DE3209522A1

DE3209522A1 - Einschraubventil

Info

Publication number: DE3209522A1
Application number: DE19823209522
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8011 Baldham Brunner
Original assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1982-03-16
Filing date: 1982-03-16
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE3209522C2

Description

Einschraubventil

Beschreibung;

!O Die Erfindung betrifft ein Einschraubventil der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.

Derartige Ein sch raub ventile werden in der Praxis in. Druckmittelzuführungen zu Arbeitsräumen oder Arbeitselementen eingeschraubt. Dazu sind sie mit wenigstens einer Einstecköffnung für ein Drehwerkzeug ausgestattet. Zum Sichern oder als Führung des Schließgliedes bzw. zum Abstützen einer das Schließglied beaufschlagenden Feder wird häufig eine Sicherung benötigt, die bei der Montage des Einschraubventils vor dessen Einschrauben festzulegen ist. Bei den bekannten Einschraubventilen ist zu diesem Zweck der bis zur Kammer führende Teil des Strömungsdurchgangs als glatte oder abgestufte Bohrung ausgebildet, in die die Sicherung eingeführt und durch Verstemmen der Bohrungswandung festgelegt wird. Es liegt auf der Hand, daß diese Bohrung oder Stufenbohrung nicht zum Ansetzen eines Drehwerkzeuges genutzt werden kann und daß durch das Verstemmen ein Strömungshindernis erzeugt wird, das unter Umständen unerwünscht ist. Wenn die bekannten Einschraubventile auch von der Seite her, von der die Sicherung eingebracht und festgelegt wird, das Ansetzen eines Drehwerkzeuges erlauben sollen, ist es erforderlich, einen zusätzlichen Einsteckansatz für ein Drehwerkzeug vorzusehen, was nicht nur eine teuere Maßnahme ist, sondern unter Umständen aus Platzgründen

nicht mehr möglich ist. Häufig wird nämlich gefordert, daß derartige Einschraubventile zumindest in einer Strömungsrichtung einen möglichst ungedrosselten Strömungsdurchgang aufweisen, wofür die Bohrung oder Stufenbohrung, durch welche die Sicherung eingebracht werden kann, entsprechend groß dimensioniert wird. Für einen Einsteckansatz ist dann in radialer Richtung nidat mehr genügend Fleisch vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einschraubventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz einer sich bis zur Kammer erstreckenden Einstecköffnung für ein Drehwerkzeug von dieser Seite des Einschraubventils her eine Sicherung einbring- und festlegbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des HauptanSpruches angegebenen

Merkmale gelöst.
20

Die Sicherung ist hierbei von vornherein auf den Polygonquerschnitt der Einstecköffnung so abgestimmt, daß sie bis in die Kammer eingeführt werden kann, worauf

dann durch Flachdrücken ihres anfänglich schüsselförmi-25

gen Querschnitts sich zumindest der Randvorsprung an der Innenwand der Kammer verklammert bzw. verspreizt. Es ist demzufolge nicht erforderlich, die Sicherung durch Verstemmen der Innenwand der Einstecköffnung festzulegen.

Q₀ Damit entfällt aber das Strömungshindernis der Verstemmung und bleibt die volle Länge der Einstecköffnung zum Ansetzen des Drehwerkzeuges erhalten. Es braucht auch kein zusätzlicher Einsteckansatz an dieser Seite des Einschraubventils eingeformt zu werdon? vielmehr hat die Einstecköffnung selbst schon die gewünschte maximale Größe und führt zu einem wünschenswert großem Durchgangsquerschnitt .

Ein weiterer, wichtiger Gedanke geht ferner aus Anspruch 2 hervor. Bereits durch das Verdrehen des Randvorsprungs der Sicherung um eine halbe Teilung in Bezug auf den Polygonquerschnitt der Einstecköffnung hintergreift der Bandvorsprung der Sicherung einen Verbindungsabschnitt zwischen zwei benachbarten Ecken des Polygonquerschnitts. Das durch das Flachdrücken des Schüsselquerschnitts verursachte Aufspreizen des Randvorsprunges braucht dann nur mehr in geringem Maß vorgenommen zu werden, denn allein durch die Verdrehung wird die Sicherung bereits an einem Zurückgleiten in die Einstecköffnung gehindert. Erfahrungsgemäß treten eben in dieser Richtung der Sicherung die größten Kräfte auf. Durch diese Abstützung allein durch die Verdrehung reicht es aus, daß der Randvorsprung sich in er Kammer nur mehr so weit verspreizt, daß sich die Sicherung nicht selbsttätig verdrehen kann.

