DE3514619A1 - Zwei-wege-einbauventil - Google Patents

Description

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Beschreibung

Zwei-Wege-Einbauventil

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Wege-Einbauventil zur Regelung eines Hydrovolumenstromes, bestehend aus einer in einen Steuerblock, einsetzbaren Hülse mit wenigstens zwei Hauptstromanschlußöffnungen und aus einem in der Hülse beweglich angeordneten und durch ein Steueröl ansteuerbaren Kegel.

Derartige hydraulische Steuerventile finden im Rahmen von sogenannten Blocksteuerungen als Druck-, Stromoder Sperrventile Anwendung. Ein gattungsgemäßes Zwei-Wege-Einbauventil im Rahmen einer hydraulischen Schaltungsanordnung zur Wegesteuerung eines Hydrovolumenstromes ist beispielsweise in der DE-OS 25 00 096 beschrieben. Bei dem dort gezeigten Ventil ist es erforderlich, daß Hülse und Kegel im Bewegungsablauf gegeneinander dicht sind, um Leckagen zwischen

der Steuerölseite des Ventils und dem Hauptvolumenstrom bei den außerordentlich schnell ablaufenden Schaltungen zu vermeiden. Eine derartige Abdichtung der Teile gegeneinander ist im wesentlichen durch eine metallisch dichte Ausführung von Hülse und Kegel verwirktlicht, wobei der Kegel zusätzlich mit einer Oberflächenhärtung versehen ist, um einem Verschleiß durch Abrieb, welcher außer zu Leckagen auch zu einer Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit führen würde, entgegenzutreten.

Mit dem bekannten Ventil ist der Nachteil verbunden, daß einerseits aufgrund der gegebenen Druckunterschiede zwischen der Steuerölseite und der Hauptstromseite des Ventils eine Leckage nicht ausgeschlossen werden kann, und zwar insbesondere bei einer Anströmung des Ventils von dessen Boden her zum seitlichen Hauptstromanschluß, weil der vorgegebene Druckverlauf einen Leckagestrom zwischen Hülse und Kegel begünstigt. Andererseits erfordert die metallische Abdichtung von Hülse und Kegel gegeneinander einen hohen Fertigungsaufwand im Hinblick auf die einzuhaltenden Genauigkeiten und Toleranzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Zwei-Wege-Ventil derart zu verbessern, daß Leckagen zwischen Steueröl- und Hauptstromseite des Ventils ausgeschlossen werden können, wobei gleichzeitig die Fertigung der Abdichtung in einfacher Form möglich sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlieh vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß durch die zwischen den sich gegeneinander bewegenden Teilen angeordnete Dichtung eine zusätzliche Sicherheit gegen Leckagen gegeben ist, die zwischen dem Steuerölbereich des Ventils und dem zu regelnden Hauptstrom auftreten können. Dabei ist mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung betreffend die Anbringung der den O-Ring als Dichtung aufnehmenden Nut an der Innenfläche der Hülse der besondere

_ώ 10 Vorteil verbunden, daß die Nut hier in einer ungehärteten Oberfläche ausgebildet werden kann, und daß auch die mit der Nut einhergehende Schwächung der Wandstärke der Hülse keine nachteiligen Auswirkungen zeitigt, da die Wandstärke der Hülse ohnehin derart bemessen ist, daß auf deren Außenseite angeordnete, gegen das Distanzstück und den Block wirkende Dichtungen ohne eine Beeinträchtigung der Gesamtfestigkeit des Bauteils eingebracht werden können. Ein weiterer Vorteil bei diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, daß in Serienfertigung der Ventile alle Hülsen gleichermaßen mit' der Nut hergestellt werden können, auch wenn die weiterhin gegebene metallische

<r'^ Abdichtung von Hülse und Kegel für bestimmte Anwendungsfälle

ausreichend ist und keine zusätzliche Dichtung gewünscht wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches für ausgewählte Anwendungsfälle zweckmäßig sein kann, sieht vor, die Dichtungsnut in der Außenfläche des Kegels auszubilden. Da diese Fläche jedoch gehärtet sein muß, bedeutet dies, daß bei der Herstellung des Kegels zunächst die Härtung aufgebrächt und anschließend die Nut nach Abtragen der Härteschicht ausgebildet werden muß, da eine Härtung des bereits mit einer Nut versehenen Kegels

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zu einem Durchhärten der Rest-Wandstärke des Kegels führen würde, was eine spröde Schwachstelle des Kegels zur Folge hätte.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zwei-Wege-Einbauventil als Rückschlagventil im Schnitt

Fig. 2 in einem Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ein anderes Ausfuhrungsbeispxel

der Erfindung.

Das in den Steuerblock 10 mit zwei Hauptströmungsbohrungen 11, 12 und einer zur Aufnahme des Ventils eingerichteten Bohrung 20 einzusetzende Zwei-Wege-Einbauventil 13 besteht aus einem auf den Steuerblock 10 aufzusetzenden Deckel 14, einem Distanzstück 15 sowie der in die Bohrung 20 des Steuerblocks 10 hineinreichenden Hülse 16 und dem darin angeordneten Kegel 17. Steuerblock 10, Distanzstück 15 und Hülse 16 sind jeweils gegeneinander durch mehrere Dichtungen 18 abgedichtet. Die Hülse 16 weist weiterhin mehrere Hauptstromöffnungen 19 auf, so daß in der nicht dargestellten Öffnungsstellung des Ventils 13 der den Ringraum der Bohrung 20 des Steuerblocks 10 durchströmende Hauptstrom die Hülse 16 leichter durchfließen kann.

