DE8626046U1 - Doppelseitig entsperrbares Rückschlagventil - Google Patents

Description

Doppelseitig entsperrbares,Rückschlagventil

Die, Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil zur Absicherung des.Kolbens in-.Hydraulikzylindern. Derartige' Systeme kommen z.B'. bei Hub--· und¹ Abistütz = . zy.lindern zur Anwendung.

Das hydraulische Steuerventil soll einerseits das An = steuern des Hydraulikzylinders ermöglichen und. anderer= seits eine Absicherung des Kolbens gegenüber dem Zylinderrohr gewährleisten.

Außerdem darf der.Kolben des Hydraulikzylinders keine ' Relativbewegung gegenüber dem Zylinderrohr ausführen. Letzteres- soll in jeder möglichen Position des. Hydraulik= ■ Zylinders sichergestellt sein.,. .

Es ist.bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse ver= schiedene Ventile den Hydraulikzylinder vorzuschalten. Die Ventile sind mit' Leitungen verbunden. Zwischen den Ventilen und dem Hydraulikzylinder·sind ebenfalls Leitungen - meist flexibler Ausführung - angeordnet;

Nachteilig b'ei den bekannten Lösungen· ist,, daß verschiedene Ventile ( Rückschlag->wegabhängige.Drossel- und ^vVegeven= tile ) erforderlich sind und diese V_entiie außerhalb des Hydraulikzylinders angeordnet sind. Durch die Ver = bindung der Ventile untereinander bzw. gegenüber dem Hydraulikzylinder mittels flexibler bzw. starrer Rohr= leitungen besteht die Möglichkeit, daß Undichtigkeiten- ' des Hydrauliksystems auftreten» Außerdem ist bei äußerer ,Einwirkung die Sicherheit nicht mehr ,gewährleistet* Dies· gilt insbesondere dann, wenn es sich bei den beiden, . Hydraulikleitungen zum Hydraulikzylinder, um flexible Leitungen handelt* Nachteilig ist ferner bei den bekannten Lösungen, daß für die -Rückschlag- , wegab= hängigen Drosselventile und Wegeventilen ein gewisser Platzbedarf erforderlich ist. · '

Ferner sind bei den bekannten Lösungen die' system .= relevanten Bauteile,extern, d.h. außerhalb des Hydraulik-, Zylinders angeordnet. · ·' '

Ein .weiterer Nachteil sind die 'hohen Fertigungs- und M'ontagekosten. ..·,·, ■ _t. . ■ '

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile ausschließt und gleichzeitig die Sicherheit bei beschädigten bzw. defekten Armaturen, Zuleitungen usw. so'zu garantieren, daß der Kolben beidseitig abgesichert ist. Außerdem soll bei'Ausfall der Energieversorgung die Sicherheit gewährleistet.sein.

Die Aufgabe wird erfiridungsgemäß dadurch gelöst, daß im Boden des Hydraulikzylinders entsperrbare Rückschlag= ventile angeordnet werden., die doppelseitig, d.h. gegen= überliegend angeordnet' sind. Die Zuleitungen werden somit direkt an den Hydraulikzylinder angeschlossen und nicht über extern angeordnete Ventile bzw. Ventilgruppen,. Durch besondere Ausbildung der S'teuerstifte des Steuer= kolbens wird ein Flattern der erfindungsgemäßen Vor= richtung verhindert.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ine« besondere darin, daß statt einer gewissen Anzahl unter= schiedlicher Ventile bzw. Ventilgruppen hur ein doppel= seitig entsperrbares Rückschlagventil erf order l'icli ist und dieses erfindungsgemäße Ventil im^: Boden des Hydraulik= Zylinders angeordnet ist. Sind die.Zuleitungen, Armaturen usw. defekt· oder durch-.äußere Einwirkungen. · zerstört, · ist der Kolben beidseitig, d.h.. boden - und stangenseitig· abgesichert. Eine Relativbewegung des Kolbens·gegenüber dem Zylinderrohr" ist nicht.möglich. Dies ist auch dann der ^aIl, wenn die Energiezufuhr unterbrochen ist,- Die Sicher= , heit gegen.unzulässiges Ein- und Ausfahren des Hydraulik=

zylihders'ist somit gewährleistet. Das- doppelseitig entsperrbare Rückschlagventil ist .selbst durch die An= Ordnung im Boden des Hydraulikzylinders gegen äußere Einwirkungen geschützt. ■ · &igr;

Durch besondere Ausbildung des Zapfens vom öteuerkolben wird ein weiches· Öffnen erreicht. Ein Flattern des Ventils' kann somit nicht auftreten.

