DE3723673A1

DE3723673A1 - Extern angesteuertes rueckschlagventil

Info

Publication number: DE3723673A1
Application number: DE19873723673
Authority: DE
Inventors: Lothar Michaelis; Guenther Wessel
Original assignee: Wessel Hydraulik GmbH
Current assignee: Wessel Hydraulik GmbH
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1989-01-26
Also published as: DE3723673C2

Description

Die Erfindung betrifft ein extern angesteuertes Rückschlag ventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

Vorgesteuerte Rückschlagventile sind als Einbauventile für Steuerblöcke sowie für den Rohrleitungseinbau bekannt.

Sie haben in einer Richtung einen freien Durchlauf und in der anderen Richtung eine Sperrfunktion.

Diese Sperrfunktion kann durch eine hydraulische Druck quelle, das heißt Vorsteuerung, aufgehoben werden, so daß ein freier Rücklauf ermöglicht wird.

Je nach Aufsteuerverhältnis und Lastdruck muß hierbei zum Aufsteuern ein mehr oder minder großer hydraulischer Steuerdruck erzeugt werden.

Dieser Steuerdruck steht bei doppelt wirkenden Hubzylindern in der Regel zur Verfügung.

Bei einfach wirkenden Hubzylindern müßte er zusätzlich erzeugt werden, was zu einem erhöhten Energiebedarf führt. Der Aufbau der bekannten Ventile ist sehr aufwendig und setzt sich in der Regel aus einem Gehäuse, einem getrennten Vorsteuerkolben, einem Ventilkörper als Kugel oder Kegel und unter Umständen noch aus einer Vorentlastungsstufe zusammen.

Die Bauteile müssen gegen Leckage mit dynamisch beanspruchten Dichtungen gedichtet sein.

Vorteile der Erfindung

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, ein vorgesteuertes Rückschlagventil zu schaffen, das ohne zusätzliche hydraulische Vorsteuerung aufzusteuern ist, da der vorherrschende Lastdruck genutzt wird.

Ein weiterer Vorteil liegt in dem einfachen Aufbau des Ventiles. Es wird nur ein bewegliches Teil benötigt, da der Ventilkörper gleichzeitig zur Aufsteuerung benutzt wird. Am Ventilkörper wirken keine statischen und dynamischen Weich dichtungen, so daß Leckage durch Verschleiß dieser Dichtungen ausgeschlossen ist. Hierdurch ist eine längere wartungsfreie Einsatzzeit gegenüber bisherigen Ventil ausführungen gewährleistet.

Durch die gewählte externe Ansteuerung wird das Ventil lastdruckunabhängig aufgesteuert. Das bedeutet bei der Anwendung bei doppelt wirkenden Hubzylindern, daß der erforderliche Aufsteuerdruck unabhängig vom Lastdruck, niedrig gehalten werden kann. Dieses wiederum führt zu einer Energieeinsparung während des Senkvorganges.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Abbildungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 das Gehäuse mit dem Ventilkegel und dem Deckel sowie Anschlußplatte mit einem Vorsteueranschluß

Fig. 2 den schaltungstechnischen Aufbau bei einfach wirkenden Hubzylindern und Verbrauchern

Fig. 3 den schaltungstechnischen Aufbau bei doppelt wirkenden Hubzylindern und Verbrauchern

Fig. 4 das Gehäuse mit Ventilkegel und Deckel sowie Anschlußplatte mit einem Vorsteuer- und einem Druck anschluß für Druckventile

Fig. 5 Ventilausführung mit Drosselstiften im Gehäuse

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist das komplette Ventil mit 50 bezeichnet. Das Gehäuse 1, welches in einer Bohrung 11 den Ventilkegel 2 sowie den zylindrischen Ansatz 12 eines Deckels 3 aufnimmt, hat den Anschluß 26. Die Bohrung 11 verengt sich auf einer Gehäuseseite zu einer Bohrung 13, die zusammen mit dem Ventilkegel 2 eine Kegelsitz 14 bildet. Der Ventilkegel 2 besitzt einen zylindrischen Bund 15, der in der Bohrung 11 geführt wird, sowie einen zylindrischen Ansatz 16, der in einer Bohrung 17 des Deckels 3 geführt wird.

