DE7838698U1

DE7838698U1 - PRESSURE SET VALVE FOR A HYDRAULIC CIRCUIT

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Publication number: DE7838698U1
Application number: DE19787838698
Authority: DE
Original assignee: Werdohler Pumpenfabrik Rickmeier 5983 Balve GmbH
Current assignee: Werdohler Pumpenfabrik Rickmeier 5983 Balve GmbH
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1980-06-19

Description

PaientanwältePaient attorneys

Dr. W. HaßlerDr. W. Hassler

Dipi.-Chsm. F. Schrumpf Liidenscheid, 27. Dezember 1978 -9Dipi.-Chsm. F. Schrumpf Liidenscheid, December 27, 1978 -9

Pos;fach 17 04 A 78 186Pos; compartment 17 04 A 78 186

5880 Lüdenscheid5880 Ludenscheid

Anmelderin: Firma Werdohler PumpenfabrikApplicant: Werdohler Pumpenfabrik

Eickmeier GmbH
Langenholthauser Straße 5983 Balve 2Eickmeier GmbH
Langenholthauser Strasse 5983 Balve 2

Druckeinstellventil für einen Hydraulikkreis BeschreibungPressure adjustment valve for a hydraulic circuit Description

Die Erfindung betrifft ein Druckeinstellventil für einen Hydraulikkreis einer Verdrängerpumpe, wobei das Druckeinstellventil innerhalb einer mit einer Riickflußleitung .verbundenen Ventilkammer einen durch eine Feder vorgespannten Ventilkörper aufweist.The invention relates to a pressure adjustment valve for a hydraulic circuit of a positive displacement pump Pressure adjustment valve within one with a return line .connected valve chamber has a valve body prestressed by a spring.

Wenn an den Hydraulikkreis einer Verdrängerpumpe z.B. einer Zahnradpumpe Verbraucher wahlweise anschaltbar sind, so ergeben sich für die Voreinstellung des Druckes besondere Schwierigkeiten.If consumers can optionally be connected to the hydraulic circuit of a displacement pump, e.g. a gear pump, this gives rise to particular difficulties for presetting the pressure.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung eines Druckeinstellventils der genannten Art, daß der Druck innerhalb des Hydraulikkreises im wesentlichen unabhängig von der Belastung voreinstellbar ist.The object of the invention is such a design of a pressure adjustment valve of the type mentioned that the pressure can be preset within the hydraulic circuit essentially independently of the load.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,This object is achieved according to the invention by

daß als Ventilkörper eine Ventilkugel vorgesehen ist, deren Durchmesser 0,5 bis 15 % größer als der Durchmesser der Ventilöffnung ist und daß die Steifigkeit der Feder möglichst klein ist.that a valve ball is provided as the valve body, the diameter of which is 0.5 to 15 % larger than the diameter of the valve opening and that the stiffness of the spring is as small as possible.

Durch diese Einstellung des Druckeinstellventils ist gewährleistet, daß der Druck des Hydraulikkreises im wesentlichen unabhängig von der Belastung ist, weil sich der Durchflußwiderstand des Druckeinstellventils dem Durchflußwiderstand der Verbraucher des Hydraulikkreises in der Weise anpaßt, daß der Druck innerhalb des Hydraulikkreises im wesentlichen konstant bleibt. Normalerweise sind Druckschwankungen innerhalb des Hydraulikkreises von 10 % zulässig. Dieses läßt sich ohne weiteres erreichen.This setting of the pressure adjustment valve ensures that the pressure of the hydraulic circuit in the is essentially independent of the load, because the flow resistance of the pressure adjustment valve is the Flow resistance of the consumer of the hydraulic circuit adjusts in such a way that the pressure within the hydraulic circuit remains essentially constant. Usually there are pressure fluctuations within the hydraulic circuit of 10% is permitted. This can easily be achieved.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser der Ventilkugel 0,5 bis 3 % größer als der Durchmesser der Ventilöffnung. Dadurch erreicht man, daß mit einem möglichst geringen Weg der Ventilkugel eine möglichst große Änderung des Durchflußquer-Schnitts und damit des Durchflußwiderstandes des Druckeinstellventils gewährleistet ist.According to a preferred embodiment of the invention, the diameter of the valve ball is 0.5 to 3 % larger than the diameter of the valve opening. This ensures that the greatest possible change in the flow cross-section and thus the flow resistance of the pressure-adjusting valve is ensured with the shortest possible travel of the valve ball.

Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, daß die Feder an einem die Ventilkugel übergreifenden Federteller und an einem an einer Einstellspindel sitzenden Federteller anliegt. Hierdurch ergibt sich eine sehr vorteilhafte Führung der Ventilkugel, so daß man mit der weichen Feder der beschriebenen Art eine genaue Voreinstellung des Druckes erhält.According to claim 3 it is provided that the spring on a valve ball overlapping spring plate and on a spring plate seated on an adjusting spindle rests. This results in a very advantageous one Guide the valve ball, so that you can precisely preset the Pressure received.

Durch die Bemessung der Ventilkugel erreicht man eine Führung und Selbstzentrierung innerhalb der Ventilöffnung, so daß eine sichere Ventilfunktion gewährleistet ist.By dimensioning the valve ball, one achieves guidance and self-centering within the valve opening, so that a reliable valve function is guaranteed.

Eine Zahnradpumpe wird bei einer solchen Anwendung normalerweise von einem Elektromotor angetrieben. Wenn der voreingestellte Druck auf einen hohen Wert eingestellt ist, so treten AnlaufSchwierigkeiten auf, weil im Anlaufbereich das Druckeinstellventil abgesperrt und erstA gear pump is typically driven by an electric motor in such an application. If the If the preset pressure is set to a high value, start-up difficulties occur because in the start-up area the pressure adjustment valve is shut off and only

beim Erreichen eines hohen Einstelldrucks einen Durchfluß ermöglicht.allows a flow when a high set pressure is reached.

Damit auch im Anlaufbetrieb des Motors ein Durchfluß gewährleistet ist, sieht die Erfindung nach Anspruch 4 vor, daß zur Ausbildung eines strömungsabhängigen Ventils an die Druckleitung eine zylindrische Ventilkammer angeschlossen ist, in der mit Spiel eine Kugel geführt ist, daß auf der Abströmseite der Ventilkammer ein Ventilsitz ausgebildet ist und daß ferner auf die Kugel ein Druckelement in abhebendem Sinn einwirkt. Dieses strömungsabhängige Ventil läßt im Anlaufberrieb einen Durchfluß zu, so daß die Belastung des Motors in der Anlaufphase gering bleibt. Mit zunehmendem Durchfluß bildet sich innerhalb des strömungsabhängigen Ventils eine Druckdifferenz aus, die die Kugel an dem Ventilsitz zur Anlage bringt, so daß das strömungsabhängige Ventil in Abhängigkeit von dem zunehmenden Durchfluß absperrt. Damit ist gewährleistet, daß bei geringem Durchfluß, also während der Anlaufphase, ein im wesentlichen ungehinderter Rückstrom des Hydraulikmediums gewährleistet ist, so daß die Anlaufbelastung des Motors gering ist.In order that a flow is guaranteed even when the motor is starting up, the invention provides for claim 4 before that a cylindrical valve chamber is connected to the pressure line to form a flow-dependent valve is, in which a ball is guided with play that a valve seat on the downstream side of the valve chamber is formed and that also acts on the ball a pressure element in a lifting sense. This flow-dependent The valve allows a flow in the start-up drive, so that the load on the motor in the start-up phase remains low. With increasing flow, a pressure difference is formed within the flow-dependent valve from, which brings the ball to the valve seat to the plant, so that the flow-dependent valve in Shuts off depending on the increasing flow. This ensures that with a low flow, that is during the start-up phase, an essentially unhindered return flow of the hydraulic medium is guaranteed, so that the starting load of the motor is low.

