DE8312106U1 - PRESSURE LIMIT VALVE - Google Patents

PRESSURE LIMIT VALVE

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DE8312106U1
DE8312106U1 DE19838312106 DE8312106U DE8312106U1 DE 8312106 U1 DE8312106 U1 DE 8312106U1 DE 19838312106 DE19838312106 DE 19838312106 DE 8312106 U DE8312106 U DE 8312106U DE 8312106 U1 DE8312106 U1 DE 8312106U1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0446Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces
    • F16K17/046Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces the valve being of the gate valve type or the sliding valve type

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Description

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghäusen 2Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghäusen 2

Da 629 a,b/83 "..'· \ . ί |!-!. . ."., '. 14. April 1983Since 629 a, b / 83 ".. '· \ . Ί |! - !...".,'. April 14, 1983

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil mit einem innerhalb einer Längsbohrung eines Ventilgehäuses entlang eines in einer umlaufenden Ringnut eingelegten O-Ringes bis zu einem Anschlag verschieblichen und mit einem Anschlagbund versehenen Ventilkolben, der bei Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Soll-Einstelldruckes entgegen der Kraft einer Feder oder eines Federsystems axial verschiebbar ist und Druckflüssigkeit von einer Eingangsseite des Gehäuses durch eine in ihm angeordnete Axialbohrung und mehrere in etwa gleicher Höhe davon abzweigende Radialbohrungen zu einer Ausgangsseite des VeKfcilgehäuses durchströmen läßt und der bei Erreichung bzw. Unterschreitung des vorgegebenen Soll-Einstelldruckes unter der Wirkung der Feder oder des Federsystems in seine Schließstellung zurückschiebbar ist.The invention relates to a pressure relief valve with a valve housing within a longitudinal bore slidable along an O-ring inserted in a circumferential annular groove up to a stop and valve piston provided with a stop collar which, when a predetermined setpoint pressure is reached or exceeded is axially displaceable against the force of a spring or a spring system and pressure fluid from an input side of the housing through an axial bore arranged in it and several at approximately the same height radial bores branching off from it can flow through to an output side of the VeKfcilgehäuses and when it is reached or falling below the specified setpoint pressure under the action of the spring or the spring system in his Closed position can be pushed back.

Druckbegrenzungsventile dieser oder ähnlicher Art werden vornehmlieh zur Absicherung von Eck- oder Kappenanstellzylindern von im Bergbau verwendeten HydrauLksystemen verwendet. Nach den Betriebsempfehlungen für den Steinkohlenbergbau wird unter anderem an derartige Druckbegrenzungsventile die Forderung gestellt, daß einerseits der Schließdruck der Ventile innerhalb des ersten Betriebsjahres den Soll-Einstelldruck um maximal 20 % unterschrei-„n tet und daß andererseits der Öffnungsdruckanstieg kleinerPressure relief valves of this or a similar type are mainly used to protect corner or cap adjusting cylinders of hydraulic systems used in mining. After the operation of recommendations for the coal industry the demand is made, inter alia, to such pressure relief valves, on the one hand, the closing pressure of the valves less within the first year of operation, the desired set pressure to a maximum of 20% undershot "n tet and on the other hand, the opening pressure rise

Patentanwalt Eichelbaum - Michaelstraße 4 · 0-4350 Recklinghausen 2 -7Patent attorney Eichelbaum - Michaelstrasse 40-4350 Recklinghausen 2-7

Da 529 a,b/83 ,/. j ' ί..:Γ'|· * ϊ"ί «j 14. April 1983Da 529 a, b / 83, /. j 'ί ..: Γ ' | · * ϊ "ί« j April 14, 1983

höchstens gleich 150 bar bei einem Durchflußstrom im Bereich von O bis 30 Litern pro Minute beträgt. Diese beiden Forderungen stehen in einem gewissen Gegensatz zueinander, worauf sich je nach der grundsätzlichen Betriebsart der Ventile verschiedene Probleme ergeben. So besteht beispielsweise bei mit mechanischen Biedern arbeitenden Druckbegrenzungsventilen die Gefahr, daß zur Sicherstellung der erforderlichen Durchflußmenge innerhalb der geringen Reaktionszeit die Federn auf Block gefahren werden, wodurch sie ermüden und sich damit ihre Kennlinie ändert. Demzufolge können die Sollbedingungen nicht mahr erfüllt werden.at most equal to 150 bar with a flow rate im Range from 0 to 30 liters per minute. These two demands are in a certain contrast to each other, whereupon various problems arise depending on the basic operating mode of the valves. So there is, for example, in the case of pressure relief valves that work with mechanical bourgeoisie, the risk that to Ensuring the required flow rate within the short reaction time, the springs moved to block as a result of which they tire and thus their characteristic curve changes. As a result, the target conditions can no longer be fulfilled.

Bei mit Gasfedern arbeitenden Druckbegrenzungsventilen wiederum kann Hydraulikflüssigkeit in den Gasraum ein-In the case of pressure relief valves that work with gas springs, on the other hand, hydraulic fluid can enter the gas chamber.

■'i5 dringen. Dadurch wird die Gasfeder härter und kann zu einer Auflastung des Ventiles führen, was wiederum mit einem unzulässigen Druckanstieg im Ausbau verbunden ist, der zu Deformationen und Zerstörungen im hydraulischen System und in dem davon beaufschlagten Stahlbau f;\hrt.■ 'i5 penetrate. This makes the gas spring harder and can cause it to lead to an increase in pressure on the valve, which in turn is associated with an impermissible pressure increase in the expansion, which leads to deformations and destruction in the hydraulic system and in the steel structure affected by it.

Allgemein darf man sagen, daß eine harte Feder bei kurzem Hub des Ventilkolbens eine hohe Schließkraft sicherstellt, jedoch auch nur eine geringe Durchflußmenge der Druckflüssigkeit zuläßt. Demgegenüber gewährleistet eine weiche Feder zwar einen längeren HubIn general it can be said that a hard spring with a short stroke of the valve piston has a high closing force ensures, but also allows only a small flow rate of the hydraulic fluid. In contrast, guaranteed a soft spring has a longer stroke

«ς des Ventilkolbens und damit auch eine größere Durchflußmenge der Druckflüssigkeit, jedoch haftet ihr dann der Nachteil einer größeren Baulänge und einer geringeren Schließkraft an.«Σ of the valve piston and thus a larger flow rate the hydraulic fluid, but then you have the disadvantage of a longer length and a shorter one Closing force.

Außerdem besteht bei beiden vorerläuterten Ventilarten zur Sicherstellung einer großen DurchflußmengeThere is also the case with both types of valve explained above to ensure a large flow rate

Patentanwalt Eichelbaurin · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 rtPatent attorney Eichelbaurin · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 rt

Da 629 a,b/83 · _: .; j :: . *..; .; 14. April 1983Da 629 a, b / 83 · _:.; j ::. * ..; .; April 14, 1983

der Druckflüssigkeit innerhalb einer relativ kurzen Zeiteinheit die Gefahr, daß der vom Ventilkolben zur Freigabe eines Durchströmquerschnittes zu überfahrende O-Ring vom harten Strahl der Druckflüssigkeit buchstäblieh aufgesägt und damit zerstört wird. Dann ist das Ventil funktionsunfähig.of the hydraulic fluid within a relatively short time Time unit, the risk that the valve piston to clear a flow cross-section to be driven over O-ring literally from the hard jet of hydraulic fluid is sawed open and thus destroyed. Then the valve is inoperable.

