DE7032850U - Rueckschlagventil. - Google Patents

Description

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Anlage zur
Gebrauchsmusteranmeldung

ROBERT BOSCH GNBH, Stuttgart Rückschlagventil

Die Neuerung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Ventilsitz, der an einer von einer Druckmittelquelle über ein Steuerventil geführten Zulaufbohrung angeordnet ist, und mit einem Ventilschließteil, das in seiner Schließstellung von einer Druckfeder auf den Ventilsitz gedrückt und in dessen Offenstellung die Bohrung mit einem zu einem Verbraucher führenden Arbeitskanal verbunden ist.

Ein zwischen Steuerventil und Verbraucher angeordnetes Rückschlagventil hat die Aufgabe, in der lieutralstellung des Steuerventils den Verbraucher vom Druckniittelzulauf abzusperren. Steigt der Druck im Druckmittelzulauf, weil beispielsv/eise durch das Steuerventil die Druckmittelcuelle direkt mit dem Druckmittelzulauf zum Rückschlagventil verbunden ist,

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so öffnet sich, das Rückschlagventil entgegen der Kraft der Druckfeder und Druckmittel gelangt sofort zum Verbraucher. Es kann jedoch bei völlig entlastetem Verbraucher und erhöhtem Neutralumlaufdruck das Rückschlagventil geöffnet werden und Druckmittel zum Verbraucher gelangen und ihn betätigen, obwohl das Steuerventil weiterhin seine Neutralstellung innehat. Dies kann vor allem auftreten, wenn mehrere Steuergeräte an die Druckmittelquelle angeschlossen sind, um mehrere Verbraucher zu betätigen. Dann steht beim Senkvorgang eines Verbrauchers das abfließende Druckmittel unter einem gewissen Staudruck. Eine stärkere Druckfeder des Rückschlagventils könnte zwar verhindern, daß bei höherem Neutralumlaufdruck das Rückschlagventil geöffnet wird. Bei Hubstellung des Steuerventils, wenn Druckmittel schnell zum Verbraucher gefördert werden soll, würde die stärkere Druckfeder den Durchflußwiderstand zum Verbraucher jedoch in unerwünschter Weise erhöhen.

Der Neuerung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil zu schaffen, das einerseits unabhängig von der Höhe des Neutralumlaufdrucks bei Neutralstellung des Steuerventils .geschlossen bleibt und andererseits in der Hebenstellung des Steuerventils leicht öffnet, damit Druckmittel ohne höheren Durchflußwiderstand zum Verbraucher gelangt.

Gemäß der Neuerung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Druckfeder zwischen dem Ventilschließteil und einem Steuerglied angeordnet ist, dessen dem Ventilschließteil abgewandtes Ende an einen Steuerraum grenzt, der mit einem Druckmittelrücklauf verbunden ist. · '

Vorteilhafterweise ist das Steuerglied als Steuerkolben ausgebildet, der in einer an den Steuerraum grenzenden Steuerbohrung dicht und gleitend geführt ist, in seiner einen Endstellung an einem in der Bohrung angeordneten Anschlag anliegt und in

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seiner anderen Endstellung mit seinem Stößel entgegen der Kraft der Feder am Ventilschließteil anliegt, wobei der durch das Ventilschließteil zu schließende Zulaufquerschnitt wesentlich kleiner ist als die dem Steuerdruckraum ausgesetzte Flache des Gteuerglie&s.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Neuerung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