In weiterer Ausbildung ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß die Abströmseite der Ventilkammer durch eine Absperrbuchse abgeschlossen ist, deren Stirnrand den genannten Ventilsitz bildet. Dadurch erreicht man eine besonders einfache Ausbildung des Ventilsitzes.In a further embodiment it is provided according to claim 5 that the outflow side of the valve chamber through a shut-off bushing is completed, the end edge of which forms the valve seat mentioned. This achieves a special one simple design of the valve seat.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß innerhalb der Absperrbuchse eine Schraubendruckfeder als Druckelement angeordnet ist, die sich auf einem radial innerhalb der Absperrbuchse angeordneten Stift abstützt. Die Schraubendruckfeder ist innerhalb der Absperrbuchse angeordnet und hebt die Kugel beim Unterschreiten eines Schwellenwertes für den Druck des Hydraulikmediums von ihrem Ventilsitz ab.Furthermore, the invention provides that a helical compression spring as a pressure element within the shut-off bushing is arranged, which is supported on a pin arranged radially inside the shut-off bushing. the Helical compression spring is arranged inside the shut-off bushing and lifts the ball when it falls below a Threshold value for the pressure of the hydraulic medium from their valve seat.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Absperrbuchse auch als Schlauchtülle wirksam. Der Rückfluß-In a further embodiment of the invention, the shut-off bushing is also effective as a hose nozzle. The reflux

schlauch kann direkt auf die Absperrbuchse aufgezogen werden. Der Rückflußschlauch dichtet auch die Durchgänge für den Stift ab.hose can be pulled directly onto the shut-off socket. The reflux tube also seals the passages for the pen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen:An embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying drawing, in the represent:

Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild eines Hydraulikkreises mit einem Druckeinstellventil nach der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt durch ein Druckein1 shows a hydraulic circuit diagram of a hydraulic circuit with a pressure adjusting valve according to the invention and FIG. 2 shows a section through a printing unit

stellventil nach der Erfindung,control valve according to the invention,

Eine von einem Motor 1 angetriebene Zahnradpumpe 2 beschickt einen Hydraulikkreis 3. Der Hydraulikkreis 3 ist mit einem Druckmesser 4 ausgestattet und über ein Schaltventil 5 an eine Verbrauchereinrichtung angeschlossen, z.B. an eine Sprüheinrichtung. Ein Druckeinstellventil 7 dient zur Voreinstellung des Drucks innerhalb des Hydraulikkreises, damit der voreingestellte Druck auch nach Betätigung des Schaltventils 5 erhalten bleibt. Der eingestellte Druck soll unabhängig von der Belastung durch die Verbrauchereinrichtung sein.A gear pump 2 driven by a motor 1 feeds a hydraulic circuit 3. The hydraulic circuit 3 is equipped with a pressure gauge 4 and connected to a consumer device via a switching valve 5, e.g. to a spray device. A pressure adjustment valve 7 is used to preset the pressure within of the hydraulic circuit so that the preset pressure is maintained even after actuation of the switching valve 5 remain. The set pressure should be independent of the load from the consumer device.

