DE3804846A1 - Hydraulisch entsperrbares rueckschlagventil, insbesondere fuer hydraulische ausbausysteme - Google Patents
Hydraulisch entsperrbares rueckschlagventil, insbesondere fuer hydraulische ausbausystemeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch entsperrbares Rück
schlagventil, insbesondere für hydraulische Ausbausysteme,
mit einem von einer Ventilfeder in Schließrichtung belasteten
Schließglied und mit einem hydraulischen Steuerkolben, durch
dessen Druckbeaufschlagung das Schließglied gegen die Rück
stellkraft der Ventilfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, wobei
der Steuerkolben und das Schließglied über einen Ventilschaft
od.dgl. gekoppelt sind und das Schließglied in einer an einen
Verbraucheranschluß angeschlossenen Ventilkammer des Ventils
angeordnet ist.
Hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile werden in großem
Umfang z.B. bei hydraulischen Ausbausystemen verwendet und
sind in zahlreichen Ausführungen, zumeist in Gestalt von
Ventilpatronen, gebräuchlich. Die bekannten hydraulisch ent
sperrbaren Rückschlagventile weisen an ihrem Steuerkolben
einen Ventilschaft od.dgl. auf, mit dem das Schließglied
gegen die Rückstellkraft der Ventilfeder vom Ventilsitz ab
hebbar ist, um die Verbindung zwischen der druckführenden
Verbraucherleitung und einer Pumpendruck- oder -rücklauf
leitung herzustellen. Im Schließzustand des Rückschlagventils
wirkt der in der Ventilkammer anstehende Druck in Schließ
richtung auf das Schließglied, so daß dieses einerseits von
diesem Druck, andererseits aber auch von der Ventilfeder in
Schließrichtung belastet wird. Infolgedessen müssen bei der
hydraulischen Ansteuerung des Ventils über den Steuerkolben
hohe Steuerkräfte aufgebracht werden. Der Schaltdruck des
Rückschlagventils ist dabei zugleich abhängig von dem Druck
am Verbraucheranschluß, der erheblichen Schwankungen unter
liegen kann. Dies kann zu Fehlschaltungen und Funktionsstörun
gen des Systems führen.
Aufgabe der Erfindung ist es vornehmlich, ein hydraulisch
entsperrbares Rückschlagventil der eingangs genannten Art,
das vorzugsweise nach Art einer Ventilpatrone ausgebildet ist,
in seiner Funktionssicherheit unter Hochdruckbedingungen und
unter Umständen erheblich schwankenden hydraulischen Drücken
zu verbessern.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mit dem Ventilschaft ein mit Kolbendichtung in der Ventil
bohrung geführter Druckausgleichskolben verbunden ist, und daß
die vom Druck an der Verbraucheranschlußseite belasteten Kol
benflächen des Schließgliedes und des Druckausgleichskolbens
derart bemessen sind, daß sich die Kräfte im Schließzustand
des Ventils gegenseitig im wesentlichen aufheben. Das bedeu
tet, daß die über den hydraulischen Steuerkolben aufzubringen
de Schaltkraft stets unabhängig ist von dem am Verbraucher
anschluß anstehenden Druck, der unter Umständen innerhalb
weiter Grenzen variieren kann, sondern allein abhängig ist
von der Federkraft der Ventilfeder. Damit wird auf einfache
Weise die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen entsperr
baren Rückschlagventils verbessert.
Bei dem erfindungsgemäßen entsperrbaren Rückschlagventil
besteht das Schließglied vorzugsweise aus einer auf dem ge
stuften Ventilschaft zwischen dem Steuerkolben und dem Druck
ausgleichskolben angeordneten, gegen die Kraft einer Hilfs
feder axial geführten Ventilhülse. Die Ventilhülse kann sich
unabhängig von der Ansteuerung des Steuerkolbens durch Rela
tivbewegung zu diesem und dem Ventilschaft von ihrem Sitz
abheben, wenn der Druck an der Druckmittelanschlußseite größer
ist als der Druck auf der Verbraucherseite des Ventils. Bei
der hydraulischen Ansteuerung des Ventils wird dagegen das
Schließglied unabhängig von der Druckdifferenz an den beiden
Anschlußseiten des Ventils aufgesteuert, wenn die am hydrau
lischen Steuerkolben aufgebrachte Kraft die Federschließkraft
übersteigt. Die bei der hydraulischen Ansteuerung bewirkte
Hubbewegung des Ventilschaftes kann über einen einfachen An
schlag das Schließglied von seinem Sitz abheben.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen hydraulisch entsperrbaren Rückschlag
ventils im Axialschnitt gezeigt.