Durch die· Anordnung im Boden des Hydraulikzylinders . ist auch ein zusätzlicher Platzbedärf nicht erforderlich. Die Anordnung und Ausführung sowie durch die sich bieten=

den Fertigungsmöglichke'iten gestatten.es, daß die. Kosten ' erheblich reduziert werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 : Hydraulikzylinder mit integriertem Rückschlag=

ventil im Schnitt
Fig. 2 : Doppelseitig entsperrb.ares Rückschlagventil'

im Schnitt
Figg J : Steuerkolben in Ansicht und Ventileinaata im

Schnitt . · ' . '

Die Steuerstifte weisen ein konisches Ende mit

konzentrischen Nuten (Druckentlastungsnuten) auf. Fig. 4- : Steuerkolben in Ansicht und Ventileinsatz im •, Schnitt. ■ ' ·

Die Steuerstifte des ^teuerkolbens weisen an den ■· Enden einen zylindrischen Teil mit ^ruckent= 'lastungshuten auf. Den Druckentlastungsnuten ist"

mindestens eine spiralförmige Nute'überlagert. Fig.. 5 : Steuerkolben', in Ansicht und' Ventileinsatz! im Schnitt.

Die Steuerstifte des Steuerkolbens weisen Radial= bohrungen auf, die am Umfang verteilt angeordnet sind. . ". ^;

• ·

Fig. 6 : Steuerkolben in Ansicht.und Ventileinsatz im 'Schnitt. ' . .

Die Steuer.stifte' des 'Steuerkolbens weisen an den Enden einen .zylindrischen T.eil mit Druckent = ¹ · lastungsnut'en mit mindestens einer ächsial an=

geordneten Nute unterschiedlicher Breite und. -Tiefe·, auf.; ' . · · . _ ■ · , ,

Der in' Fig. 1 dargestellte'Hydraulikzylinder 1 best.eht aus dem Zylind'erboden 2·,.'dem Zylinderrohr 3 ·> dem Kolben 4, der Kolbenstange 5 und der'¹ Kolbenstangenführung 6. Das im Zylinderboden 2 angeordnete doppelseitig entsperr= bare Rückschlagventil' besteht aus den gegenüberliegend'^ angeordneten Ventileinsätzen 22a, 22b mit den Kugeln 12a_r 12b und den Federn. 15a, -15b sowie dem ^t euer kolben 14 mit den Steuerstiften 1.3a_? I3b. · ■

• Die Zuführung des. Mediums erfolgt' durch die Anschlüsse ■ 7 und 8. ' '.'■·■' . .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann der Hydraulikzylinder bodenseitig oder stangenseitig über die Anschlüsse .7 oder 8 beaufschlagt werden. ' · . .' ·

Bei stangenseitiger Beaufschlagung, des Hydraulik= Zylinders· 1; _:wird das Medium über den Anschluß 7 züge= führt. Der Rückfluß erfolgt über den Anschluß 8.·Das dem Anschluß 7 zugeführte Medium gelangt zunächst in den Ringkanal'9a. Von dort wird das Medium sowohl dem Steuer=' kolben 14 als auch der Bohrung 1oa zugeführt. Bei weiterer Zufuhr des Mediums bzw. weiteren Druckanstieg öffnet die Kugel 12ä des Ventileinsatzes 22ä. Die Kugel 12a wird durch die Feder 15b im Sitz gehalten. Das Medium wird dann über • die.Leitungsverbindung 16 der Kolbenstangenseite züge= führt. Gleichzeitig hebt der Steuerkolben 14 die Kugel 12b gegen, die Feder 15t> an. Die Kugel 12b kann durch den

Sitz 27 zentriert werden ( s.a. Fig. 6).. Durch das Anheben der Kugel 12b ist der Rückfluß des Mediums freigegeben,d.h. das durch die Bodenfläche 19 des Kolbens 4· verdrängte Medium wird über die Bohrung 2oa, dem Ringkanal 21a- , der ', Bohrung 29 unter. Ums'trömung .tier Kugel 12b,' ■ der Bohrung 11b, der Bohrung 1pb, dem Ringkanal 9b über den Anschluß 8 abgeführt.' .· · ' ■

Durch Vertauschen d'er Ventileinsätze 22a und-22b }.st außer= dem ein Funktionswechsel· bezogen auf den Hydraulikzylinder 1 möglich. Um dies zu gewährleisten, sind die Bohrungen 2oa und die- Bohrung 2ob erforderlich. Während des , · Betriebes wird jedoch nur eine Bohrung 2oa oder 2ob be= nötigt. - ' . ' .