Im Deckel 14 des Ventils 13 sind Leitungen 21 zur Durchleitung eines Steuerölstromes ausgebildet. Der in der Hülse 16 metallisch dicht bewegliche Kegel 17 ist dabei als Hohlkörper ausgebildet,

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der einen Anschluß zur Steuerölleitung 21 hat, so daß in dem Innenraum 22 des Kegels 17 ständig Steueröl ansteht. Zur Unterstützung der Arbeitsfähigkeit des Steueröls ist in dem Innenraum 22 des Kegels 17 eine Schließfeder 23 angeordnet, welche sich einerseits am Distanzstück 15 und andererseits an dem geschlossenen Boden des Kegels 17 abstützt.

Wie Figur 1 im einzelnen zu entnehmen ist, ist an der Innenfläche der Hülse 16 in dem bei allen Stellungen des Ventils in Berührung mit der Außenfläche des Kegels 17 stehenden Bereich eine ringförmige Nut 24 zur Aufnahme eines in Figur 1 nicht dargestellten Dichtungselementes, vorzugsweise eines O-Ringes, ausgebildet. Es ist deutlich zu erkennen, daß die zwischen dem Tiefsten der Nut 24 und der Außenseite der Hülse 16 gegebene Rest-Wandstärke keine Schwächung der Hülse 16 bedeutet, da diese Wandstärke ebenso groß ist wie die Wandstärke im Bereich der Dichtungen 18. Das bedeutet, daß die mit Nut 24 ausgeführten Hülsen 16 sich von den ohne eine derartige Dichtung hergestellten Hülsen nicht unterscheiden, so daß eine einheitliche Serienfertigung der gleichen Hülse 16 einschließlich der Nut 24 möglich ist. Aufgrund der Anordnung der Nutz 24 ist auch bei Weglassen des einzusetzenden Dichtungsringes keine Undichtigkeit des Systems gegeben.

Wie aus dem in Figur 2 gezeigten Ausschnitt ersichtlich, ist es nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung auch möglich, die Nut 24 in der Außenfläche des Kegels 17 anzuornden und darin einen G-Ring 25 einzusetzen. Dazu ist Voraussetzung, daß die Wandstärke des als Hohlkörper ausgebildeten Kegels 17 ausreichend bemessen ist.

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Das gezeigte Zwei-Wege-Ventil arbeitet folgendermaßen:

Zum Öffnen des Ventils wird die Steuerölseite zu einem nicht dargestellten Tank hin entlastet, und infolgedessen hebt der im Hauptstrombereich wirkende Systemdruck den Kegel 17 von dessen Sitz in der Hülse 16 ab.

Zum Schließen des Ventils wird die Steuerölseite 21 mit dem Systemdruck verbunden, wonach der Kegel 17 druckausgeglichen ist. Dies bedeutet, daß die Schließfeder 23 den Kegel in einem ersten Bewegungsschritt soweit in Schließrichtung verschieben kann, daß sich ein Druckunterschied zwischen Boden und Ringraum ergibt, so daß der Systemdruck die weitere Schließbewegung des Ventils bewirken kann.

Reichen Schlxeßfederkraft und/oder Systemdruck zum schnellen Schließen des Ventils nicht aus, muß der Steuerdruck erhöht werden. Hierzu kann im System an Stellen hohen Druckes ein höherer Steuerdruck abgegriffen oder auch extern erzeugt und bei Bedarf in beispielsweise Steuerölakkus gespeichert werden. Eine weitere Aufgabe der Schließfeder besteht neben der Einleitung des Schließvorganges auch darin, den Kegel 17 in der geschlossenen Grundstellung zu halten.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Zusammenfassung

Claims (5)

Patentanwälte Dusseldorf, de.η. 22. April 1985 Dipl.-Ing. Klaus Kühnemann KM/scb ό O E 1 / ß Hr -Tnt» Karl-Ernst MiilW J 0 J ** 0 I Dr.-Ing. Karl-Ernst Müller Sonderburgstraße 36 Düsseldorf 11 Telefon (0211) 5755 55 ibstgirokonto: Köln 79414-501 Parker Hannifin NMF GmbH Geestemünder Straße 42 5000 Köln 60 Patentansprüche

1. Zwei-Wege-Einbauventil zur Regelung eines Hydrovolumenstromes, bestehend aus einer in einen Steuerblock einsetzbaren Hülse mit wenigstens zwei Hauptstromanschlußöffnungen und aus einem in der Hülse beweglich angeordneten und durch ein Steueröl ansteuerbaren Kegel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aneinander gleitenden Flächen von Hülse (16) und Kegel (17) ein Dichtungselement (25) angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement in einer an dem jeweiligen Bauteil (16, 17) ausgesparten Nut (24) eingesetzt ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (24) in der Innenfläche der Hülse

(16) ausgebildet ist.

4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (24) in der Außenfläche des Kegels

(17) ausgebildet ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungselement in der Nut (24) der Hülse (16) bzw. des Kegels

(17) ein O-Ring (25) eingesetzt ist.

Beschreibung