Bei einem bekannten Druckbegrenzungsventil der eingangs genannten Art (nach der US-PS 3 548 867) und dessen prioritätsbegründenden Gegenstand gemäß der DE-OS 1 750 834' ist die Axialbohrung durchgehend gestaltet und wird an ihrem der Ausgangssseite des Ventilgehäuses zueordneten Ende von der Dichtfläche eines Druckkörpers abgedichtet, der einer zylindrischen Schraubenfeder als Stützfläche dient. Bei einem Druckanstieg der Druckflüssigkeit auf der Eingangsseite des Ventilgehäuses wird der Ventilkolben soweit verschoben, bis sein Anschlagbund gegen den Anschlag im Ventilgehäuse fährt. Dabei überfahren die Radialöffnungen den O-Ring, so daß Druckflüssigkeit durch die Axialbohrung und die Radialbohrungen zur Ausgangsseite des Ventilgehäuses durchströmen kann. Bei einem weiteren Druckanstieg wird auch der Druckkörper und damit seine Dichtfläche vom Ende der Axialbohrung abgehoben, so daß auch noch zusätzlich aus dieser Axialbohrung Druckflüssigkeit austreten kann/Dieses Druckbegrenzungsventil ist mit dem Nachteil behaftet, daß einerseits ein relativ langer Hub von der Schließstellung bis zur Öffnungsstellung des Ventilkolbens erforderlich ist und daß andererseits die auf den Druckkörper einwirkende Feder auf Block zusammenpreß-OQ bar ist. Letzteres führt hinsichtlich der FederIn a known pressure relief valve of the type mentioned (according to US Pat. No. 3,548,867) and its Priority-based object according to DE-OS 1 750 834 ' the axial bore is designed to be continuous and is assigned to the outlet side of the valve housing End sealed by the sealing surface of a pressure body, that of a cylindrical helical spring as a support surface serves. When the pressure of the hydraulic fluid rises on the inlet side of the valve housing, the valve piston becomes Moved until its stop collar moves against the stop in the valve housing. Run over it the radial openings the O-ring, so that hydraulic fluid can flow through the axial bore and the radial bores to the outlet side of the valve housing. In the event of a further increase in pressure, the pressure body and thus its sealing surface also move away from the end of the axial bore lifted off, so that hydraulic fluid can also escape from this axial bore / this Pressure relief valve has the disadvantage that, on the one hand, a relatively long stroke from the closed position up to the open position of the valve piston is required and that, on the other hand, the spring acting on the pressure body compresses to block-OQ is cash. The latter leads in terms of the spring

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 - D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 - D-4350 Recklinghausen 2

Da 629 a,b/83 .* . : " : '. V ' \ \. \ 14. April 1983Da 629 a, b / 83. *. : ": '. V' \ \. \ April 14, 1983

zu Ermüdungserscheinungen und zu einer Änderung ihrer Kennlinie, während der relativ lange Hub eine weichere Feder mit dem Nachteil einer geringeren Schließkraft erfordert. Zudem steigt der Druck in der dem O-Ring aufnehmenden Ringnut schlagartig beim Überfahren der Radialöffnungen des Ventilkolbens an, wodurch der O-Ring von dem harten, aus den Radialöffnungen austretenden Druckflüssigkeitsstrahl geradezu zersägt wird. Da außerdem der relativ lange Hub teüglich der maximal pro Zeiteinheit austretenden Druckflüssigkeitto signs of fatigue and to a change in its characteristic curve, while the relatively long stroke has a softer one Requires spring with the disadvantage of a lower closing force. In addition, the pressure in the one receiving the O-ring increases Ring groove abruptly when driving over the radial openings of the valve piston, whereby the O-ring is almost sawed up by the hard jet of hydraulic fluid emerging from the radial openings. In addition, since the relatively long stroke reduces the maximum pressure fluid escaping per unit of time

mit einer Zeitkomponente behaftet ist, kann infolge der dadurch verlängerten Schaltzeit des Ventiles ein zum Knicken des Stahlbausystems führende Auflastung erfolgen. | Bei einem bekannten Druckbegrenzungsventil ähnlicher | Art (nach der DE-OS 2 832 964) wird der Ventilkolben an einem Ende über einen Ventilteller von einer zylindrischen Schraubenfeder und an seinem anderen Ende über eine zylindrische Hülse von einer zweiten Feder beaufschlagt. Die beiden Federn arbeiten gegeneinander, wodurch mit Absinken der Federkraft der einen Feder sich | die Federkraft der anderen Feder erhöht und umgekehrt. Die Hülse liegt lose an dem ihr zugekehrten Εηάώ des Ventilkolbens an. Sobald diese Kontaktstelle zwischen Hülse und Ventilkolben die O-Ring-Dichtung im Ventil-is subject to a time component, as a result of the longer switching time of the valve, a to Buckling of the steel construction system leading to the load. | In a known pressure relief valve similar | Art (according to DE-OS 2 832 964) the valve piston is at one end over a valve plate from a cylindrical Helical spring and acted upon at its other end by a second spring via a cylindrical sleeve. The two springs work against each other, which means that as the spring force of one spring decreases, | the spring force of the other spring increases and vice versa. The sleeve lies loosely on the Εηάώ des facing it Valve piston on. As soon as this contact point between the sleeve and the valve piston closes the O-ring seal in the valve

2Q gehäuse überfahren hat, wird die Hülse an einem Ringbund zurückgehalten, wohingegen der Ventilkolben unter dem Druck der Druckflüssigkeit die zylindrische Schraubenfeder noch stärker zusammenpreßt, bis ein Spalt zwischen den beiden zuvor in Kontakt befindlichen Stirnseiten von Hülse und Ende des Ventilkolbens entsteht.2Q has passed the housing, the sleeve is attached to an annular collar held back, whereas the valve piston under the pressure of the pressure fluid, the cylindrical helical spring compresses even more until there is a gap between the two end faces that were previously in contact from the sleeve and the end of the valve piston.

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2

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Durch diesen Spalt kann Druckflüssigkeit in die radial einmündenden Austrittsöffnungen austreten. Bei schlagartigen Belastungen kann der Ventilkolben die zylindrische Schraubenfeder auf Block zusammenpressen, wodurch letztere weich wird, ihre Kennlinie und damit auch den Soll-Einstelldruck ändert. Zwar kann über das verstellbare Widerlager der zylindrischen Schraubenfeder eine Nachjustierung vorgenommen werden, die jedoch mit dem Nachteil einer noch rascheren Blockpressung und einer erneuten Änderung der Federkennlinie behaftet ist.Through this gap, hydraulic fluid can enter the radial emerging outlet openings emerge. In the event of sudden loads, the valve piston can turn the cylindrical Compress the coil spring on a block, which softens the latter, its characteristic curve and thus also changes the target set pressure. It is true that the adjustable abutment of the cylindrical helical spring a readjustment can be made, however, with has the disadvantage of an even faster block compression and a renewed change in the spring characteristic.

Im Augenblick der Öffnung dieses Druckbegrenzungsventiles wirkt auf den Ventilkolben lediglich die zylindrische Schraubenfeder. Zur Erzielung des erforderlichen Schließdruckes muß demzufolge diese Einzelfeder entsprechend hart ausgebildet werden. Das aber wiederum ist mit dem Nachteil einer nur geringen Durchflußmenge durch den Spalt zwischen Hülse und Ende des Ventilkolbens behaftet.At the moment this pressure relief valve is opened only the cylindrical helical spring acts on the valve piston. To achieve the required Closing pressure, this individual spring must therefore be made correspondingly hard. But that in turn has the disadvantage of only a small flow rate through the gap between the sleeve and the end of the valve piston afflicted.

Bei einem Druckbegrenzungsventil anderer Art (nach der DE-OS 2 815 919) ist der letztbeschriebene Spalt zwischen der Hülse und dem Ventilkolben durch einen noch kleineren Spalt zwischen der Axialbohrung im Ventilkörper und einem Dichtkegel ersetzt worden. Dieses Druckbegrenzungsventil weist außer den vorgenannten Nachteilen einen noch geringeren Durchströmquerschnitt und damit eine noch geringere Durchflußmenge pro Zeiteinheit auf.In the case of a pressure relief valve of a different type (according to DE-OS 2 815 919) the last-described one is Gap between the sleeve and the valve piston through an even smaller gap between the axial bore in the valve body and a sealing cone have been replaced. This pressure relief valve has in addition to the aforementioned Disadvantages an even smaller flow cross-section and thus an even smaller flow rate per unit of time.