Pig. 1 ein Rückschlagventil mit Steuerglied teilweise im Längsschnitt,

Pig. 2 ein Regelsteuergerät, in dessen Gehäuse das Rückschlagventil angeordnet ist, teilweise im Längsschnitt. In einem Gehäuse 1 (Fig. 1) ist eine Längsbohrung 2 angeordnet mit drei Abschnitten 3»4-»5 verschieden großen Durchmessers. Der Endabschnitt 3 mit dem kleinsten Durchmesser dient als Druckmittelzulaufkanal, dessen Mündung in den als Ventilkammer dienenden erweiterten Abschnitt 4 als Ventilsitz 6 ausgebildet ist. Die Bohrong 2 ist fortgeführt im Steuerabschnitt 5» der den größten Bohrungsdurchmesser hat. An den erweiterten Abschnitt 4 ist ein Arbeitskanal 7 angeschlossen, der zu einem nicht dargestellten Verbraucher führt. In der Ventilkammer 4 ist ein kugelförmiges Ventilschlicjßteil 8 untergebracht., das eine Druckfeder 9 auf den Ventilsitz 6 drückt. Mit ihrem anderen Ende liegt die Druckfeder 9 an einer Stirnseite 10 eines Steuerkolbens 11 an, der im Steuerabschnitt 5 der Längsbohrung 2 dicht und gleitend geführt ist. Der Steuerkolben 11. hat einen dem Ventilschließteil 6 zugewandten Stößel 12. Mit seiner anderen Stirnseite 15 begrenzt der Steuerkolben 11 einen Steuerraum 14. Die Bewegung des Steuerkolbens 11 in den Steuerraum 14 hinein ist durch einen in der Längsbohrung 2 angeordneten Anschlagring 15 begrenzt. Der Steuerkolben 11 hat noch eine Ringnut 16, in der ein Dichtring 1? gehalten ist, um den Steuerabschnitt 5 vom Steuerraum 14 dicht abzuschließen. Der Steuerraum 14 ist über einen Kanal 18 an den nicht dargestellten Druckmittelrücklauf angeschlossen.

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In Fig. 2 ist das Rückschlagventil im Gehäuse 19 eines Regelsteuergeräts 20 untergebracht. Das Regelsteuergerät 10 ist über eine Druckleitung 21 an eine Pumpe 22 angeschlossen, die aus einem liehälter 23 Druckmittel fördert. Die Druckleitung 21 luünde c in einen Druckicanal 24 des Gehäuses 19- Das Gehäuse 19 hat eine Steuerbohrung 25» von deren Endabschnitt 26 ein .Rücklaufkanal 27 zu einer in den Behälter 23 mündenden Rücklaufleitung 28 führt. Zwischen dem Druckkanal 24 und dem Rücklaufkanal 27 ist ein Kanal 29 mit einem zum Rücklaufkanal 27 hin öffnenden, als Sicherheitsventil wirkenden Druckbegrenzungsventil 30 angeordnet. An die Steuerbohrung 25 (in der Zeichnung rechts) schließt sich eine Kammer 31 an, die durch eine Rücklaufleitung 32 ebenfalls mit dem Behälter 23 verbunden ist. In der Steuerbohrung 25 ist dicht und gleitend ein Vorsteuerschieber 33 geführt. Er dient als Steuerglied des Steuergeräts 20, weil seine Längsbewegung den Druckmittelfluß umsteuert. Der Vorsteuerschieber 33 hat eine ringförmige Ausnehmung 34-, die über Kanäle 35»36 mit dem eine Steuerkammer 37 bildenden inneren Ende einer Längsbohrung 38 des Vorsteuerschiebers 33 verbunden ist. In der Längsbohrung 38 ist dicht und gleitend ein Steuerschieber 59 geführt und von einer Druckfeder 40, die sich an einer Schulter 41 der Längsbohrung 38 abstützt, gegen die Steuerkammer 37 hin gedrückt. Der Steuerschieber 39 hat eine von seinem der Steuerkaomer 37 abgewandten Ende ausgehende Längsbohrung 42 mit einer die Druckfeder 40 aufnehmenden Erweiterung 43 sowie mehrere den Steuerschiober 39 im Bereich des inneren Endes der Längsbohrung 42 durchdringende Querbohoingen 44. mit einer Feinsteuerfase 45. Der Vorsteuerschieber 33 liegt mit seinem in den Endabschnivt 26 der Steuerbohrung 25 ragenden Ende an einer im Endabschnitt 26 untergebrachten Druckfeder 46 an. Die Steuerbohrung 25 hai: eine Ringnut 47, in die der Druckkanal 24 mündet, und in deren Bereich der Vo!^Steuerschieber 33 mehrere Querbohrungen 48 aufweist, die in seiner Längsbohrung 38 enden. Die Längsbohrung 38 des Vorsteuerschiebers 33 mündet zusammen mit der Längsbolrrung 42,43 des Steuer-

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schieoers 39 iü die über die Rück lauf zeitung 32 mit dem Behälter 23 verbundene Kammer 31·

