DE3916260A1 - Small pressure restricting valve with high rate of flow - has tubular sleeve forming valve piston containing interconnecting throttle bore - Google Patents
Small pressure restricting valve with high rate of flow - has tubular sleeve forming valve piston containing interconnecting throttle boreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil zum Schutz hydraulischer Einheiten, insbesondere des hydraulischen Strebausbaus im untertägigen Berg- und Tunnel bau gegen plötzliche Überlast infolge Gebirgsschlag oder ähnlicher Belastungen, mit dem im Ventilgehäuse angeordneten und darin gegen die Kraft der Ventilfeder verschieblichen Ventilkolben und der auf einer Seite des mit einer Sack bohrung und endseitigen Radialbohrungen ausgerüsteten Ventil kolbens ausgebildeten Eintrittsbohrung und den auf der anderen Seite ausgebildeten Austrittsbohrungen, wobei der Ventilkolben über einen von den Radialbohrungen überfahrbaren O-Ring abgedichtet ist.The invention relates to a pressure relief valve to protect hydraulic units, especially the hydraulic longwall construction in underground mining and tunnels construction against sudden overload due to rockfall or similar loads, with that arranged in the valve housing and slidable against the force of the valve spring Valve piston and one on one side with a sack bore and radial bores equipped valve piston-shaped inlet bore and the on the other side trained outlet holes, the Valve piston via one that can be run over by the radial bores O-ring is sealed.
Derartige, auch als Sicherheitsventile bezeichnete Druckbegrenzungsventile werden dort eingesetzt, wo durch auftretende Überlastung eine Beschädigung des Systems, ins besondere im untertägigen Bergbau in Form von Hydraulik stempeln zu befürchten ist. Diese Hydraulikstempel werden sowohl als Einzelstempel wie auch in Ausbaugestellen, vor allem Schildausbaugestellen integriert eingesetzt. Diese hydraulischen Einheiten müssen im untertägigen Bergbau aufgrund der Bestimmungen der Bergaufsicht mit Druckbegrenzungs ventilen versehen sein, um bei Überlastung bleibende Be schädigungen oder gar Zerstörungen zu verhindern. Aus der DE-OS 28 30 891 ist ein Druckbegrenzungsventil bekannt, bei dem über eine Ventilfeder, die zwischen Verschlußschraube und Ventilkolben eingespannt ist, Überdrücke im Hydrauliksystem abgebaut werden. An den Ventilteller oder Federteller ist ein kegel- oder kugelförmiger Ventilschließkörper angeformt, der bei auftretender Überlast aus dem Ventilsitz angehoben wird. An den Verschließkolben ist ein Dämpfungszylinder angeformt, der die Durchströmöffnung beschränkt. Derartige Ventilschließkörper gewähren aber für den vorgesehenen Einsatz als Druckbegrenzungsventil nicht die notwendige Schließsicherheit. Darüber hinaus ist eine richtige Auslegung insbesondere der Feder schwierig, was aber Voraussetzung für ein sicheres Ansprechen des Ventils als solches ist.Such, also referred to as safety valves Pressure relief valves are used wherever by occurring overload damage to the system, ins especially in underground mining in the form of hydraulics stamping is to be feared. These hydraulic stamps will be both as a single stamp as well as in expansion frames integrated into all shield removal frames. These hydraulic units must be used in underground mining due to the regulations of the mountain supervisor with pressure limitation valves to be provided in the event of overloading to prevent damage or even destruction. From the DE-OS 28 30 891 a pressure relief valve is known at the via a valve spring between the screw plug and the valve piston is clamped, overpressures in the hydraulic system be dismantled. At the valve plate or spring plate a conical or spherical valve closing body is formed, which is lifted out of the valve seat in the event of an overload becomes. There is a damping cylinder on the sealing piston molded, which limits the flow opening. Such Valve closing bodies grant for the intended Use as a pressure relief valve is not necessary Locking security. It is also a correct interpretation especially the spring difficult, which is a requirement for a safe response of the valve as such.