Bei einem Druckbegrenzungsventil anderer Art (nach dem DE-GM 7 811 107) taucht der Ventilkolben mit einem Ende in einmmit Stickstoff gefüllten GasraumIn the case of a pressure relief valve of a different type (according to DE-GM 7 811 107), the valve piston also plunges one end into a gas space filled with nitrogen

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-435Q Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ' .: \ . I \\.'.. . '."'. \ 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-435Q Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 '. : \ . I \\. '... '. "'. \ April 14, 1983

des Ventilgehäuses ein. Dabei neigt die Dichtung im Ventilgehäuse zwischen den radial einmündenden Austrittsöffnungen und dem Gasraum zu Undichtigkeiten, die mit zunehmendem Verschleiß größer werden. Dadurch gelangt Druckflüssigkeit in den Gasraum, wodurch die Gasfeder härter wird, was wiederum zu einem unzulässigen Druckanstieg im Ausbau führen kann. Ein Härterwerden der Gasfeder ist bei einem Druckbegrenzungsventil unmittelbar auch mit einem Abfall der Auslaßmenge der Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit verbunden, wodurch sich das Ventil zumindest kurzzeitig - im Hinblick auf die auf ihn einwirkenden Außenkräfte als starr erweisen und damit auflasten kann. Außerdem wird der O-Ring durch den harten Strahl der aus den stufenförmig in Verschieberichtung nachgeordneten Radialbohrungen austretenden Druckflüssigkeit buchstäblich zersägt. Eine Zerstörung des O-Ringes wiederum führt zur unmittelbaren Funktionsunfähigkeit des gesamten Druckbegrenzungsventiles.of the valve housing. The seal in the valve housing between the radially opening outlet openings and the gas space tends to leak with increasing wear. This causes hydraulic fluid to enter the gas space, causing the gas spring becomes harder, which in turn can lead to an impermissible pressure increase in the expansion. A hardening of the In the case of a pressure relief valve, gas spring is also immediate with a drop in the discharge amount of the pressure fluid connected per unit of time, whereby the valve is at least briefly - in terms of it external forces acting on it can prove to be rigid and can thus increase the burden. In addition, the O-ring is due to the hard Jet of hydraulic fluid emerging from the radial bores arranged downstream in the direction of displacement literally sawed up. Destruction of the O-ring in turn leads to immediate inoperability of the entire pressure relief valve.

Ferner ist aus der DE-OS 2 408 106 ein weiteresFurthermore, from DE-OS 2 408 106 another

on Druckbegrenzungsventil anderer Art bekannt, das aus einer Vielzahl von Einzelteilen, einem kompliziert ausgebildeten Ventilkolben und einem Steuerkolben besteht. Der Ventilkolben wird über einen Schraubstopfen und einen Ventilteller von einer zylindrischen Schraubenfeder beaufschlagt, wobei die bereits zur US-PS 3 548 867 sowie zur DE-OS 2 832 964 getroffenen Ausführungen hierauf in gleicher Weise zutreffen.on pressure relief valve of another type known, which consists of a There is a multitude of individual parts, a valve piston with a complicated design and a control piston. The valve piston is acted upon by a cylindrical coil spring via a screw plug and a valve plate, the remarks already made on US Pat. No. 3,548,867 and DE-OS 2,832,964 refer to this apply in the same way.

Und schließlich ist nach der FR-PS 1 493 612 ein Membranventil anderer Art bekannt, bei dem eine Zusammen-And finally, according to FR-PS 1 493 612, a diaphragm valve of a different type is known in which a combination

pi'essüng der Feder durch eine mit einem Anschlag" 30pi'essüng the spring by one with a stop " 30th

Patentanwalt Eichelbaum · Michaeistraße 4 · D-435Ö Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ' / \ . \ ::;... '.'". \ 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaeistraße 4 · D-435Ö Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 '/ \. \ ::; ... '.'". \ April 14, 1983

bund versehene, konzentrisch zwischen den Federn angeordnete Führungsstange verhindert wird. Ein solches Hub-Begrenzungssystem für die Federn läßt sich nicht oder nicht ohne weiteres auf die vorstehend beschriebenen Druckbegrenzungsventile übertragen. Bei einer Übertragung muß zur Verhinderung des Herausfallens des Ventilkolbens sein Außendurchmesser gegenüber dem Durchströmquerschnitt an der Eingangsseite des Ventilgehäuses vergrößert werden. Das ist neben einer komplizierten Fertigung mit einer Drosselung der Hydraulikflüssigkeit an der letztgenannten Stelle verbunden. Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckbegrenzungsventil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches einerseits bei einem äußerst kurzen Hub des Ventilkolbens große Durchflußmengen der Druckflüssigkeit bei der zulässigen Überschreitung des Soll-Einstelldruckes gewährleistet und welches andererseits eine lange Lebensdauer des O-Ringes und damit eine lange Funktionssicherheit des Ventiles sicherstellt.collar provided, concentrically arranged between the springs guide rod is prevented. One such Stroke limitation system for the springs cannot be or not simply transferred to the pressure relief valves described above. In the event of a transfer To prevent the valve piston from falling out, its outer diameter must be compared to the Flow cross-section on the inlet side of the valve housing can be increased. That's next to a complicated one Manufacturing associated with a throttling of the hydraulic fluid at the last-mentioned point. Proceeding from this prior art, the invention is based on the object of a pressure relief valve of the type mentioned above, which on the one hand with an extremely short stroke of the valve piston large flow rates of the hydraulic fluid at the permissible Exceeding the target set pressure and which on the other hand ensures a long service life of the O-ring and thus a long-term functional reliability of the valve.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:This object is achieved according to the invention in conjunction with the generic term mentioned at the outset by the Combination of the following features solved:

a) Die Axialbohrung endet in an sich bekannter Weise als Sackloch etwa in Höhe der Radialbohrungen,a) The axial bore ends in a manner known per se as a blind hole approximately at the level of the radial bores,

b) in der Schließstellung des Ventiles überschneidet die der Eingangsseite zugekehrte Vorderkante der Ringnut die Austrittsöffnungen der Radialbohrungen undb) in the closed position of the valve, the front edge facing the inlet side overlaps Ring groove the outlet openings of the radial bores and

c) die Feder oder das Federsystem weist eine flache Kennlinie auf.c) the spring or the spring system has a flat characteristic curve.

