DE3907152A1 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Man verwendet derartige Druckbegrenzungsventile in Hydraulikanlagen. Sie begrenzen den Druck auf einen zulässigen Höchstwert zum Schutz einer Pumpe und eines angeschlossenen Verbrauchers.

Aus der DE-PS 28 26 643 geht bereits ein direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil als bekannt hervor, welches zum Beispiel den Hydraulikkreis einer durch Hilfskraft unterstützten Lenkeinrichtung absichert. Dieses Druckbegrenzungsventil ist so aufgebaut, daß zwischen einem durch eine Feder belasteten Bolzen und einer eine Auslaßbohrung verschließenden Kugel mindestens drei Dämpfungskugeln gleichen Durchmessers eingesetzt sind. Diese Dämpfungskugeln befinden sich in einer senkrecht zur Öffnungsrichtung des Ventils liegenden Ebene und füllen mit geringem Spiel einen Innenraum des Ventilgehäuses aus. Sie verhindern ein axiales Überschwingen und ein radiales Auspendeln der Schließkugel. Damit sich mit einem solchen Druckbegrenzungsventil die hohen Anforderungen an einen bestimmten Ansprechdruck erfüllen lassen, muß man die inneren Abmessungen sehr genau fertigen. Da man das Druckbegrenzungsventil als nicht demontierbare Einsteckpatrone ausführt und man Streuungen in der Höhe des Ansprechdruckes möglichst vermeiden will, hat sich der Hersteller für eine teuere Auswahlmontage entschieden. Dieses bekannte Druckbegrenzungsventil läßt sich also weder ein- noch nachstellen. Benötigt man daher unterschiedliche Ansprechdrücke, so müssen verschiedene Bauteile (Gehäuse, Federn, Schließkugeln) bereitgehalten werden. Hinzu kommt, daß dieses Druckbegrenzungsventil wegen der vorgesehenen Dämpfung mit einer höheren Reibung und daher auch mit einer verhältnismäßig großen Hysterese arbeitet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und preisgünstiges Druckbegrenzungsventil zu schaffen, welches mit weniger Bauteilen auskommt. Weiter soll das Druckbegrenzungsventil leicht einstellbar sein, so daß es sich innerhalb eines großen Ansprechdruckbereiches verwenden läßt. Die Streuung des jeweils eingestellten Ansprechdruckes soll dabei möglichst klein sein.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man den Bolzen und das Schließglied als einstückiges Bauteil in Form einer Senkkopfschraube ausführt, wobei sich die Feder auf einer Seite gegen einen Schraubkörper und auf der anderen Seite gegen eine auf den Bolzen geschraubte Mutter abstützt. Auf diese Weise wird das Schließglied gegen den Ventilsitz gezogen. Durch das sogenannte "Zugankerprinzip" stabilisiert sich das Schließglied beim Öffnen im Bereich seines Ventilsitzes, so daß kein Rattern auftritt. Besondere Dämpfungsmaßnahmen können daher entfallen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich Norm- oder normähnliche Bauteile verwenden lassen.

Zur leichten Einstellung des Druckbegrenzungsventils verläuft die Wickelrichtung der Feder gegen die Gangrichtung des Bolzengewindes und die nicht plangeschliffenen Enden der Feder liegen in Aussparungen des Schraubkörpers und der Mutter. Durch diese Maßnahme läßt sich ein Aufschrauben der Mutter beim Zurückdrehen der Senkkopfschraube bei Änderungen des Ansprechdruckes vermeiden.

Eine weitere, wahlweise anwendbare Verdrehsicherung für die Mutter besteht darin, die Enden der Feder in Achsrichtung abstehen zu lassen, die in entsprechende Bohrungen des Schraubkörpers und der Mutter eingreifen.

Das Schließglied (Schraubenkopf) hat an der Außenseite vorteilhaft eine Vertiefung, zum Beispiel in Form eines Schlitzes, so daß sich ein Werkzeug zum Verdrehen (Einstellen) ansetzen läßt.