Aus der DE-OS 33 14 837 ist ein weiteres Druckbegrenzungs ventil bekannt, in dessen Ventilgehäuse die Ventilfeder so angeordnet ist, daß sie auf den Ventilteller und damit auf dem Ventilkolben drückt und so das Öffnen des Ventils entsprechend ihrer Einstellung beeinflußt. Der Ventilkolben ist in einer in der Führung ausgebildeten Kolbenbohrung verschieblich geführt, wobei die notwendige Abdichtung über einen in einer Nut sitzenden O-Ring erfolgt. Der O-Ring muß vollständig über die Radialbohrungen überfahren werden, um einen einwandfreien Betrieb des Ventils zu gewährleisten und um hohe Standzeiten für die O-Ringdichtungen zu sichern. Über die Radialbohrungen ist die im Ventilkolben ausge bildete und mit der Kolbenbohrung verbundene Sackbohrung erreichbar, so daß bei Überfahren des O-Ringes das Druck medium aus der zu schützenden hydraulischen Einheit aus strömen kann. Dabei sind sowohl Möglichkeiten bekannt, das Medium durch im Ventilgehäuse ausgebildete seitliche Quer bohrungen wie auch über im Kopfteil ausgebildete Austritts bohrungen austreten zu lassen. Nachteilig bei diesen bekannten Druckbegrenzungsventilen ist, daß sie lediglich Durchfluß werte von 40 bis 60 bzw. max. 100 l pro Minute zulassen. Für die notwendige Sicherheit und insbesondere die schnelle Ansprechbarkeit eines derartigen Ventils ist dies nicht befriedigend. Nachteilig ist außerdem, daß die zum Einsatz kommenden Ventilfedern aufgrund der zu berücksichtigenden Drücke erhebliche Drahtstärken und Wendeldurchmesser auf weisen müssen, was wiederum entsprechende Abmessungen für die Ventile als solche erfordert. Je größer die Durchflußmenge wird, desto größer müssen dementsprechend auch die Ventil federn und damit die gesamten Ventilgehäuse werden. Dann aber ist insbesondere im untertägigen Bergbau aber auch in anderen Einsatzbereichen eine Verwendung derartiger Druckbegrenzungs ventile allein schon aufgrund der großen Abmessungen nicht mehr möglich, ganz davon abgesehen, daß die notwendigen Querschnitte zur Abführung der notwendigen Menge an Druckflüssigkeit bzw. Druckmedium nicht gegeben sind.From DE-OS 33 14 837 is a further pressure limitation valve known in the valve housing, the valve spring so is arranged that it on the valve plate and thus presses on the valve piston and thus opens the valve influenced according to their setting. The valve piston is in a piston bore formed in the guide slidably guided, the necessary sealing over an O-ring is seated in a groove. The o-ring must be run over completely over the radial holes, to ensure proper operation of the valve and to ensure a long service life for the O-ring seals. The radial bore is out in the valve piston formed and blind bore connected to the piston bore reachable so that the pressure when driving over the O-ring medium from the hydraulic unit to be protected can flow. Both options are known Medium through lateral cross formed in the valve housing holes as well as through the outlet formed in the head part holes to emerge. A disadvantage of these known Pressure relief valves is that they are only flow values from 40 to 60 or max. Allow 100 l per minute. For the necessary security and especially the fast one Such a valve is not responsive satisfying. Another disadvantage is that they are used coming valve springs due to the to be considered Imprint considerable wire thicknesses and helix diameters must have, which in turn corresponding dimensions for which requires valves as such. The greater the flow rate accordingly, the larger the valve must be springs and thus the entire valve housing. But then is especially in underground mining but also in others Areas of application a use of such pressure limitation valves no longer due to the large dimensions alone possible, quite apart from the necessary cross sections to discharge the necessary amount of hydraulic fluid or pressure medium are not given.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sicher arbeitendes Druckbegrenzungsventil mit geringen Abmessungen für große Durchflußmengen von 1000 l pro Minute und mehr zu schaffen.The invention has for its object a safe working pressure relief valve with small dimensions for large flow rates of 1000 l per minute and more to accomplish.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkolben als Rohrhülse ausgebildet ist, die von einer eine Drosselbohrung aufweisenden Zwischenwand in Federraum und dem die Sackbohrung darstellenden Vorraum unterteilt ist und im Bereich der Zwischenwand die Radial bohrungen aufweist, daß die Austrittsbohrungen als ober halb der Radialbohrungen im Ventilgehäuse angesetzte Querbohrungen ausgebildet sind und daß der Ventilkolben von der Sackbohrung zum Federraum hin eine Durchmesserreduzierung aufweist.The object is achieved in that the valve piston is designed as a tubular sleeve by a partition having a throttle bore in Spring chamber and the antechamber representing the blind bore is divided and in the area of the partition the radial bores has that the outlet bores as upper half of the radial holes in the valve housing Cross bores are formed and that the valve piston of a reduction in diameter from the blind bore to the spring chamber having.