Das Druckeinstellventil besitzt einen Anschlußstutzen für den Anschluß einer Druckleitung des Hydraulikkreises 3. Von dem Anschlußstutzen 8 führt eine Ventilöffnung 9 zu einer zylindrischen Ventilkarmer 10, die über einen Anschlußstutzen 11 an eine Rückflußleitung 12 angeschlossen ist. Die Ventilkammer 10 besitzt ein Innengewinde 13, in das eine Verschlußbuchse 14 eingeschraubt ist. In einem Durchgang 15 mit Innengewinde ist eine Einstellspindel 16 mit einem Einstellgriff 17 geführt. Die Einstellspindel 16 ist abgedichtet durch den Durchgang 15 geführt. An der Einstellspindel 16 sitzt ein Federteller 18, der als Anlage für eine Schraubendruckfeder 19 dient. Deren gegenüberliegendes Ende liegt an einem weiteren Federteller 20 an. Der Federteller 20 liegt an einer Ventilkugel 21 an. Die Ventilkugel 21 wirkt mitThe pressure adjustment valve has a connection piece for the connection of a pressure line of the hydraulic circuit 3. From the connection piece 8, a valve opening 9 leads to a cylindrical valve arm 10, which has a Connection piece 11 connected to a return line 12 is. The valve chamber 10 has an internal thread 13 into which a locking sleeve 14 is screwed is. An adjusting spindle 16 with an adjusting handle 17 is guided in a passage 15 with an internal thread. The adjusting spindle 16 is guided through the passage 15 in a sealed manner. On the adjusting spindle 16 sits a Spring plate 18, which serves as a system for a helical compression spring 19. The opposite end is on another spring plate 20. The spring plate 20 rests against a valve ball 21. The valve ball 21 is involved

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der Ventilöffnung 9 zusammen und kommt an deren Stirnrand zur Anlage.the valve opening 9 together and comes to rest on its end edge.

Der Durchmesser der Ventilkugel 21 ist nur geringfügig größer als der Durchmesser der Ventilöffnung 9. Der Durchmesser der Ventilkugel 21 ist 0,3 bis 15 %, vorzugsweise 0,3 bis 5 % größer als der Durchmesser der Ventilöffnung 9. Die Schraubendruckfeder 19 muß möglichst weich sein, d.h. die Steifigkeit der Schraubendruckfeder soll einen kleinen Wert haben, damit sich der voreingestellte Druck bei einer Verschiebung der Ventilkugel 21 möglichst wenig ändert.The diameter of the valve ball 21 is only slightly larger than the diameter of the valve opening 9. The diameter of the valve ball 21 is 0.3 to 15 %, preferably 0.3 to 5 % larger than the diameter of the valve opening 9. The helical compression spring 19 must be as soft as possible be, ie the stiffness of the helical compression spring should have a small value so that the preset pressure changes as little as possible when the valve ball 21 is displaced.

Mithilfe des Einstellgriffs 17 ist der Druck innerhalb des Hydraulikkreises 3 voreinstellbar, so-lange das Schaltventil 5 geschlossen ist. Der eingestellte Druck kann an dem Druckmesser 4 abgelesen werden. Wenn das Schaltventil 5 geöffnet wird und Druckmittel durch die Verbrauchereinrichtung 6 ausströmt, ändert sich der Durchfluß des Druckeinstellventils 7 so weit, daß der eingestellte Druck des Hydraulikkreises 3 im wesentlichen konstant bleibt. Es läßt sich ohne weiteres erreichen, daß die Druckschwankung. 10 % des eingestellten Wertes nicht übersteigt. Dieses ist einerseits darauf zurückzuführen, daß die Ventilkugel 21 nur einen geringfügig größeren Durchmesser als die Ventilöffnung 9 hat, so daß sich bei geringen Verschiebungen der Ventilkugel 21 der Durchflußquerschnitt ziemlich stark ändert. Außerdem gewährleistet die weiche Schraubendruckfeder 19 eine Aufrechterhaltung des voreingestellten Druckes auch bei Verschiebungen der Ventilkugel 21 .With the aid of the setting handle 17, the pressure within the hydraulic circuit 3 can be preset, as long as that Switching valve 5 is closed. The set pressure can be read on the pressure gauge 4. If that Switching valve 5 is opened and pressure medium flows out through the consumer device 6, the changes Flow through the pressure adjustment valve 7 so far that the set pressure of the hydraulic circuit 3 is essentially remains constant. It can be easily achieved that the pressure fluctuation. 10% of the set value does not exceed. This is due on the one hand to the fact that the valve ball 21 is only slightly has a larger diameter than the valve opening 9, so that with slight displacements of the valve ball 21 of the Flow cross section changes quite strongly. In addition, the soft helical compression spring 19 ensures a Maintaining the preset pressure even when the valve ball 21 is displaced.

