EP3234426B1 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents

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EP3234426B1
EP3234426B1 EP15816434.3A EP15816434A EP3234426B1 EP 3234426 B1 EP3234426 B1 EP 3234426B1 EP 15816434 A EP15816434 A EP 15816434A EP 3234426 B1 EP3234426 B1 EP 3234426B1
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EP
European Patent Office
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pressure
housing
closing
receptacle
valve seat
Prior art date
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EP15816434.3A
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EP3234426A1 (de
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Holger Muehlhoff
Robert Schloeder
Dieter Born
Wasilij Schieder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP3234426A1 publication Critical patent/EP3234426A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3234426B1 publication Critical patent/EP3234426B1/de
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/041—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves cylindrical slide valves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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    • F16K17/0466—Safety 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 a special seating surface
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    • Y10T137/7762—Fluid pressure type

Definitions

  • the invention relates to a pressure relief valve according to the preamble of patent claim 1.
  • the housing is usually made of steel, in particular a solid steel block, with recordings for pressure adjustment and pressure medium channels must be drilled in the housing.
  • bores introduced for manufacturing reasons must also be closed again, since they were only necessary for the production of the boreholes required for operation and would be a hindrance to operation. This customary procedure is complicated in terms of manufacturing technology and therefore cost-intensive.
  • a valve is known with a housing made of nodular cast iron, in which a valve seat made of stainless steel is poured.
  • the valve seat is induction hardened subsequently in the cast-in and machined state in the housing.
  • a valve is known in which a stainless steel ring forming the valve seat is welded into a nodular cast iron housing and the seat surface of the stainless steel valve seat is laser hardened.
  • the housing is made by a casting process.
  • the valve disclosed there has a very large footprint, not least because of a valve seat accessible from both sides.
  • this accessibility of the valve seat is required in the method disclosed there for hardening the valve seat, the work hardening, on the one hand to carry out the work hardening by means of suitable tools, but also to a required after the work hardening machining finishing by means of suitable tools such as milling cutters allow to ensure the dimensional accuracy of the valve seat.
  • the invention is based on the object to provide a pressure relief valve that can be produced in a cost effective manner.
  • a pressure relief valve includes a housing and a valve seat formed in the housing, which is closable via a spring-loaded closing element of the pressure relief valve.
  • the housing consists of spheroidal graphite cast iron, in particular GGG or GJS - called “nodular cast iron", wherein the housing is surface-hardened at least in a region of the valve seat.
  • Surface hardening includes hardening processes such as induction hardening, laser hardening or flame hardening.
  • An advantage of the pressure relief valve according to the invention is that pressure fluid channels and other recordings are produced during casting of the housing and not after completion of the housing must be made by machining, the surface hardening is a cost-hardening method, because because of the good dimensional accuracy of a machining finishing is usually not necessary or at least keeps within narrow limits and thus reduces a tool use.
  • the housing is advantageously produced by means of a precision or investment casting process, such as, for example, a lost wax process, in particular with a wax model enveloped in refractory molding material.
  • a precision or investment casting process such as, for example, a lost wax process
  • a wax model enveloped in refractory molding material such as, for example, a wax model enveloped in refractory molding material.
  • an increased dimensional stability can be achieved, which reduces a tool insert for a subsequent machining.
  • sand cores made of sand and phenolic resin, as well as so-called print cores, made of plastic after the rapid prototyping and / or rapid manufacturing process can be used.
  • At least one, in particular blind-hole-shaped, receptacle is advantageously provided in the housing, in which at least partially the pressure adjustment device is arranged, wherein the receptacle contains the valve seat.
  • the receptacle is approximately rotationally symmetrical.
  • rotating tools can be introduced into the receptacle, for example, for an optionally required post-processing of the valve seat before or after the surface hardening.
  • thus can introduce a thread into the receptacle over which the pressure adjustment can be mounted in the receptacle.
  • the receptacle is formed as a recess in the housing.
  • the above-mentioned surface hardening has, in addition to the above-mentioned advantages, the further advantage that because of the resulting reduced use of tools for post-processing, a significantly more compact and space-saving arrangement, in particular of the pressure adjustment device and the receptacle in the housing, can be selected.