Zwischen den Bohrungen 11 und 17 bildet sich ein ringförmiger Steuerraum 18, der über einen Kanal 19 mit dem Anschluß 20 verbunden ist.

Der Ventilkegel 2 besitzt an seinem zylindrischen Ansatz 16 die Ringeinstiche 21 und 23, die einen Steg 22 bilden. Über die Fassung zwischen Steg 22 und Bohrung 17 sowie die im Einstich 21 mündenden Radialbohrungen 24 steht der Steuer raum 18 in einer gedrosselten Verbindung zur Mittelbohrung 28 und damit zum Anschluß 25.

Die Bohrung 17 im Deckel 3 verengt sich zur Bohrung 27, die zum Anschluß 25 führt.

Die Bohrung 13 bildet den Anschluß 26. Das Gehäuse 1 ist in Fig. 1 als flanschbares Gehäuse mit SAE-Lochbild gezeigt. Auch wenn dieses die bevorzugte Gehäuseausführung ist, ist die Ventilausführung auch als Einbauventil für Steuerblöcke oder für den Rohrleitungseinbau verwendbar.

Eine Druckfeder 5, die auf einer Seite im Deckel 3 und auf der anderen Seite auf einem Distanzring 4, der im Ventil kegel 2 eingesetzt ist, gelagert ist, drückt den Ventil kegel 2 in Richtung Kegelsitz 14.

In Fig. 2 ist der schaltungstechnische Aufbau bei einem einfach wirkenden Hubzylinder gezeigt.

Die Druckmittelquelle 32 wird über ein Steuerventil 36 und eine Druckleitung 34 zum Anschluß 26 geleitet.

Zwischen Druckmittelquelle 32 und Steuerventil 36 ist ein Überdruckventil 38 angeordnet.

Beim Ausfahren des Hubzylinders 33 kann das Medium aufgrund der Rückschlagfunktion, Druckfeder 5 wirkt auf Bohrung 13, alle anderen Flächen sind statisch ausgeglichen, in den Ringraum 29, über die Radialbohrungen 30 in die Mittel bohrung 28 und von hier zum Anschluß 25 sowie über Druckleitung 35 zum Hubzylinder 33 gelangen.

Bei umgekehrter Durchflußrichtung wird das Vorsteuerventil 31 betätigt.

Das Vorsteuerventil 31 steht über eine Druckleitung 39, mit dem Anschluß 20, sowie dem Kanal 19 mit dem ringförmigen Steuerraum 18 in Verbindung.

Durch Schalten des Vorsteuerventiles 31 wird der Steuerraum 18 zum Tank entlastet.

Die geometrischen Abmessungen sind so gewählt, daß die resultierende Differenzfläche aus den Bohrungen 17 und 11 größer ist als die Fläche der Bohrung 13.

Hieraus ergibt sich eine resultierende Kraft in Öffnungs richtung und der Ventilkegel 2 schaltet gegen die Druck feder 5 den Weg von Anschluß 25 zum Anschluß 26 frei.

Der zum Tank geschaltete Steuerraum 18 bleibt solange druckentlastet, wie das Vorsteuerventil 31 zum Tank geschaltet ist. Ein Druckaufbau im Steuerraum 18 ist aufgrund der Drosselstelle, die sich zwischen Steg 22 und Bohrung 17 bildet nicht möglich, da über das Vorsteuer ventil 31 mehr Medium abfließen kann, als über die Drossel stelle nachfließt.

Wird das Vorsteuerventil 31 geschlossen, dann füllt sich der Steuerraum 18 über die Drosselstelle, so daß die Druckfeder 5 den Ventilkegel 2 wieder auf den Kegelsitz 14 drücken kann.

Fig. 3 zeigt den schaltungstechnischen Aufbau bei einem doppelt wirkenden Hubzylinder.

Hier ist der einfach wirkende Hubzylinder 33 durch einen doppelt wirkenden Hubzylinder 44 ersetzt worden.

Das Vorsteuerventil 37 wird bei diesem Beispiel hydraulisch vorgesteuert, da eine zweite Druckleitung 46 vorhanden ist.

Grundsätzlich ist die Ansteuerart der Vorsteuerventile 31 und 37 frei wählbar, da sie keinen Funktionseinfluß hat.

Fig. 4 zeigt das extern angesteuerte Rückschlagventil 50 mit einem weiteren Druckanschluß 40.