Aufgrund der besonderen Merkmale des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventiles ist es zunächst einmal möglich, große Bohrungen zur Durchführung großer Mengen an Druckmedium zur Verfügung zu stellen. Der Ventilkolben als solcher ist lediglich eine Rohrhülse, die durch die Zwischenwand in Federraum und Vorraum unterteilt ist, wobei der Vorraum mit der zu schützenden hydraulischen Einheit in Verbindung steht und bei Überfahren der entsprechenden O-Ringdichtung das Ausströmen des Mediums aus den seitlich angesetzten Querbohrungen möglich macht. Da Federraum und Vorraum durch die Drosselbohrung verbunden sind, stellt sich auf beiden Seiten der Zwischenwand zunächst einmal der gleiche Druck ein. Von daher ist bei auftretender Überlast ein schnelles Über fahren des O-Rings durch die Radialbohrungen und damit ein schnelles Austreten des Druckmediums gesichert, wobei auf Federn mit einer Federkennlinie geringer Steigung zurückge griffen werden kann, so daß mit relativ klein und eng bauenden Federn gearbeitet werden kann. Dadurch kann der gesamte Ventilkörper ausgesprochen klein bemessen werden, wodurch sich wieder ausgesprochen günstige Einbausituationen und Möglichkeiten ergeben. Die Durchmesserreduzierung sichert ein einwandfreies Verschieben des Ventilkolbens gegen die Kraft der eine ausgesprochen günstige Federkennlinie aufweisenden Ventilfeder. Gleichfalls ist aufgrund dieser Ausbildung bei Wegfall der Überlastung ein schnelles Rück fahren des Ventilkolbens sichergestellt und damit ein Ansprechen des zu dem Abstützmaßnahmen eingesetzten hydraulischen Systems.Because of the special features of the invention Pressure relief valves, it is initially possible to large Bores for carrying large amounts of pressure medium for To make available. The valve piston as such is just a tube sleeve through the partition in Spring chamber and vestibule is divided, the vestibule with the hydraulic unit to be protected stands and when driving over the corresponding O-ring seal the outflow of the medium from the side Makes cross drilling possible. Because spring space and vestibule through the throttle bore are connected, turns on both First of all, apply the same pressure to the sides of the partition. Therefore, if there is an overload, it is a quick overload drive the O-ring through the radial bores and thus secured rapid escape of the print medium, being on Springs with a spring curve with a small pitch are retracted can be gripped, so that with relatively small and narrow building Springs can be worked. This allows the entire Valve body are dimensioned very small, which extremely favorable installation situations and Opportunities. The diameter reduction ensures a correct displacement of the valve piston against the power of an extremely favorable spring characteristic having valve spring. Likewise, due to this Training if the overload is removed a quick return driving the valve piston ensured and thus Addressing the support measures used hydraulic system.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchmesserreduzierung oberhalb der Zwischenwand im Bereich des Federraums vorgesehen ist. Damit bleibt der Bereich oberhalb des O-Ringes mit dem gleichen Außendurchmesser erhalten wie der Bereich um den Vorraum bzw. die Sackbohrung, so daß ein Abdichten des Systems auf jeden Fall gesichert ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn wie gemäß einer weiteren Ausbildung vorge sehen ist, die Durchmesserreduzierung als Rücksprung an der Unterkante der Querbohrungen in der Außenwandung des Ventilkolbens ansetzt.After an expedient training of the invention provided that the diameter reduction above the Partition wall is provided in the area of the spring chamber. This leaves the area above the O-ring with the same outer diameter as the area around the Anteroom or the blind hole, so that a sealing of the System is definitely backed up. This is particularly so the case if as pre-proposed according to further training see is the reduction in diameter as a return the lower edge of the cross holes in the outer wall of the Valve piston attaches.
Eine günstige Abmessung für die zum Einsatz kommende Ventilfeder, insbesondere bezüglich ihrer Federkennlinie und damit der gesamten Abmessungen des Ventilgehäuses ist gegeben, wenn die Durchmesserreduzierung einen Druckflächen unterschied von 0,08 bis 0,2 cm2 ergebend ausgebildet ist. Bei einem derartigen Druckflächenunterschied ist ein genaues Ansprechen des Ventils als solches gewährleistet und gleich zeitig der Einsatz einer entsprechend günstig bemessenen und ausgebildeten Feder möglich. Gleichzeitig ist damit die Möglichkeit gegeben, große Durchflußmengen von 1000 und mehr l pro Minute sicherzustellen. A favorable dimension for the valve spring used, in particular with regard to its spring characteristic and thus the overall dimensions of the valve housing, is provided if the diameter reduction is designed to result in a pressure area difference of 0.08 to 0.2 cm 2 . With such a pressure surface difference, a precise response of the valve as such is guaranteed and, at the same time, the use of a suitably dimensioned and designed spring is possible. At the same time, there is the possibility of ensuring large flow rates of 1000 and more liters per minute.
Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der Ventilkolben im Bereich der Sackbohrung einen Außendurchmesser von 25 mm und im Bereich des Federraums von 24,7 mm aufweist. Damit ergibt sich durch die Durchmesser reduzierung, die etwa in halber Höhe des Ventilkolbens wirksam wird, ein Druckflächenunterschied von 0,11 cm2. Dieser Druck flächenunterschied wiederum läßt den Einbau einer kleinen Feder mit einem geringen Drahtdurchmesser zu, wobei dennoch ein sicheres und schnelles Ansprechen des Ventils gegeben ist. Der Drahtdurchmesser liegt bei 2 mm und der wirksame Mitteldurchmesser der Drahtwendel 15 mm.A particularly expedient embodiment of the invention provides that the valve piston has an outside diameter of 25 mm in the region of the blind bore and 24.7 mm in the region of the spring chamber. This results in a pressure area difference of 0.11 cm 2 due to the diameter reduction, which takes effect approximately halfway up the valve piston. This pressure difference in area in turn allows the installation of a small spring with a small wire diameter, while still a safe and quick response of the valve is given. The wire diameter is 2 mm and the effective mean diameter of the wire coil is 15 mm.
Der Federraum, der aufgrund der Drosselbohrung ja ebenfalls mit Druckmedium gefüllt ist, wird gegenüber den Austritts bohrungen ebenfalls wirksam abgedichtet, indem die Außen wandung des Ventilkolbens auch im Bereich des Federraums über eine O-Ringdichtung gegen die Innenwand des Ventil gehäuses abgedichtet ist. Vorteilhaft ist bei Einsatz des O-Ringes bzw. der O-Ringdichtung beidseitig der Querbohrungen, daß der Ventilkolben als solcher ohne Probleme verschoben werden kann, d.h. ohne eine Gefährdung der Dichtung als solche. Hohe Standzeiten der Dichtungen sind somit sicher gestellt und damit ein sicherer Weiterbetrieb eines der artigen Druckbegrenzungsventiles auch nach mehrmaligem Ansprechen infolge von Überlast.The spring chamber, which is also due to the throttle bore is filled with pressure medium, is opposite the outlet holes also effectively sealed by the outside Wall of the valve piston also in the area of the spring chamber via an O-ring seal against the inner wall of the valve housing is sealed. It is advantageous when using the O-ring or the O-ring seal on both sides of the cross holes, that the valve piston as such moved without problems can be, i.e. without endangering the seal as such. Long service life of the seals is therefore guaranteed provided and thus a safe continued operation of one of the like pressure relief valve even after repeated Response due to overload.