  • the valve seat can be arranged in such a way that it is accessible exclusively from a single side, in particular via the receptacle, for surface hardening, in particular by means of a tool, and / or for post-processing by means of a tool, in particular essentially in the closing direction of the closing element ,
  • the closing element has a closing cone, from which, starting in the closing direction, a guide piston is arranged on the closing element.
  • the closing cone in particular a contact surface of the closing cone, is in the closed state of the closing element in contact with the valve seat.
  • the closing element and the guide piston are integrally formed.
  • a spring plate of the pressure adjusting device is arranged, in particular adjacent to, the closing element.
  • the closing element and the spring plate can be formed in one piece or in several pieces.
  • a transition of the receptacle between the spring plate and the valve seat is at least partially conical.
  • the transition from a region of the spring plate in a closed position of the closing element to the valve seat is formed at least partially conically tapering. Due to the inventive design of the transition, the housing is weakened less.
  • more housing material remains between the receptacle and a fastening recess provided adjacent to the receptacle in the housing, with which the pressure limiting valve can be fastened on or between two plates.
  • a plurality of mounting recesses are provided in the housing, which are preferably formed as through holes to attach the pressure relief valve in a simple manner, for example with through bolts.
  • the spring plate is formed on a portion which protrudes beyond a spring of the pressure adjustment, tapered in the closing direction.
  • the diameter of the receptacle may decrease in the closing direction, in particular gradually and / or continuously.
  • the pressure relief valve is directly controlled, which further favors a compact and space-saving design of the pressure relief valve according to the invention.
  • each of the receptacles - as described above at least partially arranged a Druckverstell Steinen.
  • the valve seat - as described above - included in each of the shots in a space-saving manner, a respective pressure in two independent pressure medium circuits can be limited to the value set at the respective pressure adjustment device.
  • the two pressure relief valves may be fluidly connected in series.
  • FIG. 1 illustrated first embodiment of a pressure relief valve 1 comprises a housing 2, in which a receptacle 4 is provided for a provided in the housing 2 pressure adjustment device 6.
  • the pressure adjustment device 6 includes a reducer 8, a spring 10 which can be preloaded therein, and a spring plate 12.
  • the spring plate 12 is formed integrally with a spring-loaded closing element 14 which, starting from the spring plate 12 in the closing direction 24, has a closing cone 16 and a guide piston 18.
  • the reducer 8 is screwed into the receptacle 4, wherein in the receptacle 4 an internal thread is provided and a corresponding external thread is provided on the reducer 8.
  • the receptacle 4 contains a valve seat 20 and a transition 22 from a region of the spring plate 12 in a closed position of the closing element 14 to the valve seat 20.
  • the housing 2 is surface hardened to a sealing function between the valve seat 20 and closing cone 16 permanently ensure and thus increase a life of the pressure relief valve.
  • the closure member 14 is biased in its closing direction 24 against the valve seat 20.
  • the transition 22 is formed in the closing direction 24 tapered.
  • the spring plate 12 is formed at its projecting beyond the spring 10 section in the closing direction 24 tapered.
  • the transition 22 is arranged in the closing direction 24 of the closing element 14 to the valve seat and further in the closing direction 24 of the guide piston 18 is arranged in the receptacle 4.
  • the closing cone 16 is in contact with a contact surface with the valve seat 20 and seals a high-pressure side against a low-pressure side.
  • a rod portion of the closing element 14 is arranged with a reduced diameter compared to the guide piston 18 and / or the contact surface of the closing cone 16.
  • the rod portion defines an annular space 26 and the guide piston 18th a piston chamber 28, wherein between the guide piston 18 and receptacle 4, an annular gap is provided.
  • the annular gap serves to equalize the pressure medium between the annular space 26 and the piston chamber 28 as soon as the closing element moves in the receptacle.
  • the size of the annular gap determines a degree of damping, with which the movement of the closing element 14 is damped in the receptacle 4, as it is in the interaction of spring 10 and closing element 14, in particular with the spring plate 12, physically considered a spring / mass system that could otherwise swing undamped.
  • FIG. 2 shown second embodiment of the pressure relief valve 1 according to the invention
  • two pressure adjustment devices 6, each with an associated receptacle 4 are arranged substantially mirror-inverted in the housing 2.
