WO2010127760A1 - Entsperrbares rückschlagventil mit integriertem druckbegrenzungsventil - Google Patents

Entsperrbares rückschlagventil mit integriertem druckbegrenzungsventil Download PDF

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WO2010127760A1
WO2010127760A1 PCT/EP2010/002328 EP2010002328W WO2010127760A1 WO 2010127760 A1 WO2010127760 A1 WO 2010127760A1 EP 2010002328 W EP2010002328 W EP 2010002328W WO 2010127760 A1 WO2010127760 A1 WO 2010127760A1
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WO
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valve
valve body
pilot
main
check valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/002328
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang KÖTTER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
    • F15B13/015—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices using an enclosed pilot flow valve

Definitions

  • the invention relates to a check valve or check valve according to the preamble of patent claim 1.
  • check valves are designed as a seat valve, in which a valve body sealingly abuts against a valve seat, and have in a hydraulic system the task to block a flow in one direction and to allow in the opposite direction a free flow.
  • check valves are e.g. arranged between a directional control valve and a consumer, wherein the passage direction from the directional control valve to the consumer and the blocking direction are directed in accordance with the consumer to the directional control valve. This is e.g. Leakage of the directional control valve is reduced at a load pressure held by the consumer, since the interposed check valve holds the load pressure without leakage and prevents a backward movement of the pressure medium from the load to the directional control valve.
  • an additional pressure relief valve (DBV) is provided which relieves this line to the line connecting the directional control valve and the check valve at a predetermined maximum pressure .
  • a disadvantage of such check valves is the high demand on the hardness or the material of the main valve body, which is determined by the hardness requirement for the integrally formed seat of the DBVs.
  • the invention is based on the object to provide a compact check valve with optionally integrable pressure relief valve, in which the material costs are reduced and the production costs are minimized in particular when retrofitting a DBVs.
  • the check valve according to the invention is designed as a seat valve and has a main valve body, in which a pilot valve with a pilot valve body and in which further a pressure relief valve is arranged.
  • the pressure relief valve is at least partially integrated into the pilot valve body.
  • the main valve body Since the main valve body has lower requirements with regard to its hardness, it is particularly preferred for reducing the material costs if the main valve body is made of plastic.
  • the main valve body is biased in the closed state of the check valve by a valve seat on a closing spring against a main valve seat, wherein the force of the closing spring is greater than the weight of the main valve body.
  • the main valve body is at balanced pressure at the terminals of the check valve in all mounting positions of the check valve on the main valve seat.
  • the main valve body may be biased in the closed state of the check valve by the closing spring indirectly via a spring plate and the pilot valve body against the main valve seat. In this way, when the pilot valve body is lifted off, the main valve body is freed from the prestress by the closing spring, so that opening of the check valve is facilitated.
  • pilot valve body is biased in the closed state of the pilot valve via the closing spring and the spring plate against a formed on the main valve body pilot valve seat.
  • valve body of the pilot valve and the check valve can be biased by a common closing spring in the closing direction, wherein differences in diameter between the pilot valve body and the closing spring can be compensated by the spring plate.
  • the pilot valve body has an approximately hemispherical closing portion which rests in the closed state of the pilot valve to the pilot valve seat, and further comprises a guide portion which is slidably received in a pilot valve recess of the main valve body.
  • the guide portion of the pilot valve body preferably has a circular cylindrical outer jacket and the pilot valve recess has an approximately square cross-section.
  • the guide portion of the pilot valve body is approximately tubular and the pressure relief valve is received therein.
  • a through hole is provided in the closing portion of the pilot valve body.
  • the DBV has a pressure relief valve body which is biased by a pressure limiting spring supported on the closing portion against a pressure relief valve seat.
  • the DBV has a body screwed into the guide portion of the pilot valve adjusting part, on which the pressure relief valve seat is arranged.
  • the adjusting part has a through-passage through which pressure medium flows in response to the DBVs.
  • a sleeve To even out the force of the pressure limiting spring and for positioning of the preferably formed as a ball pressure limiting valve body may be arranged between this and the pressure limiting spring, a sleeve.
  • the pilot valve body may first be lifted from a pilot control portion of an unlocking ram against the force of the closing spring from the pilot valve seat, wherein the pilot portion extends through a plunger opening of the main valve body to the closing portion of the pilot valve body.
  • the main valve body can be lifted from a main portion of the Entsperrst technicallyels against the force of the closing spring from the main valve seat.
  • the main valve body, the pilot valve body, the pressure relief valve body and the Entsperrst Jardinel are arranged approximately concentric with each other and movable along a common valve axis.
  • the check valve according to the invention is arranged in a consumer channel of a mobile-hydraulic directional control valve.