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ·* ; ": ·/*::. ·"·"" 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 · *; " : · / * ::. ·" · "" April 14, 1983

Durch das Merkmal a) in Verbindung mit dem Merkmal b) wird der O-Ring vorgespannt und preßt sich demzufolge wie eine plastische Masse, jedoch elastisch, in der Nähe der Hinterkante der Ringnut. Dadurch wird in Verbindung mit dem Merkmal c) bei einem optimal geringen Hub in der einen Richtung eine momentane große Öffnung und in der anderen Richtung trotz der flachen Federkennlinie eine hohe Schließkraft des Ventiles erreicht. Durch diese im Prinzip mehrstufige Entspannung wird aufgrund des geringen Gesamthubes von der Schließstellung bis zur vollständigen Öffnungsstellung eine zwar weiche, dennoch blitzschnelle Druckentlastung sichergestellt. In Versuchen hat sich herausgestellt, daß ein so beschaffenes Ventil eine Durchlaßmenge bis zu 60 Liter pro Minute gewährleisten kann, obgleich nach den Betriebsempfehlungen für den. Steinkohlenbergbau nur maximal 30 Liter pro Minute gefordert werden. Ferner konnte überraschend festgestellt werden, daß selbst nach 45 000 Schaltungen der 0-Ring an seinen den Austrittsöffnungen der Radialbohrungen zugekehrten Flächenbereichen keine Abnutzungserscheinungen aufwies. Abnutzung serscheinungen waren lediglich an denjenigen Stellen des 0-Ringes festzustellen, die mit den durchgehenden Wand« bereichen zwischen zwei benachbarten Austrittsöffnungen der Radialbohrungen Reibkontakt hatten. Dieser Reibkontakt rührt nach grundsätzlichen Feststellungen aufgrund mehrerer Versuchsreihen daher, daß eine schmale, filmartige Nase des 0-Ringes in den aufgrund der GleitpassungThrough feature a) in conjunction with feature b), the O-ring is pretensioned and consequently presses itself like a plastic mass, but elastic, near the rear edge of the annular groove. This is in conjunction with the feature c) with an optimally small stroke in one direction a momentary large opening and in the other Direction achieved a high closing force of the valve despite the flat spring characteristic. Through this im The principle of multi-stage relaxation is due to the small overall stroke from the closed position to the complete The opening position is soft, but lightning-fast Pressure relief ensured. In tests it has been found that a valve constructed in this way has a passage amount can guarantee up to 60 liters per minute, although according to the operating recommendations for the. Hard coal mining only a maximum of 30 liters per minute are required. Furthermore, it was surprisingly found that that even after 45,000 switching operations the O-ring faces the outlet openings of the radial bores Surface areas showed no signs of wear. Signs of wear were only in those places of the O-ring, the areas with the continuous wall between two adjacent outlet openings of the radial bores had frictional contact. This frictional contact is based on fundamental findings several series of tests, therefore, that a narrow, film-like nose of the O-ring in the due to the sliding fit

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraßö 4 · D-435Q Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ' .: \ . · j! r. , !"! \ 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstraßö 4 · D-435Q Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 '. : \. · Y! r. ,! "! \ April 14, 1983

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zwischen Ventilkolben und Gehäuse erforderlichen Spalt hineingepreßt wird und dort eine entsprechend hohe Friktion erfährt. Jedoch wurde entgegen den ursprünglich gehegten Befürchtungen der Fachleute durch die Vorspannung des O-Ringes aufgrund des Merkmales b) kein Verschleiß des O-Ringes in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen der Radialbohrungen festgestellt, vielmehr ein Ausweichen und damit eine Ausweichmöglichkeit der unmittelbar an diesen Austrittsöffnungen anliegenden O~Ring-Flächenbereiche. between the valve piston and the housing required gap is pressed and there a correspondingly high Experience friction. However, contrary to the originally cherished fears of the experts, the preload of the O-ring due to feature b) no wear of the O-ring in the immediate vicinity of the outlet openings of the radial bores, rather an evasion and thus an evasion possibility of the immediate O ~ ring surface areas adjacent to these outlet openings.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung reicht in der Schließstellung des Ventiles der äußerste Kantenbereich der Austrittsöffnungen der Radialbohrungen maximal bis zur Mitte des vorgespannten O-Ringes. Erst bei Überschreitung dieser Mitte des vorgespannten, elastischen O-Ringes erfolgt ein Flüssigkeitsdurchlaß. Dadurch kann der Hub des Ventilkolbens von seiner Schließstellung bis zur ersten gewollten Undichtigkeit noch kleiner gestaltet werden. Vorteilhaft beträgt der Hub des Ventilkolbens von seiner Schließstellung bis zur Undichtigkeit ca. nur 1 mm und bis zu seiner vollen Öffnungsstellung etwa 3,5 mm. Als Größe der Gleitpassung zwischen Ventilkolben und Zylinderwand hat sich die Passung h 7/H 7 zuzüglich der entsprechenden'Verschleißaufmaße der zur dieser Passung gehörenden Lehren als besonders vorteilhaft erwiesen. Üblicherweise läßt eine Passung h 7/H 7 zwischen zwei Teilen keine oder nur sehr schwer eine Relativbewegung zu. Zuzüglich der ent-According to an advantageous development of the invention In the closed position of the valve, the outermost edge area of the outlet openings of the radial bores is sufficient maximum up to the middle of the pretensioned O-ring. Only when this center of the pre-tensioned, The elastic O-ring allows liquid to pass through. This allows the stroke of the valve piston from its closed position be made even smaller up to the first desired leak. The stroke is advantageously of the valve piston from its closed position to the leak approx. only 1 mm and to its full Open position about 3.5 mm. The size of the sliding fit between the valve piston and the cylinder wall has proven to be Fit h 7 / H 7 plus the corresponding wear allowances the teachings pertaining to this fit have proven to be particularly advantageous. Usually one Fit h 7 / H 7 between two parts does not allow for any relative movement or only with great difficulty. Plus the

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Patentanwalt Eichelbaum - Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum - Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2

Da 629 a,b/83 · : .; : :: r# § ;..; .; 14. April 1983Da 629 a, b / 83 ·:.; : :: r # § ; ..; .; April 14, 1983

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sprechenden Verschleißaufmaße der zu der genannten Passung gehörenden Lehren konnte eine, sämtliche Anforderungen erfüllende Gleitpassung erzielt werden. Dabei wird vorteilhaft die Durchtrittsöffnung für den Ventilkolben im Ventilgehäuse mit einer die Durchtrittsöffnung trichterförmig erweiternden Randfase versehen. Diese Randfase kann sowohl 0,5 mm χ 90 als auch 0,5 mm χ 120 gestaltet sein. Die Wanddicke zwischen der der Ausgangsseite des Ventilgehäuses zugekehrten Hinterkante der Ringnut und der sich trichterförmig erweiternden Randfase beträgt zwischen 1,0 und 0,5 mm.Speaking wear allowances of the gauges belonging to the fit mentioned could one, all of the requirements satisfactory sliding fit can be achieved. The passage opening is advantageous for the Provide the valve piston in the valve housing with an edge bevel that widens the passage opening in the shape of a funnel. This edge bevel can be designed both 0.5 mm 90 and 0.5 mm χ 120. The wall thickness between the one facing the outlet side of the valve housing The rear edge of the ring groove and the funnel-shaped widening edge bevel is between 1.0 and 0.5 mm.

Zur Sicherstellung einer großen Durchflußmenge durch den Ventilkolben ist das Verhältnis der Querschnittsfläche seiner Axialbohrung zur Summe der Querschnitts- fläche seiner Radialbohrungen etwa 2:1. Unter Beachtung dieses Verhältnisses werden beispielsweise bei einem Ventilkolben mit einer Axialbohrung von 4 mm acht Radialbohrungen mit einem Durchmesser von 1,0 bis 1,2 mm vorgesehen, wobei der Ventilkolben einen Außendurc^messer von 5 mm aufweist.To ensure a large flow rate through the valve piston is the ratio of the cross-sectional area of its axial bore to the sum of the cross-sectional area of its radial bores about 2: 1. Taking this relationship into account, for example, a Valve piston with an axial bore of 4 mm, eight radial bores with a diameter of 1.0 to 1.2 mm provided, the valve piston having an outer diameter of 5 mm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawings. Show:

Figur 1: Einen Längsschnitt durch das neue Druckbegrenzungsventil, Figure 1: A longitudinal section through the new pressure relief valve,

Figur 2: den Ventilkolben und die angrenzenden Ventilgehäuseteile in einer Ausschnittsvergrößerung von Figur 1,FIG. 2: the valve piston and the adjoining valve housing parts in an enlarged detail from Figure 1,

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 - D-4350 Becklinghausen Da 629 a,b/83 '/. ·| . · ··_!. . \·\ ·*. 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstraße 4 - D-4350 Becklinghausen Da 629 a, b / 83 '/. · | . · ·· _ !. . \ · \ · *. April 14, 1983

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Figur 3: eine Teilansicht von Figur 1 in Höhe desFigure 3: a partial view of Figure 1 at the level of the

O-Ringes in vergrößerter Darstellung bei vorgespanntem O-Ring undO-ring in an enlarged view with preloaded O-ring and

Figur 4: einen Schnitt entlang der Linie IV/IV von Figur 2.FIG. 4: a section along the line IV / IV of Figure 2.