Eine besonders feste Lagesicherung läßt sich bei einer Ausführungsform erreichen, wie sie Anspruch 3 erläutert.

Beim !Flachdrücken des Schüsselquerschnitts der Sicherung tritt ihr Randvorsprung in diese Vertiefung ein, so daß so.zusagen eine Verzahnung zwischen dem Randvorsprung und der Innenwand der Kammer eintritt. Die Sicherung wird nicht nur an einer Bewegung zurück in die Einstecköffnung, sondern auch an einer Verdrehbewegung und an einer Bewegung in Richtung zum Schließglied hin gehindert .

Eine besonders einfache und preiswert herstellbare Losung geht weiterhin aus Anspruch 4- hervor. Mit den insgesamt in Umfangsricbtung 3 vorgesehenen Randvorsprüngen stützt sich die Sicherung in ihrer Einbaulage sehr zuverlässig ab.

Eine baulich einfache und montagetechnisch zweckmäßige Losung geht weiterhin aus Anspruch 5 hervor. Die um-

laufende Nut läßt sich mit geringem Mehraufwand bei der Ausbildung der das Schließglied aufnehmenden Kammer vorsehen. Beim Verdrehen der Sicherung vor dem Flachdrücken ihres Schüsselquerschnitts braucht auf die Drehrichtung keine besondere Sorgfalt gerichtet zu werden, da in jedem Fall sichergestellt ist, daß die Randvorsprünge in die Nut eingreifen.

Ein weiterer, zweckmäßiger Gedanke geht aus Anspruch 6 hervor. Diese schneidenartigen Abschrägungen an den Randvorsprüngen sind in noch unverformten Zustand der Sicherung genau auf die Innenwände der Binstecköffnung abgestimmt. Im flachgedrückten Zustand der Sicherung greifen sie sehr weit in die Kammerwand hinein und führen zu einem besonders festen Sitz der Sicherung. Zudem können sich die schneidenartigen Abschrägungen beim Flachdrücken selbsttätig in die Umfangsnut eingraben und für einen festen Sitz sorgen.

Da die im Strömungsdurchgang liegende Sicherung eine bestimmte Strömungsmenge durchzulassen hat, ist -weiterhin eine Ausführungsform vorteilhaft, wie es aus Anspruch 7 hervorgeht. Die Summe der Querschnittsflächen der Zwischenräume definiert hier die Größe des möglichen Strömungsdurchgangs.

Unabhängig von den vorhergehenden Forderungen kann auch eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes vorteilhaft sein, wie sie aus Anspruch 8 hervorgeht, und bei der das Schließglied einen Füh rungsschaft aufweist. Das in der zuvor erläuterten Weise ausgebildete und im Einschraubventil festgelegte Sicherungselement sorgt hier auch für die Führung des Schließgliedes.

Bei einer anderen, zweckmäßigen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei dem an der Sicherung eine Fe-

KS-

X der für das Schließglied abgestützt ist, geht aus Anspruch 9 hervor. Dabei kann entweder die gesamte Fläche der Sicherung als Widerlager für die Feder dienen. Denkbar ist auch, daß die Sicherung nur aus einzelnen in der Mitte miteinander verbundenen Speichen besteht, die dann ein Widerlager für die Feder definieren.

Schließlich ist auch noch eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zweckmäßig, wie sie Anspruch 10 erläutert, und bei der das Schließglied einen kreisförmigen Umriß besitzt. Durch die Einstecköffnung wird bei dieser Ausführungsform nicht nur die Sicherung als abschließender Teil eingebracht, sondern zuvor auch schon das Schließglied selbst. Es ist dies eine besonders preiswerte Lösung eines Einschraubventils, z.B. eines Einschraub-Eückschlagventils.

Anhand der Zeichnungen wird nachstehend eins Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beschrieben. 20

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einschraub-Bückschlagventil, wobei zwei Stellungen seines Schließgliedes hervorgehoben sind, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 linke Ende des Einschraubventils von Fig. i.