  • space of the directional control valve with integrated shut-off valve can be saved with turn integrated pressure relief valve.
  • the directional control valve has a valve slide with a link, via which the Entsperrstsammlungel is movable.
  • Figure 1 shows an embodiment of the check valve according to the invention in a lateral section
  • FIG. 2 shows the main valve body with the pilot valve body according to Figure 1 in a section along the line M-II of Figure 1.
  • Figure 1 shows an embodiment of the check valve according to the invention in a lateral section. It is provided in a housing 1 only partially shown a (not shown) directional control valve between a first pressure chamber 2 and a second pressure chamber 4, wherein the two pressure chambers 2, 4 and the check valve shown are arranged on the consumer side or drain side in the directional control valve.
  • the check valve according to the invention is designed as a seat valve and has a main valve body 6 and a main valve seat 8, wherein the main valve body 6 is made according to the invention made of plastic and has at its first pressure chamber 2 facing portion three guide webs, of which (in Figure 1) a first guide bar 10a in a view and a second guide bar 10b are shown in a section.
  • FIG. 1 also shows a valve axis 14, to which the main valve bore 12, the main valve seat 8 and a frusto-conical closing section 18 of the main valve body 6 adjoining it are arranged concentrically.
  • a closing spring 20 clamped as a compression spring is provided, which is supported (in FIG. 1) upwardly against a closure 22 which is screwed into the housing 1 along the valve axis 14.
  • the closing spring 20 dives with its (in Figure 1) lower portion in a corresponding recess of the main valve body 6 and applied to this indirectly with a (in Figure 1) downwardly directed closing force.
  • a check valve or check valve which allows a flow from the first pressure chamber 2 to the second pressure chamber 4 characterized in that the opening force of the pressure medium of the first pressure chamber 2, the closing forces of the pressure medium of the second pressure chamber 4 and the closing spring 20th predominate and the main valve body 6 (in Figure 1) lifts up from the main valve seat 8.
  • pressure medium from the first pressure chamber 2 can flow through three free spaces which result between the three guide webs 10a, 10b, 10c (cf., FIG. 2) into the second pressure chamber 4 and further to a consumer port (not shown).
  • the closing portion 18 of the main valve body 6 is pressed into the main valve seat 8, whereby a backflow of pressure medium from the second pressure chamber 4 in the first pressure chamber. 2 is prevented.
  • a pilot valve 23 In the interior of the main valve body 6, a pilot valve 23 is arranged. It has a pilot valve recess 24 and a pilot valve seat 26, which are arranged together with a plunger opening 28 in the main valve body 6 and extending along the valve axis 14. As shown in Figure 2, the pilot valve recess 24 has a square cross-section.
  • an elongated pilot valve body 30 is received, which has a circular cylindrical guide portion 32 and a voltage applied to the pilot valve seat 26 approximately hemispherical closing portion 34.
  • the guide section 32 has four approximately linear contact sections distributed uniformly on its outer circumference with the four inner wall sections of the pilot valve recess 24 (see FIG.
  • the pilot valve body 30 is biased by the closing spring 20 via a spring plate 36 in the closed position (shown in Figure 1).
  • the spring plate 36 bears against the (in FIG. 1) upper end face of the guide section 32 of the pilot control valve body 30 and is guided in the same recess of the main valve body 6 as the closing spring 20.
  • a pressure-limiting valve for limiting the pressure in the second pressure chamber 4 and thus in the consumer line (not shown) is provided in the interior of the pilot valve body 30.
  • the guide portion 32 of the pilot valve body 30 is tubular and the closing portion 34 has a concentric through hole 44.
  • a setting member 46 and a safety ball 48 are attached and further designed as a ball 50 closing body, along the valve axis 14 slidable sleeve 52 and a pressure limiting spring 54 was added.
  • the pressure-limiting spring 54 is supported on the closing section 34 and biases the ball 50 against the sleeve 52 against a pressure-limiting valve seat 56 formed on the adjusting part 46.
  • the adjusting member 46 has a hexagon socket 58 and is screwed by a thread in the guide portion 32 of the pilot valve body 30, whereby the pressing force of the ball 50 is set to the pressure relief valve seat 56.
  • the securing ball 48 is pressed into the hexagon socket 58 of the setting part 46, resulting in a tensioning of the setting part 46 in the guide section 32.
  • the ball 50 facing the end portion of the sleeve 52 is inside and the ball 50 facing the end portion of the adjustment member 46 are tapered outwardly tapered.
  • the diameter of the pressure limiting valve seat 56 is smaller than the diameter of the hexagon socket 58.
  • the pressure limiting valve accommodated according to the invention in the interior of the pilot control valve body 30 serves to limit the pressure of the consumer line connected to the second pressure chamber 4.