Das neue Druckbegrenzungsventil 1 besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 2, einem Ventilkolben 3, einer Ventilfeder 4 und einer Federkammer 5. Innerhalb der Längsbohrung 6 im Ventilgehäuse 2 befindet sich in einer umlaufenden Ringnut 7 ein eingeigter O-Ring Der Ventilkolben 3 weist an seinem offenen Ende 3* einen Anschlagbund 9 auf, dessen Kante 91 einen maximalen Hub H des Ventilkolbens 3 bis zum Anschlag 10 des Ventilgehäuses 2 zuläßt.The new pressure relief valve 1 consists essentially of a valve housing 2, a valve piston 3, a valve spring 4 and a spring chamber 5 End 3 * has a stop collar 9, the edge 9 1 of which allows a maximum stroke H of the valve piston 3 up to the stop 10 of the valve housing 2.

Das Ventilgehäuse 2 ist über ein Außengewinde 11 mit einem Innengewinde 12 der Federkammer 5 verschraubt und mittels der Dichtung 13 zueinander druckflüssigkeitsdicht abgedichtet. Die Federkammer ist mit mehreren RadialÖffnungen 14 und einer Axialöffnung 15 versehen. Die Axialöffnung 15 befindet sich innerhalb einer Mutter 16 und einer Imbusschraube 17, über welche die Feder 4 vorgespannt werden kann. Die Feder 4 stützt sich mit ihrem einen Ende 41 gegen einen über die Imbusschraube 17 verstellbaren Federteller 18 und mit ihrem anderen Ende 41' gegen einen zweiten Federteller 19 ab. Der Federteller 19 ist mit einer Dürchflußbohrung 20 und an seiner Unterseite mit einer !^eiförmigen Anlagefläche 21 versehen, an 3Q welcher das halbkugelförmig ausgebildete Ende 31' desThe valve housing 2 is screwed to an internal thread 12 of the spring chamber 5 via an external thread 11 and is sealed from one another in a pressure-fluid-tight manner by means of the seal 13. The spring chamber is provided with several radial openings 14 and one axial opening 15. The axial opening 15 is located within a nut 16 and an Allen screw 17, via which the spring 4 can be pretensioned. The spring 4 is supported with its one end 4 1 against a spring plate 18 adjustable via the Allen screw 17 and with its other end 4 1 ′ against a second spring plate 19. The spring plate 19 is provided with a Dürchflußbohrung 20 and on its underside with a! ^ Egg-shaped abutment surface 21 at Q 3 wherein the semi-spherically shaped end 3 1 'of the

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 620 a>b/83 *'.'· ·[ . · ··,:. . '."'. ''. 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 620 a> b / 83 * '.' · · [ . · ··,:. . '. "'. ''. April 14, 1983

Ventilkolbens 3 anliegt. Der Ventilkolben 3 weist eine relativ weite Axialbohrung 22 auf, die in einem Sackloch 23 endet. Unterhalb des Sackloches 23 zweigen von der Axialbohrung 22 im vorliegenden Fall insgesamt acht Radialbohrungen 24 ab.Valve piston 3 is applied. The valve piston 3 has a relatively wide axial bore 22 which is in a blind hole 23 ends. Below the blind hole 23, a total of eight branches from the axial bore 22 in the present case Radial bores 24 from.

Bei Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Soll-Einstelldruckes wird der Ventilkolben 3 von der Eingangsseite 25 des Gehäuses in seiner in Figur 1 dargestellten Lage von Druckflüssigkeit beaufschlagt. Da der O-Ring 8 in dieser Lage die Längsbohrung 6 des Ventilgehäuses 2 gegenüber der Außenwandung 3flt des Ventilkolbens 3 abdichtet, wird bei steigendem Druck der Ventilkolben 3 angehoben. Dabei überfahren die Radialbohrungen 24 den O-Ring 8, so daß Druckflüssigkeit aus den Radialbohrungen 24 zur Ausgangsseite 26 des Ventilgehäuses 2 ausströmen kann, die im vorliegenden Fall vom Innenraum der Federkammer 5 gebildet wird. Von dieser Ausgangsseite 26 gelangt die abströmende Flüssigkeit über mehrere, hier zum Beispiel vier, Radialöffnungen 14 und die Axialöffnungen 15 ins Freie. Dadurch sinkt der Druck der Druckflüssigkeit an der Eingangsseite 25. Bei Erreichung bzw. Unterschreitung des vorge gebenen Soll-Einstelldruckes drückt die Feder 4 über den Federteller 19 den Ventilkolben 3 an seinem anliegenden Ende 3*' in Richtung auf die Eingangsseite 25, bis die Radialbohrungen 24 erneut den O-Ring 8 überfahren haben und eine erneute Dichtung zwischen der Längsbohruilg 6 im Ventilgehäuse 2 und der Außenwandung 3fM des Ventilkolbens 3 vorhanden ist.When a predetermined set pressure is reached or exceeded, the valve piston 3 is acted upon by pressure fluid from the inlet side 25 of the housing in its position shown in FIG. Since the O-ring 8 in this position seals the longitudinal bore 6 of the valve housing 2 against the outer wall 3 flt of the valve piston 3, the valve piston 3 is raised when the pressure rises. The radial bores 24 pass over the O-ring 8 so that pressure fluid can flow out of the radial bores 24 to the outlet side 26 of the valve housing 2, which in the present case is formed by the interior of the spring chamber 5. From this exit side 26, the outflowing liquid reaches the outside via several, here for example four, radial openings 14 and the axial openings 15. As a result, the pressure of the hydraulic fluid on the input side 25 drops. When the predetermined setpoint pressure is reached or not reached, the spring 4 pushes the valve piston 3 via the spring plate 19 at its adjacent end 3 * 'in the direction of the input side 25 until the radial bores 24 have passed the O-ring 8 again and a new seal is present between the longitudinal bore 6 in the valve housing 2 and the outer wall 3 fM of the valve piston 3.

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 /) Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 /)

Da 629 a,b/83 .·'. ': · : :::· · :":. ': 14. April 1983Da 629 a, b / 83. · '. '·:::: · ":.': April 14, 1983

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_ Das Ventilgehäuse 2 und der Ventilkolben 3 sind in den Figuren 2 utid 3 in vergrößerter Darstellung gezeigt, wobei mit der Figur 1 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Die Axialbohrung 22 des Ventilkolbens 3 endet in an sich bekannter Weise als Sackloch 23 etwa in der Höhe der Radialbohrungen 24. Neu ist jedoch, daß in der dargestellten Schließstellung des Ventiles 1 die der Eingangsseite 25 zugekehrte Vorderkante 7' der Ringnut 7 die Austrittsöffnung 27 j 10 der Radialbohrungen 24 überschneidet. Dadurch steht der Innenraum der Ringnut 7 ständig unter dem vollen Druck der Druckflüssigkeit, der beispielsweise bis zu 600 bar betragen kann. Infolgedessen verformt sich der in Figur 2 drucklos dargestellte O-Ring 8 wie eine plastische Masse gemäß der Darstellung von Figur 3. In Figur 3 ist außerdem der Spalt 28 ersichtlich, der aufgrund der Gleitpassung zwischen der Außenwandung 31'1 des Ventilkolbens 3 und der Längsbohrung 6 im Ventilgehäuse 2 vorhanden sein muß. Da sich der O-Ring 8 unter dem Druck der Druckflüssigkeit - wie in Figur 3The valve housing 2 and the valve piston 3 are shown in an enlarged view in FIGS. 2 and 3, parts that correspond to those of FIG. 1 being provided with the same reference numerals. The axial bore 22 of the valve piston 3 ends in a manner known per se as a blind hole 23 approximately at the level of the radial bores 24. What is new, however, is that in the illustrated closed position of the valve 1, the front edge 7 'of the annular groove 7 facing the inlet side 25, the outlet opening 27 j 10 of the radial bores 24 overlap. As a result, the interior of the annular groove 7 is constantly under the full pressure of the hydraulic fluid, which can be up to 600 bar, for example. As a result, deforms the illustrated depressurized in Figure 2 O-ring 8 as a plastic mass according to the illustration of Figure 3. In Figure 3, also the gap 28 can be seen, the result of the sliding fit between the outer wall 3 1, 1 'of the valve piston 3 and the Longitudinal bore 6 in valve housing 2 must be present. Since the O-ring 8 is under the pressure of the hydraulic fluid - as in Figure 3