Ein Einschraubventil 1 gemäß den Figuren 1 und 2 weist einen zylindrischen Grundkörper 2 mit einem Außengewindeabschnitt 3 auf. An den beiden Enden des Grundkörpers 2 sind Nuten 4 und 5 für darin einzulegende Dichtungsringe 6 vorgesehen. Das Einschraubventil 1 dient zum Einschrauben in eine ein Innengewinde aufweisende Gehäusebohrung 7> wobei jenachdem, von welcher Seite

das Einschraubventil 1 in die Gewindebohrung 7 eingeschraubt wird, eine schräge Schultert an dem Dichtungsring 6 und einer Dichtkante 8 der Nut 4 oder an einer schrägen Schulter 7b unter Kompression des Dichtungsringes 6 und Anlage einer Dichtungskante 9 der Nut 5 und unter Vermittlung des Gewindeeingriffs selbst eine Abdichtung erreicht wird.

Im Grundkörper 2 ist ein längsverlaufender Strömungsdurchgang 10 ausgebildet, der sich in Fig. 1 von rechts nach links aus einem Einsteckansatz 11 mit einer bestimmten Schlüsselweite d^,, einem daran anschließenden, im Durchmesser geringfügig vergrößerten Eingabschnitt 12, einem daran angeschlossenen Eingabschnitt 13 mit kleinerem Innendurchmesser, einem bei dieser Ausführungsform kegeligen Ventilsitz 14, einer sich daran anschließenden Eingkammer 15 mit vergrößertem Innendurchmesser d2 und einer aus der Kammer 15 bis zum anderen, freien Ende des Grundkörpers 2 führenden Einstecköffnung 16 mit einer

gegenüber der Schlüsselweite d^. größeren Schlüsselweite d^ zusammensetzt. Die Längsachse des Strömungsdurchgangs ist mit χ bezeichnet. Beide Einstecköff nun gen 11 und 16 haben einen Polygonquerschnitt . Xm dargestellten

Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt sechseckig, so 25

daß es sich um Innensechskant-Einstecköffnungen handelt, in die ein Sechskant-Drehwerkzeug zum Einschrauben eingesteckt werden kann. Bereits durch die unterschiedliche Größe der beiden Einstecköffnungen wird von vornherein

die Einbaurichtung des Einschraubventiles 1 festgelegt 30

und auch von außen erkennbar gemacht.

Im Übergang von der Einstecköffnung 16 zur Eingkammer 15 ist eine Schulter 19 und eine im Querschnitt keilförmige, umlaufende Nut 18 vorgesehen.

In der Ringkammer 15 ist ein Schließglied 20 untergebracht, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel pilzförmige Gestalt mit einer kugeligen Dichtfläche 21 und einem zylindrischen Führungsschaft 22 besitzt. Das Schließglied 20 wird von einer kegeligen Spiralfeder 23 in Richtung auf den Ventilsitz 14 hin beaufschlagt.

Eine Sicherung 24· verhindert das Herausfallen des Schließkörpers 20 durch die Einstecköffnung 16 und dient gleichzeitig als Widerlager für die Feder 23· Zusätzlich besitzt die Sicherung 24 (siehe Fig. 2) eine mittige Führungsöffnung 32 für den Schaft 22 des Schließgliedes 20, so daß dieses bei seinem Arbeitspiel entlang der Längsachse X geführt wird.

Die Sicherung 24 ist in Fig. 1 und 2 in ihrer Einbaulage in ausgezogenen Linien dargestellt. Bei der Montage der Sicherung 24 hat diese jedoch noch eine im Querschnitt schüsseiförmige GestaLt, die durch die strichpunktierten Umrisse B in Fig. 1 angedeutet ist. Die Sicherung 24 besteht aus einem ebenen Plättchen 25, von dessen Rand sich RandvorSprünge 26 radial nach außen erstrecken, die in Spitzen 27 enden. Im Spitzenbereich der Randvorsprunge 26 sind schneidenartige Abschrägungen 28 vorgesehen. Die Randvorsprünge 26 sind in Umfangsrichtung um je 120° zueinander versetzt, was der doppelten Teilung T der Innensechskant-Einstecköffnung 16 entspricht. Der Umfangsverlauf der Sicherung 24 ist, damit die Sicherung 24 durch die Einstecköffnung 16 in die Kammer 15 eingeschoben werden kann, im wesentlichen auf den Polygonquerschnitt der Einstiegöffnung abgestimmt.