Von der Ringnut 4-7 führt der Druckmittel zulauf kanal 3 zur Ventilkamner A-, von der der Arbeitskanal 7 ausgeht, mit dem ein Hubzylinder 49 über eine Arbeitsleitung 50 verbunden ist. Der Hubzylinder 4-9 nimmt einen dicht und gleitend geführten Hubkolben 51 auf. In der Ventilkammer 4 ist das kugelförmige Ventilschließteil 8 untergebracht, das die Druckfeder 9 auf den Ventilsitz 6 an der Mündung des Druckmittelzulaufkanals 3 drückt. Der Steuerkolben 11 begrenzt mit seiner Stirnseite 13 den Steuerraum 14, der direkt an die mit dem Rücklauf 32 verbundene Kammer 31 angeschlossen ist.

Vom Arbeitskanal 7 zweigt ein Kanal 52 ab, der zu einer Längsbohrung 53 des Gehäuses 19 führt. Die Längsbohrung 53 geht von einer Ausnehmung 54- des Endabschnitts 26 der Steuerbohrung 25 aus und hat eine Erweiterung 55? die über einen Kanal 56 mit der an den Rücklauf angeschlossenen Kammer 31 verbunden ist. In der Längsbohrung 53 ist ein Senkventil 57 mit einem Ventilkolben 58 angeordnet, der eine ringförmige Ausnehmung 59 hat, die die Verbindung zwischen dem Kanal 52 und der Kammer 31 steuert. Sein aus der Längsbohrung 53 in die Ausnehmung 54- ragendes Ende 60 liegt an einer Rase 61 des Vorsteuerschiebers 33 an. Das andere Ende des Ventilkolbens 58 ist als kegliges Ventilschließteil ausgebildet, das eine in der Erweiterung 55 untergebrachten Druckfeder 63 auf seinen Ventilsitz 64 an der Längsbohrung 53 drückt.

Der Vorsteuerschieber 33 hat an seinem in die Kammer 31 ragenden Ende einen festen Anschlag 65, mit dem er durch die Kraft der im Endabschnitt 26 der Steuerbohrung 25 untergebrachten Druckfeder 46 an ein keilförmiges GestäEgeteil 66 gedrückt ist. Der Keil 66 ist an einem Zwischenhebel 67 schwenkbar gelagert, der

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auf einem in die Kammer 31 ragenden Ende einer im Gehäuse 19 gelagerten Welle 68 befestigt ist. An dem aus dem Gehäuse 19 ragenden Ende der^Welle 68 ist ein Handhebel f^c. fest !geordnet. Eine zweite im Gehäuse 19 gelagerte Welle 70 tr?gt in der Kammer 31 einen Betätigungshebel 71» an dessen freiem Ende ein Anschlag 72 befestigt ist, der in Höhe des Anschlags 65 an der dem Vorsteuerschieber 33 abgewandten Seite des Keils 66 anliegt. An dem aus dem Gehäuse 19 ragenden Ende der Welle 70 ist ein Ende einer Koppel 73 befestigt, die Teil eines nicht weiter dargestellten Regelgestänges ist, das die am ebenfalls nicht dargestellten Arbeitsgerät auftretenden Regelimpulse zum Verstellen des Vorsteuerschiebers 33 überträgt.

In der in Fig. 2 dargestellten Lage nimmt der Vorsteuerschieber 33 seine Neutralstellung ein. Das von der Pumpe 22 geförderte Druckmittel gelangt durch die Druckleitung 21 und den Druckkanal 24 in die Ringnut 47, die über die ringförmige Ausnehmung 34 und die Kanäle 35» 36 mit der Steuerkammer 37 verbunden ist. In die Steuerkammer 37 gelangt somit genügend Druckmittel, dessen Druckkraft den Steuerschieber 39 entgegen der Kraft der Feder 40 aus der Steuerkammer 37 (nach rechts) gedrückt hält. Durch die Querbohrungen 48 des Vorsteuerschiebers 33 und die Querbohrungen 44 sowie die Längsbohrung 42,43 des Steuerschiebers 39 kann dann von der Pumpe 22 gefördertes, durch die Druckleitung 21 und den Druckkanal 24 in die Ringnut 47 strömendes Druckmittel in die Kammer 31 abfließen und von dort durch die Rücklaufleitung 32 wieder in den Behälter 23 gelangen. Das Ventilschließteil 8 des Rückschlagventils bleibt durch die Kraft der Feder 9 auf seinen Ventilsitz 6 gedrückt. Außerdem hält der Steuer kolben 11 das Ven.tilschließteil 8 über die Feder 9 oder direkt mit dem Stößel 12 auf den Ventilsitz 6 gedrückt. Der sowohl im Zulaufkanal 3 wie im Steuerraum 14 herrschende Neutralumlaufdruck ist gleich groß. Die dem Neutralumlaufdruck ausgesetzte Stirnfläche 13 des Steuerkolbens 11 ist jedoch größer als der Querschnitt des Zulaufkanals 3, so daß das Rückschlag-