  • the receptacles 4 shown in the second embodiment correspond to those in FIG. 1 shown and described above recording 4 of the first embodiment.
  • the pressure adjusting devices 6 used in the second embodiment largely correspond to those in FIG FIG. 1 shown and described above pressure adjusting device 6 of the first embodiment, wherein two different variants of multi-piece closing elements 14 and spring plates 12 are shown. Below, these different variants will be described.
  • the spring plate 12 and the closing element 14 are formed in such a multi-piece that a spherical end portion of the closing element 14 comes with a correspondingly shaped mating surface of the spring plate 12 in abutment.
  • alignment errors between the spring 10 or the spring plate 12 and the closing element 14 can advantageously be compensated.
  • the spring plate 12 and the closing element 14 are formed in such a way that a cylindrical end portion of the closing element 14 comes into contact with a correspondingly formed counter surface of the spring plate 12.
  • the spring plate 12 is formed here approximately hat-shaped. As a result, the closing element 14 with its cylindrical end section can be guided well in the spring plate 12.
  • a pressure relief valve with a cast housing the valve seat is surface hardened.
  • an advantage of a cost-effective production of the housing with internal pressure fluid channels recordings, especially for a pressure adjustment combined with an advantage of a durable sealing function, ensures a safe procedure to be performed, which requires - because of its good dimensional stability - only a reduced post-processing , Because of this requirement, a more compact and thus space-saving arrangement of housed in the housing functional areas, in particular a pressure adjustment device and an associated receptacle, allows.
  • a valve seat can be arranged such that it is accessible exclusively from a single side for surface hardening and / or for post-processing by means of a tool, in particular essentially in the closing direction of the closing element.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei bekannten Druckbegrenzungsventilen ist das Gehäuse üblicherweise aus Stahl, insbesondere einem massiven Stahlblock, wobei Aufnahmen für Druckverstelleinrichtungen und Druckmittelkanäle in dem Gehäuse gebohrt werden müssen. Teilweise müssen aus fertigungstechnischen Gründen eingebrachte Bohrungen auch wieder verschlossen werden, da sie lediglich für die Herstellung der für den Betrieb benötigten Bohrungen erforderlich waren und für den Betrieb aber hinderlich wären. Dieses übliche Vorgehen ist fertigungstechnisch aufwändig und damit kostenintensiv.
  • Aus DE 198 04 752 A1 ist ein gattungsgemässes Druckbegrenzungsventil gemäss den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1 bekannt.
  • Aus DE 196 044 356 A1 ist ein Ventil bekannt mit einem Gehäuse aus Sphäroguss, in das ein Ventilsitz aus Edelstahl eingegossen ist. Der Ventilsitz wird im eingegossenen und spanend fertigbearbeiteten Zustand in dem Gehäuse nachträglich induktionsgehärtet.
  • Aus der EP 0 698 757 A2 ist ein Ventil bekannt, bei dem ein den Ventilsitz bildender Ring aus rostfreiem Stahl in ein Gehäuse aus Sphäroguss eingeschweisst und die Sitzfläche des aus Edelstahl bestehenden Ventilsitzes lasergehärtet wird.
  • Aus der DE 10 2004 040 359 B4 ist eine allgemeine Druckregelarmatur bekannt, deren Gehäuse mittels eines Gussverfahrens hergestellt ist. Bei der Herstellung des Gehäuses sind benötigte Druckmittelkanäle und Aufnahmen auf kostengünstige Weise zwar mit herstellbar, aber die dort offenbarte Armatur hat nicht zuletzt wegen eines von beiden Seiten zugänglichen Ventilsitzes einen sehr großen Platzbedarf. Diese Zugänglichkeit des Ventilsitzes ist aber bei der dort für ein Härten des Ventilsitzes offenbarten Methode, der Kaltverfestigung, erforderlich, um einerseits die Kaltverfestigung mittels geeigneten Werkzeugen durchzuführen, aber auch, um eine nach der Kaltverfestigung erforderliche spanende Nachbearbeitung mittels dazu geeigneten Werkzeugen wie beispielsweise Fräsern zu ermöglichen, um die Maßhaltigkeit des Ventilsitzes zu gewährleisten.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Druckbegrenzungsventil zu schaffen, das auf eine kostengünstige Weise herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Druckbegrenzungsventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein Druckbegrenzungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse ausgebildeten Ventilsitz, der über ein federbelastetes Schließelement des Druckbegrenzungsventils verschließbar ist. Erfindungsgemäß besteht das Gehäuse aus Gusseisen mit Kugelgraphit, insbesondere GGG oder GJS - genannt "Sphäroguss", wobei das Gehäuse mindestens in einem Bereich des Ventilsitzes oberflächengehärtet ist.