dargestellt - wie eine plastische Masse verhält, dringt er auch mit einem dünnen Film 8' in den Spalt 28 ein. Um dieses nachteilige, jedoch bei keinem O-Ring der hier in Rede stehenden Art vermeidbare Eindringen möglichst A„ gering zu halten, wird vorteilhaft die an dieser Stelle \ 25shown - how a plastic mass behaves, it penetrates into the gap 28 with a thin film 8 '. However, to keep this disadvantageous, in any O-ring of avoidable in issue standing type intrusion as possible A "small is advantageous at this point \ 25

* gelegene Kante 29 der Ringnut 7 scharfkantig ausgebildet* located edge 29 of the annular groove 7 is sharp-edged

und der Spalt 28 möglichst klein gehalten, Denn mit größer werdendem Film 8* wird die Friktion zwischen der Längsbohrung 6 des Ventilgehäuses 2 und der Außenwandungand the gap 28 is kept as small as possible, because as the film 8 * becomes larger, the friction between the Longitudinal bore 6 of the valve housing 2 and the outer wall

31'' des Ventilkolbens 3 erhöht. Um ein solches Ein-30 3 1 '' of the valve piston 3 increased. To get such a one-30

dringen eines Filmes 8' möglichst kurzzeitig auftretenpenetrate a film 8 'occur as briefly as possible

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ' V"; _ : :: .t m \>'".\ 14> April 1983 Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 'V "; _: ::. T m \>'". \ 14> April 1983

zu lassen, wurden bei sämtlichen Druckbegrenzungsventilen der hier in Rede stehenden Art die Radialbohrungen 24 in der Schließstellung des Ventiles 1 deutlich unterhalb der Nut 7 angeordnet. Damit verbunden war offensichtlich die Hoffnung der Konstrukteure, daß aufgrund des Druckverlustes im Spalt 28 der O-Ring 8 erst dann eine nachteilige Verformung in Form des Filmes 81 erfuhr, wenn die Austrittsöffnungen 27 der Radialbohrungen 24 die Vorderkante 71 der Ringnut 7 erreichten. Erfindungsgemäß wird nun genau das Gegenteil gemacht, nämlich daß in der Schließstellung des Ventiles 1 die der Eingangsseite 25 zugekehrte Vorderkante 7' der Ringnut 7 die Austrittsöffnungen 27 der Radialbohrungen 24 überschneidet. Gleichwohl haben sich die Befürchtungen hinsichtlich eines frühzeitigen Verschleißes des O-Ringes nicht bestätigt, vielmehr war dieser O-Ring 8 selbst nach 45 000 Hüben noch voll funktionsfähig. Zugleich wurde mit der vorstehend beschriebenen Anordnung der unvergleichliche Vorteil eines optimalen kurzen Hubes h von der Schließstellung bis zum Undichtwerden bzw. zur vollen Öffnung des Ventiles erreicht. Die Mitte des O-Ringes 8 in Figur 3 soll durch die Linie 30 gekennzeichnet sein. Dann vollzieht sich die Entlastung des Ventiles im wesentlichem in fünf unterschiedlich großen Hüben h der Entspannung. Sobald der äußerste Kantenbereich 24' der Austrittsöffnungen 27 der Radialbohrungeil 24 die Mittellinie 30 des vorgespannten O-Ringes 8 überschreitet, tritt eine erste Undichtigkeit und damit die erste Entspannungsphase des Ventiles ein. Dieser HubIn all pressure relief valves of the type in question here, the radial bores 24 were arranged clearly below the groove 7 in the closed position of the valve 1. Associated with this was obviously the hope of the designers that, due to the pressure loss in the gap 28, the O-ring 8 only underwent a disadvantageous deformation in the form of the film 8 1 when the outlet openings 27 of the radial bores 24 reached the front edge 7 1 of the annular groove 7. According to the invention, exactly the opposite is done, namely that in the closed position of the valve 1, the front edge 7 'of the annular groove 7 facing the inlet side 25 overlaps the outlet openings 27 of the radial bores 24. Nevertheless, the fears regarding premature wear of the O-ring have not been confirmed; on the contrary, this O-ring 8 was still fully functional even after 45,000 strokes. At the same time, with the arrangement described above, the incomparable advantage of an optimal short stroke h from the closed position to the point of leakage or full opening of the valve was achieved. The center of the O-ring 8 in FIG. 3 should be identified by the line 30. Then the relief of the valve takes place essentially in five different-sized strokes h of relaxation. As soon as the outermost edge region 24 'of the outlet openings 27 of the radial bore part 24 exceeds the center line 30 of the pretensioned O-ring 8, a first leak and thus the first relaxation phase of the valve occurs. This hub

2Q ist mit h... bezeichnet. Erreicht der äußerste Kantenbereich2Q is denoted by h ... Reaches the outermost edge area

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaölstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 **y v Patent attorney Eichelbaum · Michaölstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 ** y v

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Da 629 a,b/83 ,·', 'j · ; ·:··· · j"·, ': 14. April 1983Since 629 a, b / 83, · ',' j ·; · : ··· · j "·, ': April 14, 1983

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24' der Radialbohrungen 24 etwa die Hinterkante 711 der Ringnut 7 tritt eine weitere Entspannung ein. Zugleich tritt auch eine Entlastung des Filmes 8' ein, der in die Öffnung 27 hineinexpandieren kann. Aus diesem Grunde wurden auch nicht wie bisher beim Stand der Technik vier sondern acht Radialbohrungen 24 angeordnet. Befürchtungen, daß der Film 8' und damit auch der O-Ring 8 durch die nachrückende Unterkante 24'* der Radialöffnungen 24 abgeschert werden könnte, haben sich nicht bestätigt.24 'of the radial bores 24, approximately the rear edge 7 11 of the annular groove 7, further relaxation occurs. At the same time, the film 8 ′, which can expand into the opening 27, is also relieved. For this reason, eight radial bores 24 were not arranged, as was previously the case in the prior art. Fears that the film 8 'and thus also the O-ring 8 could be sheared off by the lower edge 24' * of the radial openings 24 moving upward, have not been confirmed.