  • a pressure increase e.g. limited due to heating of the consumer line, wherein in response to the pressure relief valve pressure fluid in the closing direction of the check valve or check valve flows to the first pressure chamber 2.
  • the pressure to be limited which rests against the (in FIG. 1) upper side of the ball 50, lifts it from the pressure limiting valve seat 56, and the pressure medium flows through the interior of the guide section 32, through the through hole 44 and through the tappet opening 28 into the first pressure chamber 2.
  • the hardness requirement on the pressure limiting valve seat 56 determines only the material of the adjusting part 46, while the lower hardness requirement on the closing portion 18 of the main valve body 6 allows a main valve body 6 made of less expensive plastic.
  • a seat valve check valve with a main valve body, in which a pilot valve with a pilot valve body and in which further a pressure relief valve is arranged.
  • the pressure relief valve is at least partially integrated into the pilot valve body.
  • a main valve body made of plastic.

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Abstract

Offenbart ist ein als Sitzventil ausgebildetes Sperrventil mit einem Hauptventilkörper (6), in dem ein Vorsteuerventil (23) mit einem Vorsteuerventilkörper (30) und in dem weiterhin ein Druckbegrenzungsventil (46, 50) angeordnet ist. Dabei ist das Druckbegrenzungsventil zumindest abschnittsweise in den Vorsteuerventilkörper integriert. Besonders bevorzugt ist dabei ein Hauptventilkörper aus Kunststoff.

Description

Beschreibung
ENTSPERRBARES RÜCKSCHLAGVENTIL MIT INTEGRIERTEM DRUCKBEGRENZUNGSVENTIL
Die Erfindung betrifft ein Sperrventil bzw. Rückschlagventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Sperrventile werden als Sitzventil ausgeführt, bei dem ein Ventilkörper an einem Ventilsitz dichtend anliegt, und haben in einem Hydrosystem die Aufgabe, einen Volumenstrom in eine Richtung zu sperren und in Gegenrichtung einen freien Volumenstrom zu ermöglichen.
Bei hydraulischen Systemen werden Sperrventile z.B. zwischen einem Wegeventil und einem Verbraucher angeordnet, wobei die Durchlassrichtung vom Wegeventil zum Verbraucher und die Sperrrichtung entsprechend vom Verbraucher zum Wegeventil gerichtet sind. Damit wird z.B. bei einem vom Verbraucher gehaltenen Lastdruck eine Leckage des Wegeventils verringert, da das zwischengeschaltete Sperrventil leckagefrei den Lastdruck hält und eine Rückwärtsbewegung des Druckmittels vom Verbraucher zum Wegeventil verhindert.
In der Druckschrift DE 19627 306 A1 ist ein Sperrventil offenbart, wobei der Hauptventilkörper des Sperrventils entsperrbar ist, so dass Druckmittel auch in die Richtung strömen kann, die prinzipiell die Schließrichtung des Sperrventils ist. Dazu wird zunächst durch einen Entsperrstößel ein durch den Hauptventilkörper verlaufender Entlastungskanal mit geringem Querschnitt geöffnet. Nachdem dadurch ein gewisser Druckausgleich zwischen den beiden Anschlüssen des Sperrventils stattgefunden hat, wird (ebenfalls durch den Entsperrstößel) der gesamte Hauptventilkörper des Sperrventils von seinem Sitz gehoben, so dass Druckmittel auch in die Richtung strömen kann, die prinzipiell die Schließrichtung des Sperrventil ist.
Um bei derartigen Anordnungen mit geschlossenem Sperrventil einen Druckanstieg z.B. durch Erwärmung in der das Sperrventil mit dem Verbraucher verbindenden Leitung zu begrenzen, ist ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil (DBV) vorgesehen, das bei einem vorbestimmten Maximaldruck diese Leitung zu der das Wegeventil und das Sperrventil verbindenden Leitung entlastet. Um eine kompakte Bauweise dieser Ventilkombination zu erreichen, können das Sperrventil in einem Verbraucherkanal des Wegeventilgehäuses und gemäß der o. g. Druckschrift das DBV im Hauptventilkörper des Sperrventils angeordnet werden.
Nachteilig an derartigen Sperrventilen ist die hohe Anforderung an die Härte bzw. das Material des Hauptventilkörpers, das durch die Härteanforderung für den damit einstückig gebildeten Sitz des DBVs bestimmt wird.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein kompaktes Sperrventil mit optional integrierbarem Druckbegrenzungsventil zu schaffen, bei dem die Materialkosten reduziert und der Fertigungsaufwand insbesondere bei einer Nachrüstung eines DBVs minimiert sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Sperrventil nach Patentanspruch 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Sperrventil ist als Sitzventil ausgebildet und hat einen Hauptventilkörper, in dem ein Vorsteuerventil mit einem Vorsteuerventilkörper und in dem weiterhin ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Dabei ist das Druckbegrenzungsventil zumindest abschnittsweise in den Vorsteuerventilkörper integriert. Dadurch können für den Hauptventilkörper und das Druckbegrenzungsventil unterschiedliche Materialen mit unterschiedlichen Härtegraden verwendet werden, wodurch insbesondere bei einer Fertigung mit höheren Stückzahlen Materialkosten gesenkt werden können.