  • Oberflächenhärten enthält Härteverfahren wie beispielsweise Induktionshärten, Laserstrahlhärten oder Flammhärten.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil ist, dass Druckmittelkanäle und andere Aufnahmen beim Gießen des Gehäuses entstehen und nicht nach Fertigstellung des Gehäuses durch spanende Bearbeitung hergestellt werden müssen, wobei das Oberflächenhärten eine kostengünstige Härtemethode ist, weil wegen der guten Maßhaltigkeit eine spanende Nachbearbeitung meist nicht nötig ist oder sich zumindest in engen Grenzen hält und somit einen Werkzeugeinsatz reduziert.
  • Vorteilhafterweise ist das Gehäuse über ein Präzisions- oder Feingussverfahren, wie beispielsweise ein Wachsausschmelzverfahren, insbesondere mit aus feuerfestem Formstoff umhülltem Wachsmodell, hergestellt. Dadurch ist eine erhöhte Maßhaltigkeit erzielbar, die einen Werkzeugeinsatz für eine spanende Nachbearbeitung reduziert. Weiter beispielsweise können auch Sandkerne, hergestellt aus Sand und Phenolharz, sowie sogenannte Printkerne, hergestellt aus Kunststoff nach dem Rapid Prototyping und/oder Rapid Manufacturing Verfahren, verwendet werden.
  • Vorteilhaft ist in dem Gehäuse mindestens eine, insbesondere sacklochförmige, Aufnahme vorgesehen, in der zumindest teilweise die Druckverstelleinrichtung angeordnet ist, wobei die Aufnahme den Ventilsitz enthält. Dadurch ist eine kompakte und platzsparende Ausbildung des Druckbegrenzungsventils realisierbar. Weiter ist so eine vereinfachte Herstellung des Gehäuses und somit des Druckbegrenzungsventils erreichbar.
  • Bevorzugt ist die Aufnahme etwa rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch können insbesondere rotierende Werkzeuge in die Aufnahme eingebracht werden, beispielsweise für eine gegebenenfalls erforderliche Nachbearbeitung des Ventilsitzes vor oder nach dem Oberflächenhärten. Darüber hinaus lässt sich somit ein Gewinde in die Aufnahme einbringen, über das die Druckverstelleinrichtung in der Aufnahme befestigt werden kann. Weiter bevorzugt ist die Aufnahme als eine Ausnehmung in dem Gehäuse ausgebildet.
  • Das oben genannte Oberflächenhärten hat neben den oben genannten Vorteilen weiter den Vorteil, dass wegen des dadurch reduzierten Werkzeugeinsatzes für die Nachbearbeitung eine deutlich kompaktere und platzsparendere Anordnung insbesondere der Druckverstelleinrichtung und der Aufnahme in dem Gehäuse gewählt werden kann. Insbesondere dadurch ist der Ventilsitz derart anordenbar, dass er ausschließlich von einer einzigen Seite aus, insbesondere über die Aufnahme, für das Oberflächenhärten, insbesondere mittels eines Werkzeugs, und/oder für eine Nachbearbeitung mittels eines Werkzeugs zugänglich ist, insbesondere im Wesentlichen in Schließrichtung des Schließelements.
  • Vorteilhafterweise weist das Schließelement einen Schließkegel auf, von dem ausgehend in Schließrichtung ein Führungskolben an dem Schließelement angeordnet ist. Der Schließkegel, insbesondere eine Kontaktfläche des Schließkegels, ist in geschlossenem Zustand des Schließelements in Kontakt mit dem Ventilsitz. Vorteilhafterweise sind das Schließelement und der Führungskolben einstückig ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise ist von dem Schließkegel ausgehend entgegen der Schließrichtung ein Federteller der Druckverstelleinrichtung an, insbesondere benachbart zu, dem Schließelement angeordnet.