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ventil treschlossen gehalten bleibt, auch wenn der Hubzylinder 4-9 ent! u- ist. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Anordnung eines r · .en Rückschlagventils, dessen Öffnungsdruck vom Neutralumlaxixsdruck gesteuert wird, dann aus, wenn das Regelsteuergerät beispielsweise mit Zusatzsteuergeräten in bekannter Blockbauweise zusammengeschlossen ist und dann beim Senken eines der durch ein Zusatzsteuergerät gesteuerten Arbeitsgeräte der Druckmittelneutralumlauf unter einem erhöhtem Staudruck steht. Dann wirkt dieser Staudruck ebenfalls auf den Steuerkolben 11 des Rückschlagventils und erhöht dadurch den Öffnungsdruck des Rückschlagventils. Der Arbeitszylinder 49 bleibt somit sicher vom Zulaufkanal 3 abgesperrt, und der die Lage des nicht dargestellten Arbeitsgeräts bestimmende Arbeitskolben 51 behält seine gewünschte Lage bei.

Soll Druckmittel in den Arbeitszylinder 49 gelangen, um den Arbeitskolben 51 weiter aus dem Arbeitszylinder 49 hinauszubewegen, dann verstellt der Fahrer den Handhebel 61 entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung Heben. Dabei wird der Keil 66 durch den Zwischenhebel 6? weiter zwischen die Anschläge 65,72 geschoben. Der Anschlag 72 wird jedoch durch das Arbeitsgerät und über das Regelgestänge 73,71 in seiner Lage gehalten und wirkt als fester Anschlag, an dem sich der Keil 66 abstützt. Der Keil 66 schiebt somit durch den Anschlag 65 den Vorsteuerschieber 33 entgegen der Kraft der Feder 46 in Richtung des Endabschnitts 26 der Steuerbohrung 25 (nach links). Die ringförmige Ausnehmung 34 gelangt nunmehr in den Bereich des an den Rücklauf 27,28 angeschlossenen Endabschnitts 26, und Druckmittel fließt aus der Steuerkammer 37 durch die Kanäle 35,36, die Ausnehmung 34 und die Rücklaufverbindung 26,27,28 in den Behälter 23 ab. Gleichzeitig ist die ringförmige Ausnehmung 34 von der an die Druckro-ittelzuleitung 21,24 angeschlossenen Ringnut 47 getrennt und drucklos. Die Feder 40 drückt den Steuerschieber 39 in die Steuerkammer 37 und bringt die Querbohrungen 44 und die Feinsteuerfase 45 des Steuerschiebers 39 aus dem Bereich der Quer-

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bohrungen 48 des Vorsteuerschiebers 33, so daß die Verbindung vom Druckmittelzulauf 21,24,47,48 zum Druckmittelrücklauf 44, 42,43,31,32 getrennt ist. Die Kammer 31 ist somit praktisch drucklos, und auch auf die Stirnfläche 13 des Steuerkolbens wirkt daher kein Druck mehr. Von der Pumpe 22 gefördertes Druckmittel gelangt von der ''ingnut 47 in den Zulaufkanal 3 und durch das nunmehr offene Rückschlagventil 6,8,9, die Ventilkammer 4, den Arbeitskanal 7 und die -leitung 50 in den Hubzylinder 49 und bewegt den Ärbeitskolben 51 soweit aus dem Arbeitszylinder 49 hinaus, bis aas Arbeitsgerät die gewünschte Lage einnimmt. Da der Steuerkolben 11 des Rückschlagventils drucklos ist, braucht zum Öffnen des Rückschlagventils nur die geringe Kr "ft der Druckfeder 9 überwunden zu werden, um das Rückschlagventil zu öffnen. Wenn die gewünschte Lage des Arbeitsgeräts erreicht ist, wird der Vorsteuerschieber 33 über das Regelgestänge 73,71 in die obenbeschriebene Neutralstellung wieder zurückgestellt. Der Arbeitszylinder 49 ist d.urch das Rückschlagventil S.,3,9 wieder geschlossen, während das Rückschlagventil sowohl von der Seite des Zulaufkanals 3 als auch über den-SteuerkoIben Ί1 dem Neutralumlaufdruck ausgesetzt ist.