Sobald der äußerste Kantenbereich 24' der Radialbohrungen die Kante 31 der Randfase 32 erreicht, tritt bei dem Hub h„ die dritte Entspannungsphase ein.. In dieser Stellung des Ventilkolbens 3 gilt das Ventil noch nicht als voll geöffnet. Dabei beträgt der Hub h.. von der Schließstellung des Ventiles bis zur Undichtigkeit ca. 1 mm, der Hub h„ ca. 2 mm und der Hub h_ ca. 2,5 mm. Erst beim Hub h, von 3,5 mm gilt das Ventil als voll geöffnet. Beim weiteren Hub h,- = H = 4,5 mm gelangt die Anschlagkante 91 des Anschlagbundes 9 des Ventilkolbens gegen die Anschlagkante 10 des Ventilgehäuses 2. Ab dem Hub h, können bei einem Druck von 420 bar über die Axialbohrung 22 und die acht Radialbohrungen 24 etwa 60 Liter pro Minute der Druckflüssigkeit ausströmen.As soon as the outermost edge area 24 'of the radial bores reaches the edge 31 of the edge bevel 32, the third relaxation phase occurs at the stroke h ". In this position of the valve piston 3, the valve is not yet fully open. The stroke h .. from the closed position of the valve to the point of leakage is approx. 1 mm, the stroke h "is approx. 2 mm and the stroke h_ is approx. 2.5 mm. The valve is not considered fully open until the stroke h, of 3.5 mm. With a further stroke h, - = H = 4.5 mm, the stop edge 9 1 of the stop collar 9 of the valve piston comes against the stop edge 10 of the valve housing 2. From the stroke h, at a pressure of 420 bar via the axial bore 22 and the eight Radial bores 24 flow out about 60 liters per minute of the hydraulic fluid.

Sobald die Unterkante 24'' der Radialbohrungcn 24 die Hinterkante 7'' der Ringnut 7 auf dem Wege zur vollen Schließöffnung überfährt, bildet sich der Film 8' des O-Ringes 8 erneut.As soon as the lower edge 24 ″ of the radial bores 24 the rear edge 7 '' of the annular groove 7 on the way to overshoots the full closing opening, the film 8 'of the O-ring 8 is formed again.

Wie aus Figur 4 in Verbindung mit Figur 2 entnommen werden kann, ist in Höhe der Radialbohrungen 24 dieAs can be seen from Figure 4 in conjunction with Figure 2, is at the level of the radial bores 24

3Q Länge der geöffneten Umfangslinie größer als die Länge3Q Length of the opened circumference greater than the length

Patentanwalt Eichelbaum > Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 ", //1Patent attorney Eichelbaum> Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 ", // 1

Da 629 a,b/83 .:!.·..: ' :..:'T ' :..·*..' 14. April 1983Da 629 a, b / 83.:!. · .. : ' : .. : ' T ' : .. · * ..' April 14, 1983

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der geschlossenen Umfangslinie zwischen den einzelnen Radialbohrungen 2^. Aufgrund der insgesamt acht Radialbohrungen 24, der relativ großen Axialbohrung 22 und des geringen Hubes Vin. von höchstens 4,5 mm erfolgt innerhalb $ einer kurzen Schaltzeit eine ausgezeichnete Entspannung der Druckflüssigkeit auf der Eingangsseite 25. Ferner wird der O-Ring 8 gegenüber dem Stand der Technik geringer belastet, da gemäß Figur 4 in Höhe der Radialbohrungeri 24 der Film 8' des O-Ringes 8 eine Entlastung erfährt, weil die Umfangslinie der Radaalöffnungen 24 in diesem Bereich länger als die Umfangslinie der Summe der dazwischen befindlichen Stege 33 ist.the closed circumferential line between the individual radial bores 2 ^. Due to the total of eight radial bores 24, the relatively large axial bore 22 and the small stroke Vi n . of at most 4.5 mm there is excellent relaxation of the pressure fluid on the input side 25 within a short switching time. Furthermore, the O-ring 8 is less stressed than in the prior art, since according to FIG. of the O-ring 8 is relieved because the circumferential line of the radial openings 24 in this area is longer than the circumferential line of the sum of the webs 33 located between them.

Besonders vorteilhaft wird das neue aus dem Ventilgehäuse 2, dem Ventilkolben 3, dem O-Ring 8, dem Federteller 19 und der Feder 4 bestehende Ventil als kompakte Baugruppe bei unterschiedlichen Ventilarten und Anwendung^ bereichen eingesetzt. Dabei weist der O-Ring 8 vorteilhaft eine Shore-Härte A von mindestens 100 auf. =»The new one from the valve housing 2, the valve piston 3, the O-ring 8 and the spring plate is particularly advantageous 19 and the spring 4 existing valve as a compact assembly for different types of valves and applications ^ areas used. The O-ring 8 advantageously has a Shore hardness A of at least 100. = »

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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-435G RecklinghausenPatent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-435G Recklinghausen

Da 629 a,b/83 'y \ . ; |?.:. . \"\ t \ 14. April 1983Since 629 a, b / 83 'y \ . ; |?.:. . \ "\ t \ April 14, 1983

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"Druckbegrenzungsventil" Stückliste"Pressure relief valve" parts list

DruckbegrenzungsventilPressure relief valve 11 VentiIgehäus eValve housing e 22 VentilkolbenValve piston 33 Enden des VentilkolbensEnds of the valve piston 3', V3 ', V Wandung des VentilkolbensWall of the valve piston 3"·3 "· VentilfederValve spring 44th Enden der VentilfederEnds of the valve spring 4', 4"4 ', 4 " FederkammerSpring chamber 55 Längsbohrung im Ventilgehäuse 2Longitudinal hole in the valve body 2 66th RingnutRing groove 77th O-RingO-ring 88th Film des O-Ringes 8O-ring film 8 81 8 1 Anschlagbund des VentilkolbensStop collar of the valve piston 99 Kante des AnschlagbundesEdge of the stop collar 9'9 ' GesamthubTotal stroke H, h5 H, h 5 HübeStrokes hish2,h3,h^h is h 2 , h 3 , h ^ Anschlag am Gehäuse 2Stop on the housing 2 1010 Außengewinde des Gehäuses 2External thread of the housing 2 1111th

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Patentanwalt Eichelbaurn · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen Da 629 a,b/83 .·'.·'*: .".: .·*."*; 14. April 1983 Patent attorney Eichelbaurn · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen Da 629 a, b / 83. · '. ·' *:. ".:. · *."*; April 14, 1983

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innengewinde der Federklammer 5internal thread of the spring clip 5 1212th Dichtungpoetry 1313th Radialöffnungen im Ventilkolben 3Radial openings in the valve piston 3 1414th Axialöffnung in FederkairmerAxial opening in Federkairmer 1515th Muttermother 1616 Imbus s ehraubeImbus s ehraube 1717th FedertellerSpring plate 18, 1918, 19 DurchflußbohrungFlow bore 2020th Kegelförmige AnlageflächeConical contact surface 2121 Axialbohrung in Ventilkolben 3Axial bore in valve piston 3 2222nd SacklochBlind hole 2323 Radialbohrungen in Ventilkolben 3Radial bores in valve piston 3 2424 Eingangsseite des Gehäuses 2Entrance side of the housing 2 2525th Ausgangsseite des Gehäuses 2Output side of the housing 2 2626th Austrittsöffnung der Radialbohrungen 24Outlet opening of the radial bores 24 2727 Spalt zwischen Gehäuse 2 in
Ventilkolben 3
Gap between housing 2 in
Valve piston 3
2828
Scharfe Kante der Ringnut 7Sharp edge of the ring groove 7 2929 Mittellinie des O-Ringes 8Center line of the O-ring 8 3030th Kante der RandfaseEdge of the edge bevel 3131 Randfase des Gehäuses 2Edge bevel of the housing 2 3232 Stege zwischen Radialbohifungen 24Bars between radial holes 24 3333

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Claims (14)