Das dargestellte hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil
ist nach Art einer Ventilpatrone ausgebildet. Es weist ein
zylindrisches Ventilgehäuse 1 auf, das sich mit einem Außen
gewinde 2 in eine Gewindebohrung eines Bauteils, z.B. eines
Ventilblocks od.dgl., einschrauben läßt. In der mehrfach ge
stuften Innenbohrung des Ventilgehäuses 1 befindet sich ein
entsprechend mehrfach gestufter Ventilschaft 3, der an seinem
einseitig aus dem Ventilgehäuse 1 herausragenden Ende einen
hydraulischen Steuerkolben 4 mit Kolbendichtung 5 trägt. Der
Steuerkolben 4 weist eine Gewindebohrung 6 auf, in die der
Ventilschaft 3 mit seinem endseitigen Gewindeabschnitt ein
geschraubt ist. Zur Sicherung der Schraubverbindung dient
ein Sicherungsstift 7 od.dgl.
Der Ventilschaft 3 taucht mit seinem anderen, im Durchmesser
stärkeren Schaftende 8 in eine Federkammer 9 des Ventilge
häuses 1, die eine Ventilfeder 10 aufnimmt. Letztere stützt
sich mit ihrem einen Ende an einem Bund 11 des Ventilschaftes
3 und mit ihrem anderen Ende an einem in ein Innengewinde 12
des Ventilgehäuses von außen eingeschraubten Widerlagerring
13 ab, der einen in die Schraubenfeder einfassenden Anschlag
14 für den Ventilschaft 3 bildet.
Der Ventilschaft 3 weist außerdem einen Druckausgleichskolben
15 auf, der mit einer Kolbendichtung 16 in der Innenbohrung
des Ventilgehäuses 1 abgedichtet ist und dessen Durchmesser
demjenigen des Endabschnittes 8 des Ventilschaftes 3 ent
spricht. Zwischen dem Druckausgleichskolben 15 und dem Steuer
kolben 4 ist auf dem im Durchmesser abgesetzten Abschnitt 17
des Ventilschaftes 3 ein Schließglied in Gestalt einer Ventil
hülse 18 axial geführt. Ein O-Ring 19, der in einer Ringnut
des Schaftabschnittes 17 sitzt, dichtet den Ventilschaft
gegenüber der Innenbohrung der Ventilhülse 18 ab. Letztere
befindet sich in einer im Durchmesser erweiterten Ausdrehung
der Gehäusebohrung, die hier eine Ventilkammer 20 bildet. In
der Ventilkammer 20 ist eine schwache Hilfsfeder 21 angeord
net, die sich gegen eine Schulterfläche 22 des Ventilgehäuses
abstützt und die Ventilhülse 18 mit ihrer Kegelfläche 23
gegen die kegelige Ventilsitzfläche 24 eines Ventilsitzgliedes
25 drückt. Die Hilfsfeder 21 wirkt also ebenso wie die stär
kere Ventilfeder 10 in Schließrichtung des Rückschlagventils.
Die gezeigte Ventilpatrone wird, wie erwähnt, in eine Gewinde
bohrung eines Bauteils eingeschraubt, das mit einer zu einem
Verbraucher, z.B. zu dem Zylinderraum eines hydraulischen
Arbeitszylinders führenden Verbraucherleitung versehen ist,
die an die Verbraucheranschlüsse 26 des Ventilgehäuses 1
angeschlossen sind, so daß in der Ventilkammer 20 der Druck
an der Verbraucherseite ansteht. Das Rückschlagventil steht
innerhalb der Bohrung außerdem mit einer zweiten Leitung in
Verbindung, die alternativ mit einer Pumpendruckleitung oder
mit einer Rücklaufleitung verbunden sein kann. Der Anschluß
mit dieser zweiten Leitung befindet sich bei 27 auf der ande
ren Seite der Ventilhülse 18.