Da an den Hauptventilkörper geringere Anforderungen bzgl. seiner Härte bestehen, wird es zur Reduzierung der Materialkosten besonders bevorzugt, wenn der Hauptventilkörper aus Kunststoff besteht.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sperrventils ist der Hauptventilkörper im geschlossenen Zustand des Sperrventils von einer sich an einem Ventilgehäuse abstützenden Schließfeder gegen einen Hauptventilsitz vorgespannt, wobei die Kraft der Schließfeder größer als die Gewichtskraft des Hauptventilkörpers ist. Dadurch liegt der Hauptventilkörper bei ausgeglichenem Druck an den Anschlüssen des Sperrventils in allen Einbaulagen des Sperrventils am Hauptventilsitz an. Dabei kann der Hauptventilkörper im geschlossenen Zustand des Sperrventils von der Schließfeder indirekt über einen Federteller und über den Vorsteuerventilkörper gegen den Hauptventilsitz vorgespannt sein. Damit wird bei einem Abheben des Vor- steuerventilkörpers der Hauptventilkörper von der Vorspannung durch die Schließfeder befreit, so dass ein Öffnen des Sperrventils erleichtert ist.
Dabei wird es bevorzugt, wenn der Vorsteuerventilkörper im geschlossenen Zustand des Vorsteuerventils über die Schließfeder und über den Federteller gegen einen am Hauptventilkörper ausgebildeten Vorsteuerventilsitz vorgespannt ist. Dadurch können die Ventilkörper des Vorsteuerventils und des Sperrventils von einer gemeinsamen Schließfeder in Schließrichtung vorgespannt werden, wobei Durchmesserunterschiede zwischen dem Vorsteuerventilkörper und der Schließfeder durch den Federteller ausgeglichen werden können.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sperrventils hat der Vorsteuerventilkörper einen etwa halbkugelförmigen Schließabschnitt, der im geschlossenen Zustand des Vorsteuerventils an dem Vorsteuerventilsitz anliegt, und weiterhin einen Führungsabschnitt, der in einer Vorsteuerventilausnehmung des Hauptventilkörpers verschiebbar aufgenommen ist. Mit dem etwa halbkugelförmigen Schließabschnitt ist ein leckagefreies Schließen des Vorsteuerventils gewährleistet, während der Führungsabschnitt eine sichere Führung des Vorsteuerventilkörpers im Hauptventilkörper und gleichzeitig Einbauraum für das erfindungsgemäß darin aufgenommene Druckbegrenzungsventil bietet.
Dabei hat der Führungsabschnitt des Vorsteuerventilkörpers vorzugsweise einen kreiszylindrischen Außenmantel und die Vorsteuerventilausnehmung einen etwa quadratischen Querschnitt. Somit hat eine Innenwandung der Vorsteuerventilausnehmung vier Anlageabschnitte mit dem Führungsabschnitt des Vorsteuerventilkörpers, und zwischen der Vorsteuerventilausnehmung und dem Führungsabschnitt verbleiben vier Freiräume, die beim Öffnen des Vorsteuerventils von Druckmittel durchströmt werden.
Dabei wird es bevorzugt, wenn der Führungsabschnitt des Vorsteuerventilkörpers etwa rohrförmig ist und darin das Druckbegrenzungsventil aufgenommen ist. Für ein ungehindertes Abströmen von Druckmittel bei Ansprechen des DBVs ist im Schließabschnitt des Vorsteuerventilkörpers eine Durchgangsbohrung vorgesehen. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das DBV einen Druckbegrenzungsventilkörper, der von einer sich am Schließabschnitt abstützenden Druckbegrenzungsfeder gegen einen Druckbegrenzungsventilsitz vorgespannt ist.
Aus Gründen einer einfachen Einstellbarkeit des Ansprechdrucks hat das DBV ein in den Führungsabschnitt des Vorsteuerventil körpers eingeschraubtes Einstellteil, an dem der Druckbegrenzungsventilsitz angeordnet ist. Dabei weist das Einstellteil eine Durchgangsausnehmung auf, durch das bei Ansprechen des DBVs Druckmittel strömt.