Dieser Druckanschluß steht über Kanal 43, dem Ringraum 29, den Radialbohrungen 30 sowie der Mittelbohrung 28 mit dem Anschluß 25 in Verbindung.

Am Anschluß 40 kann bei Bedarf ein Überdruckventil als Sekundärabsicherung vorgesehen werden.

Fig. 5 zeigt das extern angesteuerte Rückschlagventil mit den beiden Druckanschlüssen 20 und 40, sowie zwei in den Kanälen 19 und 43 eingesetzten Drosselstiften 42 und 41.

Der Drosselstift 42 verhindert einen schlagartigen Druck abbau im Steuerraum 18.

Der Drosselstift 41 begrenzt die Menge, die zu einem angeschlossenen Überdruckventil fließt.

Claims

1. Extern angesteuertes Rückschlagventil, als Flansch-, Einbau- oder Rohrleitungsventil bestehend aus:

a) einem Gehäuse 1 zur Aufnahme eines kolbenförmigen Ventilkegels 2 mit einem Bund 15, der in einer Bohrung 11 geführt ist und einen zylindrischen Ansatz 16 besitzt, der in einer Bohrung 17 des Deckels 3 geführt ist und dessen Kegelseite mit der Bohrung 13 einen Kegelsitz 14 bildet,
b) einem Deckel 3, der mit einem zylindrischen Ansatz 12 in der Bohrung 11 geführt ist und in dieser Bohrung mit der Dichtung 8 dichtet und dessen mittlere Bohrung 17 den Ventilkegel 2 führt,
c) einer Anschlußplatte 45, deren Anschluß 20 über einen Kanal 19 mit einem Steuerraum 18 in Verbin dung steht,
d) einer Druckfeder 5, deren eines Widerlager durch den Deckel 3 und deren anderes Widerlager durch einen Distanzring 4 im Kegel 2 gebildet wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
e) die im Deckel 3 und im Ventilkegel 2 mittels Distanzring 4 gelagerte Feder 5 wirkt in Richtung Kegelsitz,
f) der Steueranschluß 20 steht über Kanal 19 direkt mit dem Steuerraum 18 in Verbindung,
g) die sich bildende Flächendifferenz im Steuerraum 18, bestehend aus der Bohrung 11 im Gehäuse 1 sowie der Bohrung 17 im Deckel 3 ist größer als die Fläche der Bohrung 13,
h) der zylindrische Ansatz 16 des Ventilschiebers 2 hat zwei Ringeinstiche 21 und 23, die einen Steg 22 bilden, wobei der Ringeinstich 21 über Radial bohrungen 24 mit der Mittelbohrung 28 und dem Anschluß 25 in Verbindung steht,
i) der Steg 22 auf dem zylindrischen Ansatz 16 des Ventilkegels 2 wirkt mit der Fassung zur Bohrung 17 im Deckel 3 als Drosselstelle zwischen dem Ringeinstich 21 und dem Steuerraum 18,
j) das Ventil 50 hat nur den Ventilkegel 2 als bewegliches Teil, der Ventilkegel 2 wird nicht durch eine Weichdichtung abgedichtet,
k) die Anschlüsse 25 und 26 liegen in der Ventil achse und sind über die Mittelbohrung 28 und die Radialbohrungen 30 des Ventilkegels 2 sowie dem Ringraum 29 zu verbinden,
l) das Gehäuse 1 und der Deckel 2 werden mittels Schrauben in den Durchgangsbohrungen 6 zusammen gehalten, wobei die Schrauben gleichzeitig zur Befestigung von SAE-Rohrarmaturen benutzt werden können.

2. Extern angesteuertes Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußplatte 45 einen weiteren Druckanschluß 40 aufweist, der über einen Kanal 43, den Ringraum 29, die Radialbohrungen 30 und die Mittelbohrung 28 mit dem Anschluß 25 in Verbindung steht.

3. Extern angesteuertes Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal 19, der die Verbindung zwischen Steuerraum 18 und Anschluß 20 herstellt, ein Drosselstift 42 angeordnet ist.

4. Extern angesteuertes Rückschlagventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal 43, der die Verbindung zwischen dem Ringraum 29 und dem Anschluß 40 herstellt, ein Drosselstift 41 angeordnet ist.