Der im Betrieb in der Druckkammer 20 anstehende hydraulische
Druck des angeschlossenen Verbrauchers wirkt einerseits auf
die ringförmige Kolbenfläche des Druckausgleichskolbens 15
und andererseits in Gegenrichtung auf die ringförmigen Kol
benflächen der gestuften Ventilhülse 18. Dabei sind die Kol
benflächen in ihrer Größe so bemessen, daß sich an der Ventil
hülse 18 praktisch ein vollständiger Druckausgleich einstellt.
Das besagt, daß der hydraulische Schaltdruck P ST unabhängig
ist von dem am Verbraucheranschluß 26 anstehenden Auflastungs
druck und nur abhängig ist von der Federkraft der Ventilfeder
10. Falls der auf den Steuerkolben 4 wirkende Steuerdruck P ST
die Schließkraft der Ventilfeder 10 übersteigt, bewegt sich
der Steuerkolben 4 mit dem Ventilschaft 3 gegen die Rückstell
kraft der Ventilfeder 10, wobei das Schließglied 18 durch
Anschlag 28 mitgenommen, also von seinem Ventilsitz 24 abge
hoben wird. Bei nachlassendem Steuerdruck P ST wird das Rück
schlagventil durch die Ventilfeder 19 wieder in die gezeigte
Schließlage gebracht. Falls der Druck an der Anschlußseite 27
größer ist als an der Verbraucherseite 26, kann sich die
Ventilhülse 18 gegen die Kraft ihrer schwachen Hilfsfeder 21
vom Sitz 24 abheben und die Verbindung vom Anschluß 27 zum
Anschluß 26 öffnen. Wenn dann der Druck auf der Verbraucher
seite 26 auf ein bestimmtes Niveau ansteigt, schließt das
Rückschlagventil wieder. Es kann dann, wie vorstehend beschrie
ben, über den hydraulischen Steuerkolben 4 bedarfsweise wieder
aufgesteuert werden, um z.B. die Verbindung des Verbraucher
anschluß 26 mit dem nun an einen Rücklauf angeschlossenen
Anschluß 27 herzustellen. Der vorgenannte Anschlag 28 wird
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch das Ende des als
Gewindehülse ausgebildeten Steuerkolbens 4 gebildet.
Claims (5)
1. Hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil, insbesondere
für hydraulische Ausbausysteme, mit einem von einer Ven
tilfeder in Schließrichtung belasteten Schließglied und
mit einem hydraulischen Steuerkolben, durch dessen Druck
beaufschlagung das Schließglied gegen die Rückstellkraft
der Ventilfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, wobei der
Steuerkolben und das Schließglied über einen Ventilschaft
od.dgl. gekoppelt sind und das Schließglied in einer an
den Verbraucheranschluß angeschlossenen Ventilkammer des
Ventils angeordnet ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit dem Ventilschaft (3) ein mit
Kolbendichtung (16) in der Ventilbohrung geführter Druck
ausgleichskolben (15) verbunden ist, und daß die vom
Druck in der Ventilkammer (20) belasteten Kolbenflächen
des Schließgliedes (18) und des Druckausgleichskolbens
(15) derart bemessen sind, daß sich die Kräfte im Schließ
zustand des Ventils gegenseitig im wesentlichen aufheben.
2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schließglied (18) aus
einer auf dem gestuften Ventilschaft (3) zwischen Steuer
kolben (4) und Druckausgleichskolben (15) angeordneten,
gegen die Kraft einer Hilfsfeder (21) axial geführten
Ventilhülse besteht.
3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß am Ventilschaft (3)
ein mit dem Schließglied (18) zusammenwirkender Anschlag
(28) angeordnet ist.
4. Rückschlagventil nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Anschlag von dem
Steuerkolben (4) bzw. einer mit dem Steuerkolben (4) ver
sehenen Gewindehülse gebildet ist.
5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Steuer
kolben (4) mit dem Ende des Ventilschaftes (3) lösbar ver
bunden ist.
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Owner name: WESTFALIA BECORIT INDUSTRIETECHNIK GMBH, 4670 LUEN |
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Owner name: DBT DEUTSCHE BERGBAU-TECHNIK GMBH, 45128 ESSEN, DE |
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