Dabei kann zur einfachen Einstellbarkeit des Ansprechdrucks des DBVs die Durchgangsausnehmung einen Innensechskant aufweisen, in den eine Sicherungskugel eingepresst ist, die ein ungewolltes Verdrehen des Einstellteils bzw. ein Verstellen des Ansprechdrucks des DBVs verhindert. Dabei verbleiben zwischen dem Innensechskant und der Sicherungskugel sechs Freiräume, die beim Ansprechen des DBVs von Druckmittel durchströmt werden.
Zur Vergleichmäßigung der Kraft der Druckbegrenzungsfeder und zur Positionierung des vorzugsweise als Kugel ausgebildeten Druckbegrenzungsventilkörpers kann zwischen diesem und der Druckbegrenzungsfeder eine Hülse angeordnet sein.
Zum Entsperren des Sperrventils kann zunächst der Vorsteuerventilkörper von einem Vorsteuerabschnitt eines Entsperrstößels gegen die Kraft der Schließfeder vom Vorsteuerventilsitz abgehoben werden, wobei sich der Vorsteuerabschnitt durch eine Stößelöffnung des Hauptventilkörpers zum Schließabschnitt des Vorsteuerventilkörpers erstreckt.
Zum vollständigen Entsperren des Sperrventils kann danach der Hauptventilkörper von einem Hauptabschnitt des Entsperrstößels gegen die Kraft der Schließfeder vom Hauptventilsitz abgehoben werden.
Aus Gründen einer einfachen Fertigung und Montage des erfindungsgemäßen Sperrventils sind der Hauptventilkörper, der Vorsteuerventilkörper, der Druckbegrenzungsventilkörper und der Entsperrstößel etwa konzentrisch zueinander angeordnet und entlang einer gemeinsamen Ventilachse bewegbar.
Dabei gelten folgende Größenverhältnisse: Querschnitt der Durchgangsbohrung des Schließabschnitts < Querschnitt des Vorsteuerabschnitts des Entsperrstößels < Querschnitt der Stößelöffnung des Hauptventilkörpers < Querschnitt des Hauptabschnitts des Entsperrstößels.
Bei einem besonders bevorzugten Einsatz ist das erfindungsgemäße Sperrventil in einem Verbraucherkanal eines mobilhydraulischen Wegeventils angeordnet. Dabei kann Bauraum des Wegeventils mit integriertem Sperrventil mit wiederum integriertem Druckbegrenzungsventil eingespart werden.
Vorzugsweise hat das Wegeventil einen Ventilschieber mit einer Kulisse, über die der Entsperrstößel bewegbar ist.
Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sperrventils in einem seitlichen Schnitt; und
Figur 2 den Hauptventilkörper mit dem Vorsteuerventilkörper gemäß Figur 1 in einem Schnitt gemäß der Linie M-Il aus Figur 1.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlag- bzw. Sperrventils in einem seitlichen Schnitt. Es ist in einem nur ausschnittsweise gezeigten Gehäuse 1 eines (nicht näher gezeigten) Wegeventils zwischen einem ersten Druckraum 2 und einem zweiten Druckraum 4 vorgesehen, wobei die beiden Druckräume 2, 4 und das gezeigte Sperrventil verbraucherseitig bzw. ablaufseitig im Wegeventil angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Sperrventil ist als Sitzventil ausgeführt und hat einen Hauptventilkörper 6 und einen Hauptventilsitz 8, Dabei ist der Hauptventilkörper 6 erfindungsgemäß aus Kunststoff gefertigt und hat an seinem dem ersten Druckraum 2 zugewandten Abschnitt drei Führungsstege, von denen (in Figur 1) ein erster Führungssteg 10a in einer Ansicht und ein zweiter Führungssteg 10b in einem Schnitt dargestellt sind.
Figur 2 zeigt deutlich die drei Führungsstege 10a, 10b, 10c, die gleichmäßig am Umfang des Hauptventilkörpers 6 angeordnet sind und mit ihren jeweiligen äußeren Endabschnitten an der Innenwandung einer Hauptventilbohrung 12 (vgl. Figur 1 ) anliegen. Figur 1 zeigt weiterhin eine Ventilachse 14, zu der die Hauptventilbohrung 12, der Hauptventilsitz 8 und ein daran anliegender kegelstumpfförmiger Schließabschnitt 18 des Hauptventilkörpers 6 konzentrisch angeordnet sind.
Weiterhin ist eine als Druckfeder eingespannte Schließfeder 20 vorgesehen, die sich (in Figur 1) nach oben an einem Verschluss 22 abstützt, der in das Gehäuse 1 entlang der Ventilachse 14 eingeschraubt ist. Die Schließfeder 20 taucht mit ihrem (in Figur 1) unteren Abschnitt in eine entsprechende Ausnehmung des Hauptventilkörpers 6 ein und beaufschlagt diesen indirekt mit einer (in Figur 1 ) nach unten gerichteten Schließkraft.