Ein schnelles und sicheres Abführen des Druckmediums beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils wird sicherge stellt, indem im Bereich der Querbohrungen im Ventilgehäuse ein rundumlaufender Ringkanal ausgebildet ist, in den die Querbohrungen einmünden. Beim Überfahren des O-Ringes durch die Radialbohrungen kann das Druckmedium somit aus den Radialbohrungen in den Ringkanal eintreten, von wo es schnell und ohne Probleme über die Querbohrungen in die Atmosphäre austreten kann. Fast and safe discharge of the print medium when the pressure relief valve responds, it is secured provides by in the area of the cross bores in the valve housing an all-round ring channel is formed, in which the Open cross holes. When driving over the O-ring the radial bores can thus be removed from the pressure medium Radial holes enter the annulus from where it is fast and without problems through the cross holes into the atmosphere can leak.
Verschmutzungen können dabei in das Innere des Druck begrenzungsventils nicht eintreten, weil gemäß einer weiteren Ausführung oder Ausbildung der Erfindung im Bereich der Querbohrungen in der Außenwand des Ventilgehäuses eine die Querbohrungen überspannende Ringnut vorgesehen ist. In diese Ringnut ist ein Dichtungsring eingelegt, der bei Ansprechen des Ventils aus der Ringnut herausgehoben wird, so daß dann das Druckmedium aus den Querbohrungen ausströmen kann. Sowie der Druck wieder nachläßt und das Ventil wieder schließt, legt sich auch der Dichtungsring in die Ringnut und stellt sicher, daß aus der Atmosphäre nichts in das Innere des Druckbegrenzungsventils hinein gelangt.Soiling can get inside the print limit valve do not occur because according to a further execution or training of the invention in the field of the cross bores in the outer wall of the valve housing the cross-hole spanning annular groove is provided. In this ring groove, a sealing ring is inserted, which at Response of the valve is lifted out of the ring groove, so that then the pressure medium flow out of the cross holes can. As well as the pressure drops and the valve again closes, the sealing ring also lies in the ring groove and make sure there’s nothing in the atmosphere in it Inside the pressure relief valve.
Eine genaue und schnelle Einstellung der Ventilfeder ist gemäß der Erfindung möglich, da das den Federraum begrenzende Kopfteil des Ventilgehäuses eine in Längs richtung der Ventilfeder über ein Gewinde verschiebbare Stellschraube aufweist, die mit einem O-Ring ausgerüstet ist, wobei das Gewinde nur über einen vom Federraum bis etwa Mitte des Kopfteils reichenden Abschnitt vorgesehen ist. Beim Ein stellen der Ventilfeder bleibt die Abdichtung des Ventils somit gewährleistet, weil der O-Ring auch beim Ver schieben der Stellschraube eine bleibende Dichtung sicherstellt. Erst bei Überschreiten des vorgegebenen Dichtweges wird die Stellschraube blockiert, so daß die Abdichtwirkung des O-Ringes immer gegeben ist.Accurate and quick adjustment of the valve spring is possible according to the invention, since that is the spring space delimiting head part of the valve housing one in longitudinal Direction of the valve spring can be moved via a thread Has set screw equipped with an O-ring, the thread only over one from the spring chamber to about the middle of the head portion extending portion is provided. When on the valve spring remains the seal of the valve thus guaranteed because the O-ring also when ver pushing the set screw ensures a permanent seal. Only when the specified sealing path is exceeded Set screw blocked so that the sealing effect of the O-ring is always given.