Patentanwalt Eichelbaum . Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 mS .Ί ' \J :'\' · IJ ': 14. April 1983 Anmelder: Jörn DAMS Holthauser Straße 2, 4342 Hattingen-Holthausen "Druckbegrenzungsventil" AnsprüchePatent attorney Eichelbaum. Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 mS .Ί '\ J:' \ '· IJ': April 14, 1983 Applicant: Jörn DAMS Holthauser Strasse 2, 4342 Hattingen-Holthausen "Pressure relief valve" claims 1. Druckbegrenzungsventil mit einem innerhalb einer Längsbohrung eines Ventilgehäuse3 entlang eines in einer umlaufenden Ringnut eingelegten O-Ringes bis zu einem Anschlag verschiebliehen und mit einem Anschlagbund versehenen Ventilkolben, der bei Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Soll-Einstelldruckes entgegen der Kraft einer Feder oder eines Federsystems axial verschiebbar ist und Druckflüssigkeit von einer Eingangsseite des Gehäuses durch eine in ihm angeordnete Axialbohrung und mehrere in etwa gleicher Höhe davon abzweigende Radialbohrungen zu einer Ausgangsseite des Ventilgehäuses durchströmen läßt und der bei Erreichung bzw. Unterschreitung des vorgegebenen Soll-Einstelldruckes unter der Wirkung der Feder oder des Federsystems in seine Schließstellung zurückschiebbar ist,1. Pressure relief valve with an inside a longitudinal bore of a valve housing3 along an in a circumferential ring groove inserted O-ring up to a stop and with a stop collar provided valve piston, which when reaching or exceeding a predetermined set pressure against the force of a spring or a spring system is axially displaceable and pressure fluid from an input side of the housing through a arranged in it Axial bore and several radial bores branching off from it at approximately the same height to an output side of the Can flow through valve housing and when reaching or falling below the specified set pressure can be pushed back into its closed position under the action of the spring or the spring system, 2Q gekennzeichnet, durch die Kombination folgender Merkmale:2Q characterized by the combination following features: - 2 30 - 2 30 * * * * «««litt ι** * * * «« «Suffered ι * Patentanwalt Eiche!ba<im · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 ^Patent attorney Eiche! Ba <im Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 ^ Da 629 a,b/83 '/\ 'j ■ \ \l\· ■ |"j. \ 14. April 1983Da 629 a, b / 83 '/ \ ' j ■ \ \ l \ · ■ | "j. \ April 14, 1983 ι a ■ <ι a ■ < a) die Axialbohrung (22) endet in an sich bekannter Weise als Sackloch (23) etwa in der Höhe der Radialbohrungen (24),a) the axial bore (22) ends in a manner known per se as a blind hole (23) approximately at the level of the radial bores (24), b) in der Schließstellung des Ventiles (1) überschneidet die der Eingangsseite (25) zugekehrte Vorderkante (71) der Ringnut (7) die Austrittsöffnungen (27) der Radialbohrungen (24) undb) in the closed position of the valve (1), the front edge (7 1 ) of the annular groove (7) facing the inlet side (25) overlaps the outlet openings (27) of the radial bores (24) and c) die Feder (4) oder das Federsystem weist eine flache Kennlinie auf.c) the spring (4) or the spring system has a flat characteristic curve. 2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß in der Schließstellung des Ventiles (l) der äußerste Kantenbereich (241) der Austrittsöffnungen (27) der Radialbohrungen (£4) maximal bis zur Mitte (30) des vorgespannten O-Ringes (8) reicht.2. Pressure relief valve according to claim 1, characterized in that in the closed position of the valve (l) the outermost edge region (24 1 ) of the outlet openings (27) of the radial bores (£ 4) up to a maximum of the middle (30) of the pretensioned O-ring (8) is enough. 3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß der Hub(h,) des Ventilkolbens (3) von seiner Schließstellung bis zur Undichtigkeit ca. 1 mm beträgt.3. Pressure relief valve according to claim 1 or 2, characterized. that the stroke (h,) of the valve piston (3) from its closed position to the point of leakage is approx. 1 mm. 4. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen4. Pressure relief valve according to the claims 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (h,) des Veiitilkolbens (3) von seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung etwa 3,5 mm beträgt.1, 2 or 3, characterized in that that the stroke (h,) of the valve piston (3) of its closed position to its open position is about 3.5 mm. - 3 30 - 3 30 Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 ' .: ·'. . : W :..'."'. \ 14, April 1983 ~* Da 629 a, b / 83 '. : · '. . : W: .. '. "'. \ April 14, 1983 ~ * 5. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen5. Pressure relief valve according to the claims 1 bis Uj dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Gleitpassung zwischen Ventilkolben (3) und Zylinderwand (6) des Gehäuses (2) h 7/H 7 zuzüglich der entsprechenden Verschleißaufmaße der zu der genannten Passung gehörenden Lehren bemessen ist.1 to Uj, characterized in that the size of the sliding fit between the valve piston (3) and the cylinder wall (6) of the housing (2) is dimensioned h 7 / H 7 plus the corresponding wear allowances of the gauges belonging to the said fit. 6. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen6. Pressure relief valve according to the claims 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung für den Ventilkolben (3) im Ventilgehäuse (2) mit einer die Durchtrittsöffnung trichterförmig erweiternden Randfase (32) versehen ist.1 to 5, characterized in that the passage opening for the valve piston (3) in the Valve housing (2) is provided with an edge bevel (32) which widens the passage opening in a funnel-shaped manner. 7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6,7. Pressure relief valve according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfase (32) 0,5 mm χ 90 ° gestaltet ist.characterized in that the edge bevel (32) is designed 0.5 mm χ 90 °. 8. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfase (32) o,5 mm χ 120 ° gestaltet ist.8. Pressure relief valve according to claim 6, characterized in that the Edge bevel (32) 0.5 mm χ 120 ° is designed. 9. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (d) zwischen der der Ausgangsseite (26) des Ventilgehäuses (2) zugekehrten Hinterkante (711) der Ringnut (7) und der sich trichterförmig erweiternden Randfase (32) zwischen 1,0 und 0,5 mm beträgt.9. Pressure relief valve according to claims 6 to 8, characterized in that the wall thickness (d) between the output side (26) of the valve housing (2) facing the rear edge (7 11) of the annular groove (7) and the funnel-shaped widening Randfase (32 ) is between 1.0 and 0.5 mm. - 4 -- 4 - Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a,b/83 \.: . < . j j ί.ί. . /'j, '! 14. April 1983Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 Da 629 a, b / 83 \. : . < . yy ί.ί. . / 'y,'! April 14, 1983 10. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsfläche der Axialbohrung (22) des Ventilkolbens (3) zur Summe der Querschnittsflächen seiner Radialbohrungen (24) etwa 2 : 1 ist.10. Pressure relief valve according to claims 1 to 9, characterized in that the Ratio of the cross-sectional area of the axial bore (22) of the valve piston (3) to the sum of the cross-sectional areas its radial bores (24) is about 2: 1. 11. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (3) acht Radialbohrungen (24) aufweist.11. Pressure relief valve according to claims 1 to 10, characterized in that the Valve piston (3) has eight radial bores (24). 12. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2, 5) mit vier Radialöffnungen (14) und einer Axialöffnung (15) zum Abfluß der Druckflüssigkeit versehen ist.12. Pressure relief valve according to claims 1 to 11, characterized in that the Valve housing (2, 5) with four radial openings (14) and one axial opening (15) for draining the hydraulic fluid is provided. 13. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als kompakte Baugruppe aus dem Ventilgehäuse (2), dem Ventilkolben (3), dem 0-Ring (8), dem Federteller (19) und der Feder (4) besteht.13. Pressure relief valve according to claims 1 to 12, characterized in that it is as Compact assembly consisting of the valve housing (2), the valve piston (3), the O-ring (8), the spring plate (19) and the Spring (4) consists. 14. Druckbegrenzungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der14. Pressure relief valve according to claims 1 to 13, characterized in that the O-Ring (8) eine Shore-Härte von mindestens 100 Shore-Α |O-ring (8) has a Shore hardness of at least 100 Shore Α | aufweist.having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3518472A1 (en) * 1985-05-23 1986-11-27 Jörn 4320 Hattingen Dams Pressure relief valve
FR2584470A1 (en) * 1985-07-02 1987-01-09 Gewerk Eisenhuette Westfalia PRESSURE RELIEF VALVE

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