Wird das Medium dem Anschluß -8 zugeführt, geschieht der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge.

Durch die Anordnung des entsperrbaren Rückschlagventils mit den Ventileinsätzen 22a sowie 22b und dem Steuerkolben 14- sind alle im Zylinderboden 2 des Hydraulikzylinders 1 , angeordneten sicherheitsrele'vanten Bauteile vor. äußeren Einwirkungen geschützt. Bei defekten bz.w. durch äußere Einwirkungen beschädigte Zuleitungen zu den Anschlüssen 7 und 8 ist die Sicherheit gewährleistet, weil durch die zuvor beschriebene Ausbildung ,des entsperrbaren Rück = schlagventils beide AnSChIUsSe₁ 7 und 8 abgesperrt sind. . Auch wenn die Energie des. Hydrauliksystems ausfällt, kann der Hydraulikzylinder 1 in beiden Richtungen belastet werden, ohne dabei eine Relativbewegung, gegenüber dein Zylinderrohr 3 auszuführen..- ' ·

■ Die sicherheitstechnischen Regelwerke werden durch die erfindung'sgemä'ßen Einrichtungen vollinhaltlich erfüllt.

Die Fig. 3; &Lgr;>. 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungs = möglichkeiten der Steuerstifte 13a und 13b des Steuer=· kolbens 14.

Durch die in den Fig. 3; ^; 5 und 6 dargestellten Lo= sungen wird ein weiches,- d.h.■stoßfreies Öffnen des· ent = sperrbaren Rückschlagventils erreicht. Ein Flattern des entsperrbaren Rückschlagventils ist somit ausgeschlossen. Die Steuerstifte. 13a. .'und 13b weisen gegenüber den Ventil = einsätzen 22a und 22b ein-ausreichendes Spiel auf.

'Fig. 3 zeigt, einen Steuerstift, bei dem das Ende mindestens in Teilbereichen konisch ausgeführt ist und konzentrische Nuten 'aufw-eist.i ;.·'... ..

Fig. 4- zeigt . e^nen ^teuerstift, dessen Ende zylindrisch ausgeführt ist und ebenfalls konzentrische Nuten aufweist. Den konzentrischen;Nutefi ist■mindestens eine Spiralnute überlagert. Die Spiralnute kann mit unterschiedlicher Breite und Tiefe ausgeführt sein.

Fig. 5 zeigt einen Steuerstift 13a bzw. 13b mit kon = zentrisch, angeordneten Nuten 23» die mindestens eine Radialbohrung 28 aufweisen. ·

Fig. 6 zeigt einen Steuerstift, dessen Ende ebenfalls zylindrisch ausgeführt ist und Druckentlastungsnuten 23 aufweist.. Außerdem beinhaltet der Steüeratift· 13&> IJb am Umfang eine achsial angeordnete Nute 26. Die Nute 26 kann· mit. unterschiedlicher Breite und Tiefe ausgeführt' sein. - . -· · · ' '

-1&ogr;-

• Auflistung^er^Bezugszeichen

1 Hydraulikzylinder ·

2 Boden des Hydraulikzylinders

3 Zylinderrohr ■ ■ ·

4 Kolben'des Hydraulikzylinders

5 Kolbenstange '

6 Kolbenstangenführung

7. Anschluß ■ r

8 Anschluß . r

9a Kingkanal im Bereich des Anschlusses

9b Ringkanal· im B.ereich. des Anschlusses 8 . ·

1oa Radialbohrung im Ventileinsatz 22a

1ob -Radialbohrung im Ventileinsatz 22b ·

11a Bohrung im Ventileinsatz 22a

11b Bohrung im Ventileinsatz 22b

12a Kugel des Ventileinsatzes 22a

12b Kugel des Ventileinsatzes 22b

13a Steuerstift (stangenseitig)

13b Steuerstift (bodenseitig)-

14 ■ Steuerkolben * '.*· . '

15a 3?eder.des Ventileinsatzes 22b ·.

15b Feder des Ventileinsatzes 22a

16 Verbindungsleitung

17 Raum, kolbenstangenseitig ■ ■'

18 Ringfläche des Kolbens 4 . . , " 19' Bodenfläche des Kolbens 4 . ' 2oa Bohrung im Boden 2 (bodenseitig) . ■ 2ob Bohrung im Boden 2 (stangenseitig)

21a Ringkanal (bodenseitig) ■ '■

21b Ringkanal·, (stangenseitig)

22a Ventileinsatz ( stangenseitig )

22b Ventileinsatz ( bodenseitig )

23 Nute

24 -Konus.der Steuerstifte 13a, 13b

25 ■ konische· Spiralnute , ' .

