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Ablaßventil Die Erfindung bezieht sich auf Ablaßventile für eine Druckflüssigkeitszuleitung,
die über ein Rückschlagventil zu einem Druckflüssigkeitssystem führt, wobei es erforderlich
ist, den Flüssigkeitsdruck im Drucksystem in einem gewissen Bereich zu halten. Der
Druck der Flüssigkeit in der Zuleitung in diesem Flüssigkeitsdrucksvstem wird im
nachfolgenden mit Zuleitungsdruck und der Flüssigkeitsdruck in dem System mit Systemdruck
bezeichnet. Unter einem derartigen Ablaßventil wird im vorliegenden Falle ein Ventil
verstanden, das, wenn der Systemdruck einen gewissen vorbestimmten Wert iibersteigt,
sich weit öffnet, so daß der Zuleitungsdruck auf einen Wert bei oder in der Nähe
von o vermindert wird, anstatt wie bei einem tIrberdruckventil gerade so weit zu
öffnen, daß der ungewünschte Überschuß aus dem Drucksystem bei vollem Druck entweichen
kann.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Ablaßventile, bei
denen ein Hauptventil mit einem kleineren Kolben zusammenwirkt, der unter der Wirkung
des Systemdrucks steht, so daß eine anfängliche geringe Öffnung des Hauptventils
bewirkt wird, wenn der Systemdruck über einen gewissen Wert ansteigt, und bei denen
das Hauptventil weiterhin mit einem größeren Kolben zusammenwirkt, der federbelastet
ist, so daß er das Hauptventil bei normalen Arbeitsbedingungen auf seinem Sitz hält,
der aber unter dem Einfluß der Flüssigkeit, die das Hauptventil nach der erwähnten
anfänglichen Öffnung passiert, eine weitere und größere Öffnung des Hauptventils
zu bewirken bestimmt
ist, um den Zuleitungsdruck rasch zu vermindern.
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Ein Ablaßventil dieser Art ist in der britischen Patentschrift Nr.
567 645 beschrieben; der Aufbau dieses Ventils beinhaltet jedoch gewisse Nachteile.
Der Hauptnachteil ist, daß die Leitung, die von dem Hauptventil ausgeht und über
die der Zuleitungsdruck vermindert wird, von einem hohlen Stößel des Hauptventils
gebildet wird, in den die Flüssigkeit über Bohrungen in dem kegelförmigen Kopf des
Hauptventils fließt. Da die zylindrische Welle des Hauptventils notwendigerweise
von begrenztem Durchmesser ist, ist es nicht möglich, so schnell, wie es oft erwünscht
ist, eine Verminderung des Zuleitungsdrucks zu erreichen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Bauart des Ablaßventils,
durch die dieser Nachteil beseitigt wird.
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Das Ablaßventil gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckflüssigkeitszuleitung zwischen dem Hauptventil und derjenigen Fläche des
kleineren Kolbens hindurchführt, die nicht unter der Wirkung des Systemdrucks steht
und daß andererseits die Flüssigkeit, die das Hauptventil passiert, auf einer Seite
lies größeren Kolbens, der Feder entgegen, wirkt, wobei in dem äußeren Gehäuse des
Ablaßventils eine Leitung vorgesehen ist, die diese Seite des größeren Kolbens über
einer Einengung mit der anderen Seite des größeren Kolbens und mit einem Auspuffrohr
verbindet.
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In der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung bildet der kleine
Kolben mit einer Ventilstange des Hauptventils ein Ganzes, und die beiden Kolben
und das Hauptventil sind vorzugsweise koaxial angeordnet. Gewisse Vorteile können
erzielt werden, wenn man die Fläche des kleineren Kolbens, die mit dem Zuleitungsdruck
beaufschlagt wird, ein wenig größer als die Fläche des Hauptventils ausführt, die
ebenfalls mit dem Zuleitungsdruck beaufschlagt wild; die Vorrichtung arbeitet jedoch
durchaus zufriedenstellend, wenn diese Flächen gleich groß sind, was vom wirtschaftlichen
Gesichtspunkt aus in der Regel vorzuziehen ist.
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Es können zweckmäßig Mittel vorgesehen werden, um die Einengung von
der Außenseite des Gehäuses einzustellen. Die Einengung hat den Zweck, einen unterschiedlichen
Druck auf den beiden Seiten des größeren Kolbens hervorzurufen und besteht zweckmäßig
aus einer einstellbaren Öffnung oder einer Kombination einer Sitzöffnung mit einem
leichten federbelasteten Ventil. Die einstellbare Öffnung ist hauptsächlich vorzuziehen
und kann mit Vorteil verwendet werden, wenn die Fördermenge der den Zuleitungsdruck
liefernden Pumpe konstant ist. Wenn diese Fördermenge jedoch um einen bestimmten
Grad variieren kann, ist es wünschenswert, die erwähnte Kombination von Öffnung
und Ventil zu verwenden.
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Zur Veranschaulichung der Erfindung wird nachfolgend eine geeignete
Vorrichtung an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung, bei der eine Ventilverengung
gebraucht ist. Fig. 2 gibt einen Teilsclltlitt durch die Vorrichtung wieder und
zeigt an Stelle einer Ventilverengung eine einstellbare Öffnung.