Wenn der Motor 1 abgeschaltet ist, sperrt selbstverständlich die Ventilkugel 21 unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 19 die Ventilöffnung 9 ab. Dieses gilt besonders, wenn ein hoher Wert des Voreinstelldruckes eingestellt ist. Beim Einschalten der Anlage und beim Anlaufen des Motors 1 ist zunächst kein Durchfluß vorhanden, bis der Druck des Hydraulikkreises den vorein-When the engine 1 is switched off, of course, the valve ball 21 locks under the action of Helical compression spring 19 from the valve opening 9. This is especially true when the presetting pressure is high is set. When the system is switched on and when motor 1 starts up, there is initially no flow present until the pressure in the hydraulic circuit has reached the preset

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gestellten Wert übersteigt. Deshalb treten beim Anlaufen des Motors 1 Schwierigkeiten auf. Infolgedessen muß innerhalb des Druckeinstellventils eine Anlaufhilfe geschaffen werden. Hierzu sieht die Erfindung ein strömungsabhängiges Ventil vor. An die Druckleitunr 8 ist eine weitere zylindrische Ventilkammer 22 angeschlossen, in der mit Spiel eine Kugel 23 geführt ist. Die Abströmseite der Ventilkammer 22 ist durch eine Absperrbuchse 24 abgeschlossen, die in ein Gewinde 25 eingeschraubt ist und die außerdem eine Schlauchtülle 26 aufweist. Die Wandung der Schlauchtülle 26 weist einen radialen Durchgang auf, in dem ein Stift 27 angeordnet ist, der als Abstützung für eine Schraubendruckfeder 28 dient. Die Schraubendruckfeder 28 liegt an der Kugel 23 an. Das Stirnende 29 der Absperrbuchse 24 ist als Ventilsitz ausgebildet. Auf die Schlauchtülle 26 ist ein Rückflußschlauch 30 aufgezogen, der gleichzeitig den radialen Durchgang für den Stift 27 abdichtet.exceeds the set value. Therefore, difficulties arise when the motor 1 starts up. Consequently a start-up aid must be created within the pressure adjustment valve. The invention provides for this flow-dependent valve. Another cylindrical valve chamber 22 is connected to the pressure line 8, in which a ball 23 is performed with the game. The downstream side of the valve chamber 22 is through a Shut-off bushing 24 which is screwed into a thread 25 and which also has a hose nozzle 26 having. The wall of the hose nozzle 26 has a radial passage in which a pin 27 is arranged which serves as a support for a helical compression spring 28. The helical compression spring 28 rests on the ball 23 at. The front end 29 of the shut-off bushing 24 is designed as a valve seat. On the hose nozzle 26 is a reflux hose 30 drawn up, which at the same time seals the radial passage for the pin 27.

Die Schraubendruckfeder 28 hebt die Kugel 23 von dem Ventilsitz 29 ab, so lange kein Druck und kein Durchfluß innerhalb des Hydraulikkreislaufs vorhanden ist. Die Kugel 23 befindet sich dann in der in Fig. 2 eingezeichneten Stellung. Wenn der Motor 1 anläuft und die Zahnradpumpe 2 mit der Förderung des Hydraulikmediums beginnt, steigt der Druck innerhalb des Hydraulikkreises an. Das Hydraulikmedium strömt durch die Ventilkammer 22 in den Rückflußschlauch 30. Dabei strömt das Hydraulikmedium durch den Ringspalt zwischen der Kugel 23 und der Innenwandung der Ventilkammer 22. Die Strömung durch diesen Ringspalt führt zur Ausbildung einer Druckdifferenz Mit dem Anlaufen des Motors 1 steigt der Durchfluß innerhalb des Hydraulikkreises an, so daß auch der Durchfluß durch den genannten Ringspalt zunimmt. Infolgedessen nimmt die Druckdifferenz zu. Dadurch wird die Kugel 23 entgegen der Vorspannung der Schraubendruckfeder 28 bewegt und gelangt schließlich auf den Ventilsitz 29,The helical compression spring 28 lifts the ball 23 from the valve seat 29 as long as there is no pressure and no flow is present within the hydraulic circuit. The ball 23 is then located in the position shown in FIG Position. When the engine 1 starts up and the gear pump 2 starts pumping the hydraulic medium starts, the pressure inside the hydraulic circuit rises. The hydraulic medium flows through the valve chamber 22 in the return hose 30. The hydraulic medium flows through the annular gap between the ball 23 and the inner wall of the valve chamber 22. The flow through this annular gap leads to the formation of a pressure difference With the start of the engine 1, the flow within the hydraulic circuit increases, so that the Flow through said annular gap increases. As a result, the pressure difference increases. This will make the Ball 23 moves against the bias of the helical compression spring 28 and finally reaches the valve seat 29,