26 ac.hsial verlaufende Nute

27 kegelförmige Ausnehmung

28 radial angeordnete Bohrungen

29 · Radialbohrung

Claims (1)

1. —1 —

   Friedrich FreimutIi '
   Lohbreede 5- ·. ·

   Bad Oeynhausen 2

   Doppelseitig .entsperrbares.Rückschlagventil Schutzansprüche . .' ' · ^!

   1..) Hydraulisches Steuerventil für die Steuerung yon , Hydraulikzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß. die beidseitige Absicherung de.s Kolbens 4- durch einen Steuerkolberi 14 erfolgt.-

   2.) Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß·die beidseitige Absicherung des Kolbens 4- ini Boden 2 des Hydraulizyli'nders 1 an= geordnet ist. ,. ' ' .

   3.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die entilein= sätze 22a·,22b 'gegenüberliegend angeordnet und mit dem °teuerkolben 14- auf einer > Achse angeordnet, sind.

   4·.) Hydraulisches, steuerventil na.ch den 'Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Wechsel der Ventileinsätze 22a ; 22b möglich ist'. ■ .

   5.) Hydraulisches °teuerventil nach den Ansprüchen &Iacgr;. bis 4- dadurch gekennzeichnet, daß der Boden 2 des Hydraulikzylinders 1 die Anschlußbohrungen ?5 Ö, die Bohrungen■ 2<x a ; 2Ö b und die Querbohrungen für die Ventileinsätze 22a; 22b und den Steuer= kolben 14- enthält. ■

   &mdash;2&mdash;

   '6'.)' Hydraulisches °teue-rventil nach den Ansprüchen¹ 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 11a ; 11b der Ventileinsätze 22a; 22b unterschied= liehe Durchmesser "aufweisen und die Bohrungen 11b des Ventileinsatzes 22b größer ist..

   7.) Hydraulisches steuerventil nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet,, daß die Steuer= stifte.13a ; 13b unterschiedliche Durchmesser . aufweisen und der Durchmesser des' Bteuerstiftes^: 13 t> des. Steuerkolbens 14- kleiner ist.

   8.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig des Steuerkolbens 14- angeordneten Steuerstifte 13.a ; 13b zylindrisch ausgeführt sind.

   '/9*.) Hydraulisches Steuerventil'nach den SAnsprüchen . "1. bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig ·· des. Steuerkolbens 14 ,angeordneten Steuerstifte 13a; , 13b ganz oder teilweise konisch· (s., Fig. 3>Pos. 24-) ausgeführt sind.

   1o.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen

   ■ 1 b.is- 9 daduren gekennzeichnet, daß die Steuerstifte 13a ; 13b' Nuten 23 aufweisen.

   ■11.) Hydraulisches Steuerventil nach'den'Ansprüchen

   &bull;1 bis 1o. dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig &bull; des Steuerkölbens 14- angeordneten Steuerstifte 13 a; . ■ 13t> mindestens eine konische Spiralnut 25 aufweisen,

   12.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig

   &bull; . des Steuerkolbens 1-4- angeordneten Steuefstifte 13a '; 13"t>- mindestens eine konisch achsial ver = laufende Nute 26 aufweisen.

   12.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen.1 bis ■ . 11 dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig des

   &bull; Steuerkolbens 14- angeordneten Steuerstifte. 15a; 13b .· ■ mindestens'eine konisch achsial verlaufende Nute 26 aufweisen. · ·

   13·). Hydraulisches; Steuerventil nach den'Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig des b'teuerkolbens 14 angeordneten Steuerstifte 13a ;■■ 1.3b ■ radial verlaufende Bohrungen 28 aufweisen und die Bohrungen'. 28 spiralförmig angeordnet sind.

   14. )'■ Hydraulisches" Steuerventil nach den Ansprüchen 1 bis. 13 .dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen 28.·ringförmig, angeordnet'sind und im' Bereich der Nuten.23 angebracht sind.

   15.) Hydraulisches.'Steuerventil nach den'Ansprüchen ' 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil= .einsatz -22b eine, Radlalbolirung 29 enthält.

   16.) Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen- · 1 .bis 15'dadurch gekennzeichnet ,· ,daß im Boden 2 · des Hydraulikzylinders 1 e' die Bohrungen 2oa; 2ob angeordnet sind. ■