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Das äußere Gehäuse i der Vorrichtung besitzt einen Anschluß 2 für
eine Druckzuleitung und einen Anschluß 3 zur Verbindung der Vorrichtung mit einem
Flüssigkeitsdrucksystem. Zwischen den Anschlüssen 2 und 3 sind eine Ventilkammer
4, die von der Druckzuleitung gespeist wird, und ein Rückschlagventil 5 angeordnet,
das den Rückfluß von dem System zu der Ventilkammer verhindert. Der Ventilkegel
6 eines federbelasteten Hauptventils 7 wirkt auf einen Sitz 8 in einer Wand ddr
Ventilkammer 4. In der gegenüberliegenden Wand befindet sich, gleichachsig mit Ventilstangen
io und i i des Hauptventils 7, ein Zylinder 9, in dem ein kleiner Kolben 12 arbeitet,
der mit der Ventilstange io ein Ganzes bildet. Der Durchmesser des Zylinders 9 ist
gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes B. Auf der anderen Seite des Rückschlagventils
5 verbindet eine durch das Gehäuse i geführte Bohrung 13 das, Flüssigkeitsdrucksystem
mit der oberen Fläche des Kolbens 12.
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An der Unterseite des Ventilkegels 6 befindet sich, koaxial mit dem
Zylinder 9, ein weiterer Zylinder 14, in dem ein großer Kolben 15 arbeitet, der
die Ventilstange i i des Ventilkopfes 7 berührt. Die Kolbenfläche des großen Kolbens
15 ist acht- bis zehnmal größer als die Fläche, die von dem Sitz 8 umschlossen wird.
An der Unterseite des Kolbens 15 befindet sich eine starke Feder 16, die zwischen
dem unteren Ende des Zylinders 14 und einer Federplatte 17 wirkt. Die Feder drückt
in der Mitte auf die Unterseite des Kolbens 15 vermittels einer kleinen blanken
Kugel 18, so daß ein konstanter axialer Druck der Feder 16 auf den Kolben 15 gewährleistet
ist, der die Federbelastung des Hauptventils 7 bestimmt. Die Belastung der Feder
16 ist mit Hilfe einer Schraube i9 einstellbar.
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Ein Durchgang 20 verbindet den oberen Teil des Zylinders 14 mit einem
schwach federbelasteten Ventil 21, das z. B. so eingerichtet ist, daß es ungefähr
bei 0,55 atü öffnet. Das Ventil befindet sich in dem äußeren Gehäuse i und
ist mit Hilfe einer Schraube 22 einstellbar. In dem Verschlußstück des Ventils 21
ist eine Lecköf£nung 23 angeordnet. Ein Durchgang 24 verbindet das Ventil 21 mit
einem Vorratsbehälter oder mit der Ansaugleitung einer Pumpe. Ein anderer Durchgang
25 verbindet den Durchgang 24 mit dem Zylinder auf der Unterseite des großen Kolbens
15.
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In Fig.2 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der das Ventil
21 ersetzt ist durch einen Schieber 26, der mittels einer Schraube 27 verstellbar
ist.
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Bei Anwendung der Vorrichtung unter normalen Bedingungen ist das Rückschlagventil
5 offen, und die Pumpe beaufschlagt das Drucksystem über die Ventilkammer 4. Der
Zuleitungsdruck hat bei diesem Stande keinen Einfluß auf das Hauptventil
7, da seinem Druck auf dieses sein Druck gegen die Unterseite des Kolbens
12 entgegenwirkt. Die einzige Kraft, die also in Betracht zu ziehen ist, sind die
aufwärts
gegen die Unterseite des Kolbens 15 wirkende Feder 16 und der Systemdruck, der an
der Oberseite des Kolbens 12 nach unten wirkt. Solange die vorbestimmte Belastung
auf die Feder 16 eine größere Kraft ausübt als der Systemdruck, bleibt das Hauptventil
7 geschlossen. Sobald jedoch der Systemdruck einen bestimmten Wert übersteigt, wird
die Feder 16 zusammengedrückt. Das Hauptventil 7 gibt nach und vermindert den Druck
in der Ventilkammer ,4. Das Rückschlagventil schließt sich dann automatisch, um
den Druck in dem Drucksystem aufrechtzuerhalten. Die Flüssigkeit, die hinter das
geöffnete Hauptventil 7 fließt, baut einen geringen, zwischen den beiden Seiten
des Kolbens 15 unterschiedlichen Druck auf, dank der Einengung, die von (lern Ventil
21 oder dem Hahn 26 gebildet wird, und dieses hat zur Folge, daß der Kolben 15 sich
nach unten bewegt. Das Hauptventil 7 öffnet sich infolgedessen weit, wodurch der
Zuleitungsdruck praktisch auf o vermindert wird.
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Sobald der Systemdruck unter den vorbestimmten Schließwert fällt,
überwindet die Feder 16 die Kombination des erwähnten Druckunterschiedes und den
Druck, der von dem Systemdruck ausgeübt wird, und das Hauptventil beginnt sich zu
schließen, wobei der Durchfluß der Flüssigkeit hinter das Ventil sich vermindert.
Dieses Nachlassen des Durchflusses verringert den erwähnten Druckunterschied, und
die Feder 16 ist dann imstande, das Hauptventil 7 auf seinen Sitz 8 zu zwingen.
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Eine typische Arbeitsbedingung für den Schließwert ist 67 atii@und
für den öffnungswert 74 atü.