Um Durchflußmengen von 1000 und mehr Litern zu ermöglichen, muß auch die Eintrittsbohrung und müssen dementsprechend die übrigen Bohrungen des Druckbegrenzungsventils einen Querschnitt haben, der über dem von üblichen Steckanschlüssen verfügt. Um dabei eine ausreichende und schnelle Verbindung zu ermöglichen und andererseits eine Abdichtung des Gesamt systems zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß das Ventilgehäuse über einen Schraubanschluß mit Außen-O-Ring verfügt, der außerdem ein mit dem Innengewinde des Ventilgehäuses korrespondierendes Außengewinde und endseitig eine Innen- O-Ringdichtung aufweist. Die Innen-O-Ringdichtung wird beim Einschrauben des Schraubanschlusses in eine vorgegebene Nut gedrückt und sorgt dabei für eine wirksame Abdichtung, wobei durch diese Ausbildung gleichzeitig der gesamte Innen raum des Druckbegrenzungsventils bzw. des Ventilgehäuses erreichbar und damit alle Innenteile und Einzelteile leicht zu montieren sind. Es werden somit der als Rohrhülse aus gebildete Dichtkolben, die Feder- und der Ventilteller zunächst in die entsprechenden Innenbohrungen des Ventilgehäuses eingeschoben, um dann durch Einschrauben des Schraubanschlusses gleichzeitig das gesamte Ventil zu einer Einheit zusammen zuschließen, die dann über das Anschlußgewinde ebenso leicht und schnell mit der zu schützenden hydraulischen Einheit zu koppeln bzw. zu verbinden. Dabei ist im Schraubanschluß eine Innenbohrung vorgesehen, deren obere, einen größeren Durch messer aufweisende Stufe gleichzeitig zur Führung des Ventil kolbens dient. Die kleinere Innenbohrung des Schraubanschlusses weist dabei den gleichen Durchmesser wie die Sackbohrung des Ventilkolbens auf, so daß das Druckmedium auf ausge sprochen kurzem und Strömungsverluste vermeidendem Wege bis in den Bereich der Austrittsbohrungen geführt wird.To allow flow rates of 1000 and more liters, must also have the entry hole and accordingly the remaining holes in the pressure relief valve one Have cross-section that over that of usual plug connections disposes. To ensure an adequate and fast connection to enable and on the other hand a seal of the whole systems to ensure that the valve housing has a screw connection with an outer O-ring that also one with the internal thread of the valve housing corresponding external thread and an internal Has O-ring seal. The inner o-ring seal will when screwing the screw connection into a specified one Groove and ensures an effective seal, with this training, the entire interior space of the pressure relief valve or the valve housing accessible and therefore all internal parts and individual parts easily are to be assembled. It is therefore made of a tubular sleeve formed sealing piston, the spring and the valve plate first into the corresponding inner bores of the valve housing inserted, then by screwing in the screw connection at the same time the entire valve is combined into one unit close, which then just as easily via the connecting thread and quickly with the hydraulic unit to be protected couple or connect. There is one in the screw connection Internal bore provided, the upper, a larger through knife-level at the same time to guide the valve piston serves. The smaller inner hole of the screw connection has the same diameter as the blind hole of the valve piston so that the pressure medium is out spoke up short and avoids flow losses is led into the area of the outlet holes.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein ausgesprochen kleinbauendes Druckbegrenzungsventil geschaffen ist, das somit aufgrund seiner günstigen Baumaße praktisch überall eingesetzt werden kann und das dennoch Durchflußmengen von 1000 bis 3000 l pro Minute und mehr zu läßt. Dies wird durch den Herstellungsaufwand nicht oder nur geringfügig beeinflussende Maßnahmen und Merkmale erreicht, wobei eine sichere und einfache Einstellung des gesamten Druckbegrenzungsventils dennoch möglich ist. Die günstigen Baumaße werden insbesondere dadurch möglich, daß Federn mit einer Federkennlinie geringer Steigung zum Einsatz kommen, die ein günstiges Ansprechverhalten des Druckbegrenzungsventils bei ausgesprochen geringem Platzbedarf sichern. So sind Abmessungen von 120 mm und einem Durchmesser von 40 bis 50 mm ohne weiteres erreichbar. Solche kleinbauenden Druckbegrenzungsventile eignen sich damit für den Einbau nicht nur unmittelbar in den hydraulischen Verbrauchern beispielsweise im untertägigen Bergbau, d.h. den hydraulischen Stempeleinheiten, sondern auch in Rohr leitungs- oder Schlauchleitungssystemen, um auch diese wirksam abzusichern. Denkbar ist es auch, solche Druckbe grenzungsventile Teilbereichen von hydraulischen Einheiten zuzuordnen, die bisher nur als Gesamtheit durch derartige Sicherheitsventile schützbar waren.The invention is characterized in particular by that a very small pressure relief valve is created, due to its favorable dimensions can be used practically anywhere and still Flow rates from 1000 to 3000 l per minute and more leaves. This is not the manufacturing effort or only slightly influencing measures and features achieved, with a safe and easy adjustment of the entire pressure relief valve is still possible. The favorable dimensions are made possible in particular by that springs with a spring curve of low pitch are used which have a favorable response behavior of the pressure relief valve with extremely low Secure space requirements. So are dimensions of 120 mm and a diameter of 40 to 50 mm easily accessible. Such small pressure relief valves are suitable thus not only for installation directly in the hydraulic Consumers, for example, in underground mining, i.e. the hydraulic stamp units, but also in tube line or hose line systems to these too to protect effectively. It is also conceivable for such printing limit valves partial areas of hydraulic units assign that so far only as a whole through such Safety valves were protectable.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungs beispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzel teilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the invention stand out from the following description of the associated drawing in which a preferred embodiment example with the necessary details and details share is shown. Show it:
Fig. 1 ein Druckbegrenzungsventil im Längsschnitt und Fig. 1 is a pressure relief valve in longitudinal section and
Fig. 2 das Druckbegrenzungsventil gemäß Fig. 1 in Ansprechsituation. Fig. 2, the pressure relief valve of FIG. 1 in the response situation.