  • Das Schließelement und der Federteller können einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein.
  • Vorteilhafterweise ist ein Übergang der Aufnahme zwischen dem Federteller und dem Ventilsitz zumindest teilweise konisch ausgebildet. Insbesondere ist der Übergang von einem Bereich des Federtellers in einer Schließstellung des Schließelements zu dem Ventilsitz zumindest teilweise konisch zulaufend ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Übergangs wird das Gehäuse weniger geschwächt. Insbesondere bleibt im Vergleich zu einem Übergang mit konstantem Durchmesser bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des Übergangs mehr Gehäusematerial bestehen zwischen der Aufnahme und einer benachbart zu der Aufnahme in dem Gehäuse vorgesehenen Befestigungsausnehmung, mit der das Druckbegrenzungsventil an einer oder zwischen zwei Platten befestigbar ist. Vorteilhafterweise sind mehrere Befestigungsausnehmungen in dem Gehäuse vorgesehen, die bevorzugt als Durchgangslöcher ausgebildet sind, um das Druckbegrenzungsventil auf einfache Art und Weise zu befestigen, beispielsweise mit Durchgangsschrauben. Weiter bevorzugt ist der Federteller an einem Abschnitt, der über eine Feder der Druckverstelleinrichtung hinausragt, in Schließrichtung konisch zulaufend ausgebildet.
  • Der Durchmesser der Aufnahme kann in Schließrichtung abnehmen, insbesondere stufenweise und/oder kontinuierlich.
  • Bevorzugt ist das Druckbegrenzungsventil direktgesteuert, was weiter eine kompakte und platzsparende Ausführung des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils begünstigt.
  • Vorteilhafterweise sind in dem Gehäuse zwei im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander angeordnete Aufnahmen vorgesehen. Dabei ist in jeder der Aufnahmen - wie oben beschrieben - zumindest teilweise eine Druckverstelleinrichtungen angeordnet. Weiter ist der Ventilsitz - wie oben beschrieben - in jeder der Aufnahmen enthalten. Mit dieser Anordnung lässt sich auf platzsparende Weise ein jeweiliger Druck in zwei voneinander unabhängigen Druckmittelkreisen auf den an der jeweiligen Druckverstelleinrichtung eingestellten Wert begrenzen. Alternativ dazu können die beiden Druckbegrenzungsventile fluidisch hintereinander geschaltetsein.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 in einem Längsschnitt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
    • Figur 2 in einem Längsschnitt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils 1 enthält ein Gehäuse 2, in dem eine Aufnahme 4 für eine in dem Gehäuse 2 vorgesehene Druckverstelleinrichtung 6 vorgesehen ist.
  • Die Druckverstelleinrichtung 6 enthält ein Reduzierstück 8, eine darin vorspannbare Feder 10, und einen Federteller 12. Hier ist der Federteller 12 einstückig mit einem federbelasteten Schließelement 14 ausgebildet, das ausgehend von dem Federteller 12 in Schließrichtung 24 einen Schließkegel 16 und einen Führungskolben 18 aufweist.
  • Das Reduzierstück 8 ist in die Aufnahme 4 eingeschraubt, wobei in der Aufnahme 4 ein Innengewinde vorgesehen ist und ein entsprechendes Außengewinde an dem Reduzierstück 8 vorgesehen ist.
  • Die Aufnahme 4 enthält einen Ventilsitz 20 und einen Übergang 22 von einem Bereich des Federtellers 12 in einer Schließstellung des Schließelements 14 zu dem Ventilsitz 20. Im Bereich des Ventilsitzes 20 ist das Gehäuse 2 oberflächengehärtet, um eine Abdichtfunktion zwischen Ventilsitz 20 und Schließkegel 16 dauerhaft zu gewährleisten und somit eine Lebensdauer des Druckbegrenzungsventils zu erhöhen.