Damit die eingestellte Vorspannung der Feder zuverlässig erhalten bleibt, weist der Bolzen ein selbstsicherndes Gewinde auf. Eine selbsttätige Lockerung der Mutter und eine Verringerung des eingestellten Ansprechdruckes läßt sich somit vermeiden.

Für besondere Anwendungsfälle kann man auf einfache Weise auf die Feder ein Filtersieb aufschieben, das zwischen dem Schraubkörper und der Mutter festsitzt. Mit dieser Ausführung ist ausgeschlossen, daß Undichtigkeiten zwischen dem Schließglied und der Sitzfläche infolge von dort eingeklemmten Schmutzteilchen entstehen können.

Kann man aus Raumgründen nur ein Druckbegrenzungsventil mit sehr kurzer Baulänge verwenden, so ist es von Vorteil, anstelle einer Schraubenfeder Tellerfedern zu verwenden.

Es ist zweckmäßig den gleichzeitig zum Befestigen in einem Gehäuse vorgesehenen Schraubkörper mit einem kegeligen Gewinde auszurüsten. Dieses Gewinde ist selbstsichernd, dichtet einwandfrei ab und hat Anschlagwirkung.

Anhand der Zeichnung sind mehrere Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Druckbegrenzungsventils;

Fig. 2 das Druckbegrenzungsventil nach Fig. 1 im Längsschnitt,;

Fig. 3 einen Teilschnitt und

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch eine kurzbauende Ausführungsform.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schraubkörper 1 mit einer Auslaßbohrung 2. An einem Ventilsitz 3 der Auslaßbohrung 2 dichtet ein Schließglied 4 ab. Das Schließglied 4 ist Bestandteil eines Bolzens 5, auf dessen Gewinde 6 eine Mutter 7 sitzt. Zwischen der Mutter 7 und dem Schraubkörper 1 ist eine Feder 8 eingespannt. Die Feder 8 drückt gegen die Mutter 6 und zieht damit das Schließglied 4 in der Art eines Zugankers gegen den Ventilsitz 3. Als einstückiges Bauteil, bestehend aus dem Schließglied 4 und dem Bolzen 5, eignet sich eine Senkkopfschraube, deren Gewinde 6 selbstsichernd (trilobulare Gewindeform) ausgeführt ist. Das Schließglied 4 (Schraubenkopf) weist eine Vertiefung 9, zum Beispiel in Form eines Schlitzes, auf. Die Vorspannung der Feder 8 läßt sich durch Verdrehen der Schraube 4, 5 auf einfache Weise verändern. Es lassen sich in einem weiten Bereich beliebige Ansprechdrücke einstellen. Damit sich bei der Einstellung die Schraube 4, 5 nicht zusammen mit der Feder als Block dreht, greift diese mit ihren Enden 8 A und 8 B in Aussparungen 10 und 11 des Schraubkörpers 1 und der Mutter 7 ein. Es entfällt also ein Planschleifen der Federenden.

Die Fig. 3 läßt eine weitere Möglichkeit zur Verdrehsicherung erkennen. In diesem Falle greifen die in Achsrichtung abstehenden Enden der Feder 8 in den Schraubkörper 1 und die Mutter 7 ein.

Zwischen den Schraubkörper 1 und die Mutter 7 läßt sich im Bedarfsfalle ein Filtersieb 12 einbauen. Schmutzpartikel können somit nicht in den Bereich des Ventilsitzes 3 eindringen und eine einwandfreie Abdichtung behindern.

Man versieht den Schraubkörper 1 mit einem kegeligen Außengewinde 13, welches das Druckbegrenzungsventil in einem Gehäuse dichtend und auf Anschlag fixiert. Hierbei ragt die Feder 8 in einen Gehäuseraum, der den Verbraucherdruck führt.