Damit ist gemäß dem Stand der Technik ein Rückschlag- bzw. Sperrventil beschrieben, das eine Durchströmung vom ersten Druckraum 2 zum zweiten Druckraum 4 dadurch ermöglicht, dass die Öffnungskraft des Druckmittels des ersten Druckraums 2 die Schließkräfte des Druckmittels des zweiten Druckraums 4 und der Schließfeder 20 überwiegen und sich der Hauptventilkörper 6 (in Figur 1) nach oben vom Hauptventilsitz 8 hebt. Dabei kann Druckmittel aus dem ersten Druckraum 2 durch drei Freiräume, die sich zwischen den drei Führungsstegen 10a, 10b, 10c ergeben (vgl. Figur 2) in den zweiten Druckraum 4 und weiter zu einem (nicht gezeigten) Verbraucheranschluss strömen. Wenn hingegen die Druckkraft des zweiten Druckraums 4 einschließlich der Kraft der Schließfeder 20 die Druckkraft des ersten Druckraums 2 überwiegt, wird der Schließabschnitt 18 des Hauptventilkörpers 6 in den Hauptventilsitz 8 gedrückt, wodurch ein Zurückströmen von Druckmittel aus dem zweiten Druckraum 4 in den ersten Druckraum 2 verhindert wird.
Im Innern des Hauptventilkörpers 6 ist ein Vorsteuerventil 23 angeordnet. Es hat eine Vorsteuerventilausnehmung 24 und einen Vorsteuerventilsitz 26, die zusammen mit einer Stößelöffnung 28 im Hauptventilkörper 6 angeordnet sind und sich entlang der Ventilachse 14 erstrecken. Wie in Figur 2 dargestellt ist, hat die Vorsteuerventilausnehmung 24 einen quadratischen Querschnitt.
In der Vorsteuerventilausnehmung 24 ist ein länglicher Vorsteuerventilkörper 30 aufgenommen, der einem kreiszylindrischen Führungsabschnitt 32 und einen an dem Vorsteuerventilsitz 26 anliegenden etwa halbkugelförmigen Schließabschnitt 34 hat. Der Führungsabschnitt 32 weist vier gleichmäßig an seinem Außenumfang verteilte etwa linienförmige Anlageabschnitte mit den vier Innenwandungsabschnitten der Vorsteuerventilausnehmung 24 auf (vgl. Figur 2). Der Vorsteuerventilkörper 30 ist von der Schließfeder 20 über einen Federteller 36 in der (in Figur 1 gezeigten) Schließstellung vorgespannt. Dazu liegt der Federteller 36 an der (in Figur 1) oberen Stirnseite des Führungsabschnittes 32 des Vorsteuerventilkörpers 30 an und ist dabei in der gleichen Ausnehmung des Hauptventilkörpers 6 geführt wie auch die Schließfeder 20.
Durch die Stößelöffnung 28 des Hauptventilkörpers 6 erstreckt sich (in Figur 1 ) von unten ein zylindrischer Vorsteuerabschnitt 37 eines Entsperrstößels 38. Der Vorsteuerabschnitt 37 ist gegenüber einem ebenfalls zylindrischen Hauptabschnitts 40 des Entsperrstößels 38 radial zurückgestuft. Der Entsperrstößel 38 kann von einem (nicht gezeigten) Ventilschieber des Wegeventils entlang der Ventilachse 14 (in Figur 1) nach oben bewegt werden. Dadurch ist die (in Figur 1) von oben nach unten gerichtete Strömungsrichtung entsperrbar. Dazu hebt zunächst der Vorsteuerabschnitt 37 des Entsperrstößels 38 den Vorsteuerventilkörper 30 vom Vorsteuerventilsitz 26 ab. Dadurch findet ein Druckmittelausgleich zwischen dem zweiten Druckraum 4 und dem ersten Druckraum 2 statt, bei dem Druckmittel durch die vier (in Figur 2 gezeigten) Freiräume 42 strömt. Nach einem Druckausgleich zwischen den beiden Druckräumen 2, 4 wird der Entsperrstößel 38 (in Figur 1 ) weiter nach oben bewegt, so dass sein Hauptabschnitt 40 an der (Figur 1) unteren Stirnseite des Hauptventilkörpers 6 in Anlage gerät und den Hauptventilkörper 6 vom Hauptventilsitz 8 abhebt. Somit ist die Strömungsrichtung vom zweiten Druckraum 4 zum ersten Druckraum 2 entsperrt.