  • Über die Feder 10 ist das Schließelement 14 in seiner Schließrichtung 24 gegen den Ventilsitz 20 vorgespannt.
  • Der Übergang 22 ist in Schließrichtung 24 konisch zulaufend ausgebildet. Der Federteller 12 ist an seinem über die Feder 10 hinausragenden Abschnitt in Schließrichtung 24 konisch zulaufend ausgebildet.
  • Ausgehend von der Lage des Federtellers 12 in seiner Schließstellung in der Aufnahme 4 für die Druckverstelleinrichtung 6 ist in der Schließrichtung 24 des Schließelements 14 der Übergang 22 zu dem Ventilsitz angeordnet und weiter in Schließrichtung 24 ist der Führungskolben 18 in der Aufnahme 4 angeordnet. In seiner Schließstellung steht der Schließkegel 16 mit einer Kontaktfläche mit dem Ventilsitz 20 in Kontakt und dichtet eine Hochdruckseite gegen eine Niederdruckseite ab.
  • Zwischen dem Führungskolben 18 und dem Schließkegel 16 ist ein Stababschnitt des Schließelements 14 mit einem im Vergleich zu dem Führungskolben 18 und/oder der Kontaktfläche des Schließkegels 16 reduzierten Durchmesser angeordnet. Mit der Aufnahme 4 begrenzt der Stababschnitt einen Ringraum 26 und der Führungskolben 18 einen Kolbenraum 28, wobei zwischen Führungskolben 18 und Aufnahme 4 ein Ringspalt vorgesehen ist. Der Ringspalt dient dem Druckmittelausgleich zwischen dem Ringraum 26 und dem Kolbenraum 28, sobald sich das Schließelement in der Aufnahme bewegt. Die Größe des Ringspaltes bestimmt einen Dämpfungsgrad, mit dem die Bewegung des Schließelements 14 in der Aufnahme 4 gedämpft wird, da es sich bei dem Zusammenspiel aus Feder 10 und Schließelement 14, insbesondere mit dem Federteller 12, physikalisch betrachtet um ein Feder-/Massesystem handelt, das ansonsten ungedämpft schwingen könnte.
  • In dem Ringraum 26 und in dem Kolbenraum 28 herrscht ein Hochdruck und in einem entgegen der Schließrichtung 24 benachbart zu dem Ventilsitz 22 angeordneten Druckmittelraum 30 herrscht ein Niederdruck. Überschreitet der Hochdruck im Zusammenspiel mit dem Schließelement 14 einen Wert, der dem Äquivalent der Feder 10 entspricht, wird das Schließelement 14 entgegen der Schließrichtung 24 mit seinem Schließkegel 16 von dem Ventilsitz 20 abgehoben und Druckmittel kann über den Druckmittelraum 30 in eine Druckmittelsenke (nicht dargestellt) abfließen. Der Hochdruck ist damit auf den Wert, der dem Äquivalent der Feder 10 entspricht, begrenzt, wobei der Wert einstellbar beziehungsweise verstellbar ist.
  • In dem in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils 1 sind in dem Gehäuse 2 zwei Druckverstelleinrichtungen 6 mit jeweils einer zugeordneten Aufnahme 4 im Wesentlichen spiegelbildlich angeordnet.
  • Die in dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellten Aufnahmen 4 entsprechen der in Figur 1 gezeigten und oben beschriebenen Aufnahme 4 des ersten Ausführungsbeispiels. Die in dem zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzten Druckverstelleinrichtungen 6 entsprechen weitgehend der in Figur 1 gezeigten und oben beschriebenen Druckverstelleinrichtung 6 des ersten Ausführungsbeispiels, wobei zwei unterschiedliche Varianten von mehrstückig ausgeführten Schließelementen 14 und Federtellern 12 dargestellt sind. Nachfolgend sollen diese unterschiedlichen Varianten beschrieben werden.
  • Bei der auf der in der Zeichnung linken Seite dargestellten Variante sind der Federteller 12 und das Schließelement 14 derart mehrstückig ausgebildet, dass ein kugelförmiger Endabschnitt des Schließelements 14 mit einer dementsprechend ausgebildeten Gegenfläche des Federtellers 12 in Anlage kommt. Dadurch können vorteilhafterweise Fluchtungsfehler zwischen der Feder 10 beziehungsweise dem Federteller 12 und dem Schließelement 14 ausgeglichen werden.
