzugsweise die Auslassöffnung (13) mit etnem Strömungsmlttel-Vorratsgefäss verbindbar ist; und die andere Auslassöffnung, vorzugsweise die Auslassöffnung (16) mit einer Strömungsmittel-Kühlvorrichtung verbindbar ist.

3. Umgehungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

die beiden Auslassöffnungen (13, 16) miteinander fluchtend und im Abstand zueinander angeordnet sind; und die Einlassöffnung (12) zwischen diesen beiden Auslassöffnungen (13, 16) angeordnet ist.

4. Umgehungsventil nach einem der Ansprüche 1. bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass

das temperaturempfindliche Ventilelement (11) mit einer Dichtungshülse (14) ausgerüstet ist, die in Berührung mit dem druckempfindlichen Ventilelement (15) kommen kann, wenn sich das temperaturempfindliche Ventilelement (11) in seiner einen Stellung befindet,

entsprechend einem Strömungsmitteldruck In der Strömungsmittel-Passage unterhalb des vorgegebenen Druckwertes.

5. Umgehungsventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass

die Dichthülse (14) mit einem Vorsprung (18) ausgerüstet Ist, welcher die Verschiebung des temperaturempfindlichen Ventil el ementes (11) in Richtung auf das druckempfindliche Ventllelement (15) begrenzt, sofern der Strömungsmitteldruck innerhalb der Strömungsmittel-Passage oberhalb des vorgegebenen Druckwertes liegt.

6. Umgehungsventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass

das druckempfindliche Ventil element (15) ein napfförmiges, nach oben in Richtung auf das temperaturempflndllche Ventllelement offenes Bauteil aufweist}

dieses druckempfindliche Ventllelement (15) abgewandt von diesem offenen Ende ein teilweise verschlossenes Ende aufweist, das zum Kontakt mit dem offenen Ende der Dichtungshülse (1 4) bestimmt Ist; diese Dichthülse (14) an Ihrem verschllessbaren Ende eine ringförmige Öffnung aufweist, die beim Anliegen an dem druckempfindlichen Ventllelement (15) verschlossen wird und dadurch eine Strömungsmittel-Strömung durch das druckempfindliche Ventilelement (15) hindurch unterbunden wird.

7. Umgehungsventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass

das druckempfindliche Ventilelement (15) benachbart zu seinem offenen Ende mit einem ringförmigen Flansch (30) versehen ist; und

eine am Ventilkörper (20) abgestützte Feder (19) dieses druckempfindliche Ventil element (15) gegen die Dichthülse (14) drückt.

8. Umgehungsventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass

der Ventilkörper (20) mit einer ringförmigen Aussparung (29) benachbart zu der einen Auslassöffnung (13) versehen ist, welche als Führung für das offene Ende des druckempfindlichen Ventil el ementes (15) dient.

9. Temperaturempfindliches Umgehungsventil mit Integraler Druckentlastung,

gekennzeichnet durch

einen Ventükörper (20) mit einer Im wesentlichen geradlinigen Strömungsmlttel-Passage sowie mit ersten und zweiten Auslassöffnungen (13, 16) benachbart zu jedem Ende dieser Passage; einem verschieblich angeordneten Ventilsitz (15) innerhalb dieser Passage benachbart zu der ersten Auslassöffnung (13) sowie mit einem feststehenden Ventilsitz innerhalb dieser Passage benachbart zu der zweiten Auslassöffnung (16);

eine zwischen diesen beiden Ventilsitzen mit der Passage in Verbindung stehende Einlassöffnung (12);

ein innerhalb dieser Passage verschieblich angeordnetes temperaturempfindltches Ventilelement (11), welches, an dem festen Ventilsitz anliegt und sich Im Abstand zum verschleblichen Ventilsitz befindet, sofern.die Strömungsmittel-Temperatur unterhalb eines vorgegebenen Temperaturwertes liegt, und welches temperaturempfindliche Ventilelement (11) sich im Abstand zum feststehenden Ventilsitz befindet und - sofern der Strömungsmittel-Druck nicht einen vorgegebenen Druckwert übersteigt - am verschiebllchen Ventilsitz anliegt, sofern

die Strömungsmittel-Temperatur den genannten vorgegebenen Temperaturwert übersteigt.

10. Umgehungsventil nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass

der Venttlkörper (20) mit einer ringförmigen Führungsschulter ausgerüstet ist;
das temperaturempfindliche Ventil element (11) mit einer hohlen Hülse

(14) ausgestattet ist, welche sich auf den verschieblichen Ventilsitz

(15) zu erstreckt und von dieser Schulter (28) geführt wird;

diese Hülse (14) einen relativ kleinen ringförmigen Kraftübertragungsbereich relativ zu dem gesamten temperaturempfindltchen Ventilelement (11) aufweist, um die Verschiebung des temperaturempflndUchen Ventil el ementes (11) auch unter erhöhtem Strömungsmittel -D ruck zu erleichtern; und

diese Hülse (14) mit einer oder mehreren Strömungsmlttel-Elnlassöffnungen am zum beweglichen Ventilsitz entfernten Ende ausgestattet Ist.

11. Umgehungsventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass

der Ventilkörper (20) einen blockförmlgen Körper aufweist mit einer T-förmigen Strömungsmlttel-Passage, wobei der T-Balken benachbart zu den beiden Auslassöffnungen (13, 16) endet, und der T-Stamm benachbart zu der Einlassöffnung (12) endet; und an jeder Auslassöffnung (13, 16) je ein mit dem anderen im wesentlichen übereinstimmendes Anschlußstück (22, 31) angebracht Ist.