Soll der Arbeitskolben 51 in den Arbeitszylinder 49 hineinbewegt werden, um das nicht dargestellte Arbeitsgerät zu senken, so bewegt der Fahrer den Handhebel 69 im Uhrzeigersini" in Richtung Senken. Der Keil 66 wird dadurch zwischen den Anschlägen 65,72 herausgezogen. Der Anschlag 72 des Betätigungshebels 71 wirkt Jedoch wieder als fester Anschlag, so daß der Vorsteuerschieber 33 durch die Kraft der Feder 16 an den Keil 66 gedrückt bleibt und dabei weiter in die Kammer 31 hineingeschoben wird. Das von der Pumpe 22 geförderte Druckmittel gelangt auf dem oben beschriebenen Neutralumlauf wieder in den Behälter 23 zurück. In der Senkstellung des Vorsteuerschiebers 33 drückt jedoch die Nase 61 des Vorsteuerschiebers 33 auf das in die Erweiterung 54 ragende Ende des Senkventilkolbens 58 und. hebt das Ventilschließteil 62 vom Ventilsitz 64 ab entgegen der Kraft der Feder 63. Der vom Arbeitskanal 7 abzweigende Kanal 52 ist über die

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Längsbohrung 53, die Erweiterung 55 und den Kanal 56 mit der an den Rücklauf angeschlossenen Kammer 31 verbunden. Druckmittel strömt aus dem Arbeitszylinder 49 zum Behälter 23 ab, und der Arbeitskolben ί bewegt sich in den Arbeitszylinder 49 solange hinein, bis das angehängte Arbeitsgerät in die gewünschte Lage gesenkt ist. Dann ist der Vorsteuerschieber 33 über das Regelgestänge 7^)73, wieder in die Neutralstellung zurückgestellt, in der das Senkventil 57 geschlossen istjund der Arbeitszylinder 49 ist sowohl vom Druckmittelzulauf als auch vom Druckinittelrücklauf abgesperrt.

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Claims (3)

- ίο - Robert Bosch. GmbH ' R. 9939 Stuttgart Schutzans-prüche

1. Rückschlagventil mit einem Ventilsitz, der an einer von einer Druckmittelquelle über ein Steuerventil geführten Zulaufbohrung angeordnet ist, und mit einem Ventilschließteil, das in seiner Schließstellung von einer Druckfeder auf den Ventilsitz gedrückt und in dessen Offenstellung die Bohrung mit einem zu einem Verbraucher führenden Arbeitskanal verbunden ist, dadurch, gekennzeichnet, daß die Druckfeder (9) zwischen dem Ventilschließteil (8) und einem

" Steuerglied (10 bis 13) angeordnet ist, dessen dem Ventilschließteil (8) abgewandtes Ende (13) an einen Steuerraum (1A-) grenr.t, der mit einem Druckmittelrücklauf (18; 31) verbunden ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (10 bis 13) als Steuerkolben (11) ausgebildet ist, der in einer an den Steuerraum (14·) grenzenden Steuerbohrung (2) dicht und gleitend geführt ist, in seiner einen Endstellung an einem in der Bohrung angeordneten Anschlag (15) anliegt und in seiner anderen Endstellung mit seinem Stößel (12) entgegen der Kraft der Feder (9) am Ventilschließteil (8) anliegt.

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3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Ventilschließteil (8) zu schließende Zulaufquerschnitt wesentlich kleiner ist als die dem Steuerdruckraum (14-j ausgesetzte Fläche (13) des Steuerglieds (10 bis 13).

•4-, Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufbohrung (3), der Arbeitskanal (7) 'und die Steuerbohrung (2) in einem Gehäuse (19) des Steuerventils (20) angeordnet sind.