Fig. 1 zeigt ein Druckbegrenzungsventil (1) in beiden möglichen Stellungen. Auf der rechten Seite ist die ge schlossene und auf der linken Seite die geöffnete Position eines derartigen Druckbegrenzungsventils (1) wiedergegeben. Fig. 1 zeigt dabei das Ventilgehäuse (2) im Schnitt, so daß die Einzelheiten sichtbar werden. Fig. 1 shows a pressure relief valve ( 1 ) in both possible positions. On the right side, the closed ge and on the left side the open position of such a pressure relief valve ( 1 ) is shown. Fig. 1 shows the valve housing ( 2 ) in section, so that the details are visible.
Das Ventilgehäuse (2) besteht aus dem Oberteil (3) mit Innengewinde (4) und dem Schraubanschluß (5) mit Außenge winde (6). Beide sind somit durch Verschraubung miteinander verbunden. Die Verschraubung als solche ist durch die Innen- O-Ringdichtung (7) gesichert, so daß Druckmedium über diese Verschraubung nicht nach außen dringen kann, während der Außen-O-Ring (8) am unteren Ende des Schraubanschlusses (5) eine sichere und dichte Verbindung mit der zu schützenden hydraulischen Einheit sicherstellt. Über das Anschlußgewinde (9) ist ein schnelles und sicheres Verbinden, d.h. Einschrauben des Druckbegrenzungsventils (1) in die Einheit zu erreichen.The valve housing ( 2 ) consists of the upper part ( 3 ) with internal thread ( 4 ) and the screw connection ( 5 ) with external thread ( 6 ). Both are thus connected to each other by screwing. The screw connection as such is secured by the inner O-ring seal ( 7 ), so that pressure medium cannot escape through this screw connection, while the outer O-ring ( 8 ) at the lower end of the screw connection ( 5 ) is secure and ensures a tight connection with the hydraulic unit to be protected. The connection thread ( 9 ) enables quick and secure connection, ie screwing the pressure relief valve ( 1 ) into the unit.
Der Schraubanschluß (5) ist am in das Oberteil (3) hineinreichenden Ende mit einer Erweiterungsbohrung ver sehen, in die der Ventilkolben (10) eingeschoben ist und zwar so, daß die Eintrittsbohrung (13) in die Sackbohrung (14) des Ventilkolbens (10) übergeht.The screw connection ( 5 ) is seen at the end extending into the upper part ( 3 ) with an extension bore into which the valve piston ( 10 ) is inserted, in such a way that the inlet bore ( 13 ) into the blind bore ( 14 ) of the valve piston ( 10 ) transforms.
Der Ventilkolben (10) wird über die Ventilfeder (11) wie aus der rechten Hälfte der Darstellung nach Fig. 1 her vorgeht in der geschlossenen Stellung gehalten. Die Feder kraft der Ventilfeder (11) wird dabei über die Stellschraube (12) eingestellt, die im Kopfteil des Ventilgehäuses (2) bzw. des Oberteils (3) verschieblich angeordnet ist.The valve piston ( 10 ) is held in the closed position by means of the valve spring ( 11 ) as shown in the right half of the illustration in FIG. 1. The spring force of the valve spring ( 11 ) is adjusted via the adjusting screw ( 12 ) which is arranged displaceably in the head part of the valve housing ( 2 ) or the upper part ( 3 ).
Das Druckmedium wird wie weiter oben erläutert über die Eintrittsbohrung (13) in das Druckbegrenzungsventil hinein geführt und strömt dann in die Sackbohrung (14) ein und versucht durch die Radialbohrungen (15, 16) am oberen Ende der Sackbohrung (14) durchzudringen, was aber einmal durch die Kraft der Ventilfeder (11) und zum anderen durch den hier angeordneten O-Ring (19) verhindert wird. Übersteigt der Druck des Druckmediums in der Eintrittsbohrung (13) und der Sackbohrung (14) die eingestellte Kraft der Ventilfeder (11), so wird der Ventilkolben (10) in der Innenbohrung des Ventilgehäuses (2) so weit verschoben, bis die Radialbohrungen (15, 16) den O-Ring (19) überfahren haben und das Druck medium dann über den Ringkanal (18) und die Querbohrungen (17) in die Atmosphäre ausströmen kann. Ist das Gleichgewicht dann wieder hergestellt, d.h. sinkt der Druck des Druckmedium in der Eintrittsbohrung (13) wieder, so drückt die Ventilfeder (11) den Ventilkolben (10) wieder auf der linken Darstellung nach Fig. 1 ersichtlichen Position in die rechte Darstellung zurück.As explained above, the pressure medium is fed into the pressure relief valve via the inlet bore ( 13 ) and then flows into the blind bore ( 14 ) and tries to penetrate through the radial bores ( 15 , 16 ) at the upper end of the blind bore ( 14 ), but what is prevented on the one hand by the force of the valve spring ( 11 ) and on the other hand by the O-ring ( 19 ) arranged here. If the pressure of the pressure medium in the inlet bore ( 13 ) and the blind bore ( 14 ) exceeds the set force of the valve spring ( 11 ), the valve piston ( 10 ) in the inner bore of the valve housing ( 2 ) is displaced until the radial bores ( 15 , 16 ) have run over the O-ring ( 19 ) and the pressure medium can then flow into the atmosphere via the ring channel ( 18 ) and the transverse bores ( 17 ). When the equilibrium is then restored, ie if the pressure of the pressure medium in the inlet bore ( 13 ) drops again, the valve spring ( 11 ) presses the valve piston ( 10 ) back into the right representation in the position shown on the left in FIG. 1.
Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführung ist der Ventilkolben (10) als Rohrhülse ausgebildet, wobei der die Ventilfeder (11) aufnehmende Federraum (22) über eine Zwischenwand (23) vom Vorraum (24), der die Sackbohrung (14) darstellt, getrennt ist. In dieser Zwischenwand (23) ist eine Drosselbohrung (25) vorgesehen, die über den Federteller (26) mit der Bohrung (27) eine Verbindung von Federraum (22) und Vorraum (23) sicherstellt. Bei Einschrauben des Druck begrenzungsventils (1) in die zu schützende hydraulische Ein heit strömt somit das Druckmedium über die Eintrittsbohrung (13) und die Sackbohrung (14) bzw. den Vorraum (24) durch die Zwischenwand (23) bzw. die Drosselbohrung (25) hindurch in den Federraum (22). Dadurch stellt sich der gleiche Druck im Federraum (22) und im Vorraum (24) ein.In the embodiment shown in FIG. 1, the valve piston ( 10 ) is designed as a tubular sleeve, the spring chamber ( 22 ) receiving the valve spring ( 11 ) via an intermediate wall ( 23 ) from the antechamber ( 24 ), which represents the blind bore ( 14 ), is separated. In this intermediate wall (23) has a throttle bore (25) is provided, which ensures via the spring plate (26) with the bore (27) a connection from the spring chamber (22) and vestibule (23). When the pressure limiting valve ( 1 ) is screwed into the hydraulic unit to be protected, the pressure medium thus flows through the inlet bore ( 13 ) and the blind bore ( 14 ) or the antechamber ( 24 ) through the intermediate wall ( 23 ) or the throttle bore ( 25 ) into the spring chamber ( 22 ). This results in the same pressure in the spring chamber ( 22 ) and in the vestibule ( 24 ).
Ein Verschieben des Ventilkolbens (10) bei auftretender Überlast, d.h. bei steigendem Druck im Vorraum (24) wird durch eine Durchmesserreduzierung (30) im Bereich der Außen wandung (29) erreicht. Wie bereits verdeutlicht, ist diese Durchmesserreduzierung (30) im geschlossenen Zustand des Druckbegrenzungsventils (1) an der Unterkante (28) der Querbohrung (17) vorhanden, so daß hier eine vollständige Abdichtung durch den O-Ring (19) sichergestellt ist. Im dargestellten Beispiel beträgt die Durchmesserreduzierung (30) zwischen dem unteren Teil des Ventilkolbens (10) und dem oberen Teil 25, 24,7 mm. Fig. 2 zeigt im übrigen ein Ventil in Originalabmessungen, so daß hierbei deutlich wird, welch kleinbauendes Ventil das Druckbegrenzungsventil (1) darstellt. Aufgrund der Durchmesserreduzierung (30) ist das Öffnen des Ventils auf jeden Fall sichergestellt, wenn eine entsprechende Überlast auftritt. Bei den aus Fig. 2 ersichtlichen Abmessungen wird ein Druckflächenunterschied von 0,11 cm2 erreicht, so daß eine Ventilfeder (11) mit ausgesprochen günstiger Federkennlinie, nämlich mit geringer Steigung zum Einsatz kommen kann. Diese Ventilfeder (11) mit günstiger Federkennlinie hat aufgrund der Federdrahtabmessungen und der gesamten Bauhöhe einen so geringen Platzbedarf, daß das gesamte Druckbegrenzungsventil die aus Fig. 2 ersichtlichen günstigen Abmessungen aufweist.Moving the valve piston ( 10 ) when an overload occurs, ie with increasing pressure in the antechamber ( 24 ), is achieved by reducing the diameter ( 30 ) in the area of the outer wall ( 29 ). As already explained, this reduction in diameter ( 30 ) is present in the closed state of the pressure relief valve ( 1 ) on the lower edge ( 28 ) of the transverse bore ( 17 ), so that a complete seal is ensured here by the O-ring ( 19 ). In the example shown, the diameter reduction ( 30 ) between the lower part of the valve piston ( 10 ) and the upper part is 25 , 24.7 mm. Fig. 2 shows a valve in the original dimensions, so that it is clear which small valve represents the pressure relief valve ( 1 ). Due to the diameter reduction ( 30 ), the opening of the valve is ensured in any case if a corresponding overload occurs. In the dimensions shown in FIG. 2, a pressure area difference of 0.11 cm 2 is achieved, so that a valve spring ( 11 ) with a particularly favorable spring characteristic, namely with a small pitch, can be used. This valve spring ( 11 ) with a favorable spring characteristic has such a small space requirement due to the spring wire dimensions and the overall height that the entire pressure relief valve has the favorable dimensions shown in FIG. 2.
Der als Rohrhülse ausgebildete Ventilkolben (10) ist im oberen Bereich durch eine O-Ringdichtung abgesichert, so daß auch aus dem Bereich des Federraums (22) Druckmedium im geschlossenen Zustand des Druckbegrenzungsventils nicht auftreten kann. Die O-Ringdichtung (31) ist in der in das Ventilgehäuse (2) bzw. Oberteil (3) eingelassene Nut (32) ange ordnet, die in die Innenwand (33) des Oberteils (3) einge lassen ist.The valve piston ( 10 ), which is designed as a tubular sleeve, is secured in the upper area by an O-ring seal, so that pressure medium from the area of the spring chamber ( 22 ) cannot occur in the closed state of the pressure relief valve. The O-ring seal ( 31 ) is in the in the valve housing ( 2 ) or upper part ( 3 ) recessed groove ( 32 ) is arranged, which is left in the inner wall ( 33 ) of the upper part ( 3 ).