Der Zusammenbau des Einschraubventiles 1 gestaltet sich wie folgt:

Zunächst wird das Schließglied 20, dessen Außendurchmesser dr geringfügig kleiner ist, als die Schlüsselweite der Einstecköffnung 16, wobei zusätzlich gegebenenfalls Ausdrehungen29 in der Einstecköffnung 16 vorgesehen sind, durch die Einstecköffnung 16 in die Kammer 15 eingeführt. Danach wird die Feder 23 über den Schaft geschoben, ehe die Sicherung 24 mit noch schüsseiförmigem Querschnitt (strichpunktiert bei A ) ebenfalls durch die Einstecköffnung 16 bis in die Kammer 15 eingeschoben wird. Beim Einschieben der Sicherung 24 sind die Spitzen 27 auf die Ecken der Sechskant-Einstecköffnung 16 ausgerichtet. Sobald die Sicherung 24 an der Schulter 19 vorbeigelangt ist, wird die Sicherung 24 um eine halbe Teilung T/2 verdreht, wodurch die Enden der Randvorsprünge 26 bereits hinter die Schulter 19 greifen und die Sicherung 24 gegen ein Herausfallen gesichert ist. Daraufhin wird über die Einstecköffnung 11 Druck auf das Schließglied 20 ausgeübt, bis dieses den bis dahin noch schüsseiförmigen Querschnitt der Sicherung 24

allmählich flach drückt, bis diese ihre in Fig. 1 in ausgezogenen Linien gezeigte Form erhält. Dabei spreizen sich die Eandvorsprunge 26 in zunehmendem Maße nach außen und treten schließlich in die Nut 18 ein, in der sie sich letztendlich verkrallen. Die Verformung des Querschnitts der Sicherung erfolgt kontinuierlich über die Stufen A, B bis in die Lage gemäß C.

Die flachgedrückte Sicherung ist dann sowohl gegen eine Verdrehung als auch gegen eine Verschiebung in Richtung

zum Ventilsitz hin festgelegt. In der Gegenrichtung,

in der der Reaktiansdruck beim öffnen des Schließgliedes aufzunehmen ist, stützt sich die Sicherung 24 in einem verhältnismäßig großen Überdeckungsbereich Y (Fig. 2) an _.. der Schulter 19 ab.

Zwischen dem Plättchen 25 und den Randvorsprün^en 26 der Sicherung 24 bleiben Zwischenräume 31 frei, die den freien Strömungsdurchgang von oder aus der Kammer 15 definieren.

Abändernd zur gezeigten Ausführungsform kann die Sicherung 24 auch aus einzelnen nur über einen Eing miteinander verbundenen speichenförmigen Randvorsprüngen 26 bestehen, so daß der nutzbare Durchgangsquerschnitt in den Aussparungen 31 noch größer wird. Es ist auch denkbar, daß eine der Anzahl der Ecken des Polygonquerschnitts der Einstecköffnung gleiche Anzahl von Randvorsprüngen vorgesehen ist.

Abändernd zur gezeichneten Ausführungsform ist es auch denkbar, den schüsseiförmigen Querschnitt der Sicherung bei der Montage umgekehrt anzuordnen und das Flachdrücken des schüsseiförmigen Querschnitts von der Einstecköffnung 16 aus vorzunehmen.

Wenn das Flachdrücken in der vorerwähnten Weise durch Druck am Schließglied 20 erfolgt, ist es zweckmäßig, für diesen Arbeitsvorgang in der Einstecköffnung 16 ein Widerlager anzubringen, das ein zu weites "Verformen der Sicherung 24 über die ebene Form hinaus verhindert.

Denkbar ist ferner, anstelle einer in ihrem Umriß sternförmigen Sicherung eine Sicherung vorzusehen, die im noch unverformten Zustand exakt dem Querschnitt der Einstecköffnung entspricht, durch welches sie eingeführt wird. QQ Zum Strömungsdurchgang können dann in dieser Sicherung eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen vorgesehen sein.

Leerseite

Claims

GRÜNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR A PARTNER

PATENTANWÄLTE

- '.,--"JNELCKRn. τ,* ft. Z~> '* KINKELDE: f »Λ * .— ti STOCKUAIR an. ■ Zr* S SCHUMANfi -,^i « P -· j«HOB r." ^^ 'j BE^Oi-D .·. VElSTF.R --»-ν .GERS.» Zf- — MEYER-PLATH r»i. »χ.