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so daß dadurch das strömungsabhängige Ventil abgesperrt wird. Der Hydraulikkreis ist damit auf dieser Seite abgeschlossen, so daß nunmehr allein das Druckeinstellventil wirksam ist. Die Erfindung gewährleistet damit ein störungsfreies Anlaufen des Motors und der Zahnradpumpe. Die Erfindung stellt also sicher, daß die Hydraulikanlage einwandfrei anlaufen kann. Das Druckeinstellventil ist so bemessen, daß im Leerlaufbetrieb die volle Fördermenge durch dieses Druckeinstellventil ausfließen kann. Beim Anschluß der Verbrauchereinrichtung ergibt sich kein wesentlicher Druckabfall innerhalb des Hydraulikkreises, auch wenn das Druckeinstellventil nahezu vollständig schließt. Bei einem Maximaldruckbereich bis zu 25 Bar oder mehr, kann der Druckabfall unterhalb 10 % gehalten werden.so that thereby the flow-dependent valve is shut off. The hydraulic circuit is thus completed on this side, so that now only the pressure setting valve is effective. The invention thus ensures trouble-free start-up of the motor and the gear pump. The invention therefore ensures that the hydraulic system can start up properly. The pressure adjustment valve is dimensioned so that the full delivery rate can flow out through this pressure adjustment valve when idling. When the consumer device is connected, there is no significant pressure drop within the hydraulic circuit, even if the pressure-adjusting valve closes almost completely. With a maximum pressure range of up to 25 bar or more, the pressure drop can be kept below 10%.

Claims

Applicant: Werdohler Pumpenfabrik Bickmeier GmbH Langenholthauser Straße 5983 Balve 2 pressure adjustment valve for a hydraulic circuit claims

1. Pressure adjustment valve for a hydraulic circuit of a Positive displacement pump, the pressure adjustment valve within a valve chamber connected to a return line has a valve body prestressed by a spring, characterized in that the valve body is a Valve ball is provided, the diameter of which is 0.5 to 15% larger than the diameter of the valve opening and that the stiffness of the spring is as small as possible.

2. Pressure adjustment valve according to claim 1, characterized in that the diameter of the valve ball 0.5 "to 3% larger than the diameter of the valve opening.

3. Pressure adjustment valve according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the spring on one of the valve

ball spanning spring plate and on one on one Adjusting spindle seated spring plate rests.

4. Pressure adjustment valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the formation of a flow-dependent valve is connected to the pressure line, a cylindrical valve chamber in which with Game a ball is guided that a valve seat is formed on the outflow side of the valve chamber (22) and that also acts on the ball a pressure element in a lifting sense.

5. Pressure adjustment valve according to claim 4, characterized in that the outflow side of the valve chamber through a shut-off bushing is completed, the end edge of which forms the said valve seat.

6. Pressure adjustment valve according to claim 5, characterized in that within the shut-off bushing a Helical compression spring is arranged as a pressure element, which is arranged on a radially inside the shut-off bushing Supports the pin.

7. Pressure adjustment valve according to claim 6, characterized in that the shut-off bushing is also used as a hose nozzle is effective.