Die Abdichtung des gesamten Druckbegrenzungsventils (1) nach außen hin erfolgt durch den in die Ringnut (35) eingesetzten Dichtungsring (36), der die Querbohrungen (17) vollständig abdeckt, wobei die Ringnut (35) soweit in die Außen wand (34) eingelassen ist, daß der Dichtungsring (36) nur geringfügig über die Außenwand (34) übersteht.The entire pressure relief valve ( 1 ) is sealed from the outside by the sealing ring ( 36 ) inserted into the annular groove ( 35 ), which completely covers the transverse bores ( 17 ), the annular groove ( 35 ) being inserted as far into the outer wall ( 34 ) is that the sealing ring ( 36 ) protrudes only slightly beyond the outer wall ( 34 ).
Im Oberteil (38) ist wie bereits erwähnt eine Innenbohrung (39) geringeren Durchmessers vorgesehen, die mit einem Gewinde (40) versehen ist, so daß die in der Innenbohrung (39) eingesetzte Stellschraube (12) in Richtung auf die Ventilfeder (11) bzw. umgekehrt dazu verschoben werden kann. Über den O-Ring (41) ist eine wirksame Abdichtung gegeben, wobei der O-Ring über den Dichtungsweg (43) mitverschoben werden kann, bis er vor dem Abschnitt (42) sitzt und dann ein weiteres Verschieben der Stellschraube (12) unterbunden ist. Das Verschieben selbst erfolgt durch den Imbuß (44) in der Stellschraube (12), so daß mit einfachem Werkzeug ein genaues Einstellen des Druckbegrenzungsventils erreicht werden kann. As already mentioned, an inner bore ( 39 ) of smaller diameter is provided in the upper part ( 38 ), which is provided with a thread ( 40 ) so that the set screw ( 12 ) inserted in the inner bore ( 39 ) in the direction of the valve spring ( 11 ) or vice versa. An effective seal is provided via the O-ring ( 41 ), the O-ring being able to be moved along via the sealing path ( 43 ) until it sits in front of the section ( 42 ) and then further displacement of the adjusting screw ( 12 ) is prevented . The displacement itself is carried out by the socket ( 44 ) in the adjusting screw ( 12 ), so that an exact setting of the pressure relief valve can be achieved with a simple tool.
Fig. 2 verdeutlicht, daß bei einem Ansprechen des Druck begrenzungsventils das Druckmedium über die Eintrittsbohrung (13), die Sackbohrung (14), die Radialbohrungen (15, 16), den Ringkanal (18) und die Querbohrungen (17) nach Heraus drücken des Dichtungsrings (36) aus der Ringnut (35) ohne Probleme in die Atmosphäre austreten kann, so daß eine Ent lastung der zu schützenden hydraulischen Einheit bewirkt wird. Sinkt der Druck in der zu schützenden hydraulischen Einheit wieder, so wird der Ventilkolben (10) über die Ventilfeder (11) in die Ausgangslage zurückgedrückt, worauf hin dann auch der Dichtungsring (36) wieder in die Ringnut (35) einrastet und das Innere des Druckbegrenzungsventils (1) vor Eintritt von Schmutz sichert. Fig. 2 illustrates that when the pressure limiting valve responds, the pressure medium via the inlet bore ( 13 ), the blind bore ( 14 ), the radial bores ( 15 , 16 ), the annular channel ( 18 ) and the cross bores ( 17 ) after pushing out Sealing ring ( 36 ) can emerge from the annular groove ( 35 ) into the atmosphere without problems, so that a relief of the hydraulic unit to be protected is effected. If the pressure in the hydraulic unit to be protected drops again, the valve piston ( 10 ) is pushed back into the starting position via the valve spring ( 11 ), whereupon the sealing ring ( 36 ) also snaps back into the annular groove ( 35 ) and the inside of the Pressure relief valve ( 1 ) prevents dirt from entering.
Sowohl im geöffneten wie im geschlossenen Zustand ist ein Druckausgleich zwischen dem Federraum (22) und dem Vorraum (24) durch die Drosselbohrung (25) gegeben. Damit ist erreicht, daß kleinbauende Federn und vor allem Federn mit einer günstigen Federkennlinie, nämlich mit einer solchen geringer Steigung eingesetzt werden können. Sehr feinfühlige und sehr kleinbauende Druckbegrenzungsventile (1) sind somit wie aus der Fig. 2 ersichtlich der Fachwelt zur Verfügung gestellt.Both in the open and in the closed state, there is pressure equalization between the spring chamber ( 22 ) and the vestibule ( 24 ) through the throttle bore ( 25 ). This ensures that small-sized springs and above all springs with a favorable spring characteristic, namely with such a small pitch, can be used. Very sensitive and very small pressure relief valves ( 1 ) are thus made available to the experts, as can be seen in FIG. 2.
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