Heilmeier & Weinlein Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co KG Neumarkter Strasse 8000 München

20 Einschraubventil

25 Pat ent an sp rüch e

SCOO MÜNCHEN

V-i.» VILIANSTRASSS *3

PH 17

16. März 1982

rU/ Einschraubventil, insbesondere Rückschlagventil, mit einem ein Außengewinde tragenden Grundkörper, der von einem Strömungsdurchgang annähernd in Längsrichtung durchsetzt wird, mit einem Ventilsitz und einer Kammer für ein mit dem Ventilsitz zusammenarbeitendes Schließglied, mit einer in der Einbaulage quer zur Längsrich-

3 2 0₂9 5 2 2

tung des Strömungsdurchgangs festlegbaren Sicherung, und mit wenigstens einer den "bis zur Kammer reichenden Teil des Strömungsdurchgangs bildenden Einstecköffnung mit Polygonquerschnitt für ein Drehwerkzeug, wobei ggf. die innere Veite der Einstecköffnung kleiner ist, als der Innendurchmesser der Kammer, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherung (24) einen schüsselfönaigen Querschnitt mit wenigstens einem Randvorsprung (26) im Umfangsbereich aufweist und mit ihrem Umfang s've rl auf auf den Polygonquerschnitt der Einstecköffnung (16) abgestimmt ist, und daß die Sicherung (24·) nach Einführen durch die Einstecköffnung in der Kammer (15) durch zumindest teilweises Flachdrücken ihres Schüsselquerschnitts und unter Aufspreizen ihres Randvorsprungs (26) an der Wand der Kammer (15) festlegbar ist.

2- Einschraubventil nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die Sicherung (24) mit ihrem Randvorsprung (26) in der Einbaulage in Bezug auf den Polygonquerschnitt der Einstecköffnung (16) um annähernd eine halbe Teilung (T/2) des Polygonquerschnitts verdreht ist.

3. Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Übergangsbereich von der Einstecköffnung (16) zur Kammer (15) eine den Innendurchmesser (dp) der Kammer übersteigende Vertiefung (18) vorgesehen ist und daß der Randvorsprung

(26) der Sicherung (24) in deren Einbaulage in die Ver-

tiefung eingreift.

4. Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch ge kenn zeichnet, daß die Einstecköffnung (16) ein Innensechskant ist, und daß die Sicherung (24) drei um jeweils (120 ) versetzte, pfeilförmig angespitzte Randvorsprünge (26) aufweist.

5- Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet , daß im Ubergangsbereich von der Einstecköffnung (16) zur Kammer (15) eine umlaufende Nut (18) für die Randvorsprünge (26) der Sicherung (24) vorgesehen ist.

6. Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Nut (18) einen keilförmigen Querschnitt und die Bandvorsprünge (26) der Sicherung (24) jeweils schneidenartige und in der Einbaulage in die Nut passende Abschrägungen (28) aufweisen, wobei die Abschrägungen bei noch schüsseiförmigen Querschnitt der Sicherung (24) annähernd parallel zu den Längswänden der Einötecköffnung (16) liegen.

7· Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung (24) ein Plättchen (25) mit speichenförmig abstehenden Bandvorsprüngen (26) ist, die zum Einführen der Sicherung aus der Ebene des Plattchens abgebogen sind, wobei in der Einbaulage der Sicherung (24) die Zwischenräume (31) zwischen den Bandvorsprüngen (26) und dem Plättchen (25). Strömungsdurchlässe bilden.

8. Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 7i wobei das Schließglied einen !Führungsschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherung (24) eine Führungsöffnung (32) für den Schaft (22) des Schließgliedes (20) aufweist.

9· Einschraubventil nach den Ansprüchen 1" bis 8, wobei an der Sicherung eine Feder abgestützt ist, die das Schließglied beaufschlagt, dadurch gekennzei chn e t, daß die dem Schließglied (20) zugewandte Seite der Sicherung (24) ein Widerlager für die Feder (23) bildet.

¹ 10. Einschraubventil nach den Ansprüchen 1 bis 9, wobei das Schließglied - quer zur Längsrichtung des Grundkörpers gesehen - einen kreisförmigen Umriß besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß die innere

5 Weite der Einstecköffnung (16) geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser Cd_n-) des Schließglied-Umrisses,