Erfindungsgemäß ist im Innern des Vorsteuerventilkörpers 30 ein Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des Drucks im zweiten Druckraum 4 und somit in der daran angeschlossenen (nicht gezeigten) Verbraucherleitung vorgesehen. Dazu ist der Führungsabschnitt 32 des Vorsteuerventilkörpers 30 rohrförmig ausgebildet und der Schließabschnitt 34 hat eine konzentrische Durchgangsbohrung 44. Im Führungsabschnitt 32 sind ein Einstellteil 46 und eine Sicherungskugel 48 befestigt und weiterhin ein als Kugel 50 ausgebildeter Schließkörper, eine entlang der Ventilachse 14 verschiebbare Hülse 52 und eine Druckbegrenzungsfeder 54 aufgenommen. Die Druckbegrenzungsfeder 54 stützt sich am Schließabschnitt 34 ab und spannt über die Hülse 52 die Kugel 50 gegen einen am Einstellteil 46 ausgebildeten Druckbegrenzungsventilsitz 56 vor.
Das Einstellteil 46 hat einen Innensechskant 58 und ist über ein Gewinde in den Führungsabschnitt 32 des Vorsteuerventilkörpers 30 eingeschraubt, wodurch die Anpresskraft der Kugel 50 an den Druckbegrenzungsventilsitz 56 eingestellt ist. Als Ver- drehsicherung ist die Sicherungskugel 48 in den lnnensechskant 58 des Einstellteils 46 eingepresst, so dass sich eine Verspannung des Einstellteils 46 im Führungsabschnitt 32 ergibt. Der der Kugel 50 zugewandte Endabschnitt der Hülse 52 ist innen und der der Kugel 50 zugewandte Endabschnitt des Einstellteils 46 sind außen konusförmig angeschrägt. Der Durchmesser des Druckbegrenzungsventilsitzes 56 ist kleiner als der Durchmesser des Innensechskants 58. Zwischen der Sicherungskugel 48 und den lnnensechskant 58 verbleiben sechs Freiräume, durch die bei Ansprechen des Druckbegrenzungsventils Druckmittel strömt.
Das erfindungsgemäß im Innern des Vorsteuerventilkörpers 30 aufgenommene Druckbegrenzungsventil dient zur Begrenzung des Drucks der an den zweiten Druckraum 4 angeschlossen Verbraucherleitung. Dadurch wird eine Druckerhöhung z.B. auf Grund von Erwärmung der Verbraucherleitung begrenzt, wobei bei Ansprechen des Druckbegrenzungsventils Druckmittel in Schließrichtung des Rückschlag- bzw. Sperrventils zum ersten Druckraum 2 strömt. Dabei hebt der zu begrenzende Druck, der an der (in Figur 1 ) oberen Seite der Kugel 50 anliegt, diese vom Druckbegrenzungsventilsitz 56 ab, und das Druckmittel strömt durch den Innenraum des Führungsabschnitts 32, durch die Durchgangsbohrung 44 und durch die Stößelöffnung 28 in den ersten Druckraum 2.
Erfindungsgemäß bestimmt die Härteanforderung an den Druckbegrenzungsventilsitz 56 lediglich das Material des Einstellteils 46, während die geringere Härteanforderung an den Schließabschnitt 18 des Hauptventilkörpers 6 einen Hauptventilkörper 6 aus kostengünstigerem Kunststoff ermöglicht.
Offenbart ist ein als Sitzventil ausgebildetes Sperrventil mit einem Hauptventilkörper, in dem ein Vorsteuerventil mit einem Vorsteuerventilkörper und in dem weiterhin ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Dabei ist das Druckbegrenzungsventil zumindest abschnittsweise in den Vorsteuerventilkörper integriert. Besonders bevorzugt ist dabei ein Hauptventilkörper aus Kunststoff.

Claims

10 / 12Patentansprüche
1. Sperrventil, das als entsperrbares Sitzventil ausgebildet ist, mit einem Hauptventilkörper (6), in dem ein Vorsteuerventil (23) mit einem Vorsteuerventilkörper (30) und in dem ein Druckbegrenzungsventil angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil zumindest abschnittsweise in den Vorsteuerventilkörper (30) integriert ist.
2. Sperrventil nach Patentanspruch 1 , wobei der Hauptventilkörper (6) aus Kunststoff besteht.
3. Sperrventil nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Hauptventilkörper (6) im geschlossenen Zustand des Sperrventils von einer sich an einem Ventilgehäuse (1) abstützenden Schließfeder (20) gegen einen Hauptventilsitz (8) vorgespannt ist, wobei die Kraft der Schließfeder (20) größer ist als die Gewichtskraft des Hauptventilkörpers (6).
4. Sperrventil nach Patentanspruch 3, wobei der Hauptventilkörper (6) im geschlossenen Zustand des Sperrventils von der Schließfeder (20) indirekt über einen Federteller (36) und über den Vorsteuerventilkörper (30) gegen den Hauptventilsitz (8) vorgespannt ist.