  • Bei der auf der in der Zeichnung rechten Seite dargestellten Variante sind der Federteller 12 und das Schließelement 14 derart mehrstückig ausgebildet, dass ein zylinderförmiger Endabschnitt des Schließelements 14 mit einer dementsprechend ausgebildeten Gegenfläche des Federtellers 12 in Anlage kommt. Der Federteller 12 ist hier etwa hutförmig ausgebildet. Dadurch kann das Schließelement 14 mit seinem zylinderförmigen Endabschnitt gut in dem Federteller 12 geführt werden.
  • Offenbart ist ein Druckbegrenzungsventil mit einem Gussgehäuse, dessen Ventilsitz oberflächengehärtet ist. Auf diese Weise ist ein Vorteil einer kostengünstigen Herstellung des Gehäuses mit innenliegenden Druckmittelkanälen Aufnahmen, insbesondere für eine Druckverstelleinrichtung, kombiniert mit einem Vorteil einer langlebigen Abdichtfunktion, gewährleistet über ein sicher durchzuführendes Verfahren, das wegen seiner guten Maßhaltigkeit - wenn überhaupt - lediglich eine reduzierte Nachbearbeitung erfordert. Wegen dieser Voraussetzung ist eine kompaktere und somit platzsparende Anordnung von in dem Gehäuse untergebrachten Funktionsbereichen, insbesondere einer Druckverstelleinrichtung und einer zugeordneten Aufnahme, ermöglicht. Insbesondere ist ein Ventilsitz derart anordenbar, dass er ausschließlich von einer einzigen Seite aus für das Oberflächenhärten und/oder für eine Nachbearbeitung mittels eines Werkzeugs zugänglich ist, insbesondere im Wesentlichen in Schließrichtung des Schließelements.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Druckbegrenzungsventil
    2
    Gehäuse
    4
    Aufnahme
    6
    Druckverstelleinrichtung
    8
    Reduzierstück
    10
    Feder
    12
    Federteller
    14
    Schließelement
    16
    Schließkegel
    18
    Führungskolben
    20
    Ventilsitz
    22
    Übergang
    24
    Schließrichtung
    26
    Ringraum
    28
    Kolbenraum
    30
    Druckmittelraum

Claims (9)

  1. Druckbegrenzungsventil mit einem Gehäuse (2), und mit einem darin ausgebildeten Ventilsitz (20), der über ein federbelastetes Schließelement (14) des Druckbegrenzungsventils verschließbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Gusseisen mit Kugelgraphit besteht, wobei das Gehäuse (2) mindestens in einem Bereich des Ventilsitzes (20) oberflächengehärtet ist.
  2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, wobei in dem Gehäuse (2) eine Aufnahme (4) vorgesehen ist, in der zumindest teilweise eine Druckverstelleinrichtung (6) angeordnet ist, wobei die Aufnahme (4) den Ventilsitz (20) enthält.
  3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 2, wobei der Ventilsitz (20) von einer einzigen Seite aus für das Oberflächenhärten und/oder für eine Nachbearbeitung mittels eines Werkzeugs durch die Aufnahme (4) zugänglich ist.
  4. Druckbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Schließelement (14) einen Schließkegel (16) aufweist, von dem ausgehend in Schließrichtung (24) ein Führungskolben (18) an dem Schließelement (14) angeordnet ist.
  5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 4, wobei von dem Schließkegel (16) ausgehend entgegen der Schließrichtung (24) ein Federteller (12) der Druckverstelleinrichtung (6) an dem Schließelement (14) angeordnet ist.
  6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 5, wobei das Schließelement (14) und der Federteller (12) einstückig oder mehrstückig ausgebildet sind.
  7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein Übergang (22) der Aufnahme (4) zwischen dem Federteller (12) und dem Ventilsitz (20) zumindest teilweise konisch ausgebildet ist.
  8. Druckbegrenzungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das direktgesteuert ist.
  9. Druckbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei in dem Gehäuse (2) im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander angeordnet zwei Aufnahmen (4) vorgesehen sind.
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