Der mit einem Innensechskant 14 versehene Hohlraum des Schraubkörpers 1 ist einem Ölauslaß zugewandt. Der Verbraucherdruck wirkt auf eine Kreisfläche, die sich aus der Querschnittsfläche des Bolzens 5 und der in die Auslaßbohrung 2 ragenden Kegelfläche des Schließgliedes 4 zusammensetzt. Erreicht der Verbraucherdruck seinen durch die Vorspannung der Feder 8 festgelegten Höchstwert, so öffnet das Schließglied 4 einen Ringspalt. Das überschüssige Drucköl fließt durch das Filtersieb 12, die Federwindungen und die Auslaßbohrung 2 zu einem Tank zurück. Dabei nimmt das gewissermaßen in der Strömung aufgehängte Schließglied eine stabile Lage ein, ohne daß Schwingungen entstehen, die oft Ursache für das erwähnte Rattern sind. Außerdem hat das Druckbegrenzungsventil eine viel kleinere Hysterese, da es reibungsarm, ohne zusätzliche Dämpfung arbeitet. Dem Drucköl steht auf seinem Weg in den Rücklauf, außer am Schließglied 4 selbst, kein Durchflußwiderstand entgegen. Das Druckbegrenzungsventil hat daher eine sehr geringe Viskositätsabhängigkeit. Das heiße Drucköl durchfließt das Druckbegrenzungsventil nur in einem kleinen Abschnitt im Bereich des Schließgliedes 4, so daß sich eine zusätzliche Aufheizung des Ventils vermeiden läßt.

In der Ausführung nach Fig. 4 verwendet man anstelle einer Spiralfeder zum Beispiel drei Tellerfedern 15. Dieses Druckbegrenzungsventil eignet sich besonders zur Anwendung in axial beengten Räumen.

Bezugszeichen

 1 Schraubkörper
 2 Auslaßbohrung
 3 Ventilsitz
 4 Schließglied
 5 Bolzen
 6 Gewinde
 7 Mutter
 8 Feder
 9 Vertiefung
10 Aussparung
11 Aussparung
12 Filtersieb
13 Außengewinde
14 Innensechskant
15 Tellerfedern

Claims (9)

1. Druckbegrenzungsventil für hydraulische Anlagen mit folgenden Merkmalen:

• - ein Schraubkörper zum Eindrehen in ein Gehäuse enthält eine Auslaßbohrung mit einem Ventilsitz;
• - eine Feder preßt ein Schließglied gegen den Ventilsitz;
• - ein gleichachsig zur Auslaßbohrung liegender Bolzen dient zur Federführung,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - das Schließglied (4) und der Bolzen (5) bilden ein gemeinsames Bauteil in Form einer Senkkopfschraube;
• - die Feder (8) stützt sich auf einer Seite gegen den Schraubkörper (1) und auf der anderen Seite gegen eine auf den Bolzen geschraubte Mutter (7) ab, derart, daß das Schließglied (4) gegen den Ventilsitz (3) gezogen wird.

2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Wickelrichtung der Feder (8) verläuft gegen die Gangrichtung des Gewindes (6) des Bolzens (5) und
• - die Enden (8 A und 8 B) der Feder (8) liegen in Aussparungen (10, 11) des Schraubkörpers (1) und der Mutter (7).

3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (8) in Achsrichtung abstehende Enden (18 A, 18 B) hat, die zur Verdrehsicherung in den Schraubkörper (1) und die Mutter (7) eingreifen.

4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (4) an der Außenseite eine Vertiefung (9, z. B. Schlitz) zum Ansetzen eines Werkzeuges aufweist.

5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (6) des Bolzens (5) selbstsichernd ausgeführt ist.

6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Feder (8) ein zwischen dem Schraubkörper (1) und der Mutter (7) angeordnetes Filtersieb (12) aufgeschoben ist.

7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Schraubkörper (1) und der Mutter (7) eingespannte Feder eine Tellerfeder (15) ist.

8. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkörper (1) ein kegeliges Außengewinde (13) aufweist.