5. Sperrventil nach Patentanspruch 4, wobei der Vorsteuerventilkörper (30) im geschlossenen Zustand des Vorsteuerventils (23) über die Schließfeder (20) und den Federteller (36) gegen einen am Hauptventilkörper (6) ausgebildeten Vorsteuerventilsitz (26) vorgespannt ist.
6. Sperrventil nach Patentanspruch 5, wobei der Vorsteuerventilkörper (30) einen etwa halbkugelförmigen Schließabschnitt (34) hat, der im geschlossenen Zustand des Vorsteuerventils (23) an dem Vorsteuerventilsitz (26) anliegt, und wobei der Vorsteuerventilkörper (30) einen Führungsabschnitt (32) hat, der in einer Vorsteuerventilausnehmung (24) des Hauptventilkörpers (6) verschiebbar aufgenommen ist.
7. Sperrventil nach einem der Patentansprüche 6, wobei der Führungsabschnitt (32) einen kreiszylindrischen Außenmantel und die Vorsteuerventilausnehmung (24) einen etwa quadratischen Querschnitt aufweisen, und wobei eine 11 / 12
Innenwandung der Vorsteuerventilausnehmung (24) vier Anlageabschnitte mit dem Führungsabschnitt (32) des Vorsteuerventilkörpers (30) hat, und wobei zwischen der Vorsteuerventilausnehmung (24) und dem Führungsabschnitt (32) vier Freiräume (42) sind.
8. Sperrventil nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei der Führungsabschnitt (32) des Vorsteuerventilkörpers (30) etwa rohrförmig ist und darin das Druckbegrenzungsventil aufgenommen ist, und wobei im Schließabschnitt (34) des Vorsteuerventilkörpers (30) eine Durchgangsbohrung (44) vorgesehen ist.
9. Sperrventil nach Patentanspruch 8, wobei das Druckbegrenzungsventil einen Druckbegrenzungsventilkörper (50) hat, der von einer sich am Schließabschnitt (34) abstützenden Druckbegrenzungsfeder (54) gegen einen Druckbegrenzungsventilsitz (56) vorgespannt ist.
10. Sperrventil nach Patentanspruch 9 mit einem in den Führungsabschnitt (32) des Vorsteuerventilkörpers (30) eingeschraubten Einstellteil (46), an dem der Druckbegrenzungsventilsitz (56) angeordnet ist, wobei das Einstellteil (46) eine Durchgangsausnehmung aufweist.
11. Sperrventil nach Patentanspruch 10, wobei die Durchgangsausnehmung einen Innensechskant (58) aufweist, in den eine Sicherungskugel (48) eingepresst ist, und wobei zwischen dem Innensechskant (58) und der Sicherungskugel (48) sechs Freiräume sind.
12. Sperrventil nach einem der Patentansprüche 9 bis 11 , wobei zwischen dem als Kugel (50) ausgebildeten Druckbegrenzungsventilkörper und der Druckbegrenzungsfeder (54) eine Hülse (52) angeordnet ist.
13. Sperrventil nach einem der Patentansprüche 6 bis 12, wobei zum Entsperren des Sperrventils der Vorsteuerventilkörper (30) von einem Vorsteuerabschnitt (37) eines Entsperrstößels (38) gegen die Kraft der Schließfeder (20) vom Vorsteuerventilsitz (26) abhebbar ist, wobei sich der Vorsteuerabschnitt (37) durch eine Stößelöffnung (28) des Hauptventilkörpers (6) zum Schließabschnitt (34) des Vorsteuerventilkörpers (30) erstreckt.
14. Sperrventil zumindest nach den Patentansprüchen 4 und 7, wobei zum Entsperren des Sperrventils der Hauptventilkörper (6) von einem Hauptabschnitt (40) des 12 / 12
Entsperrstößels (38) gegen die Kraft der Schließfeder (20) vom Hauptventilsitz (8) abhebbar ist.
15. Sperrventil zumindest nach den Patentansprüchen 9 und 13, wobei der Hauptventilkörper (6), der Vorsteuerventilkörper (30), der Druckbegrenzungsventil- körper (50) und der Entsperrstößel (38) etwa konzentrisch zueinander angeordnet und entlang einer gemeinsamen Ventilachse (14) bewegbar sind.
16. Sperrventil zumindest nach den Patentansprüchen 8, 13 und 14, wobei folgende Größenverhältnisse gelten: Querschnitt der Durchgangsbohrung (44) des Schließabschnitts (34) < Querschnitt des Vorsteuerabschnitts (37) des Entsperrstößels (38) < Querschnitt der Stößelöffnung (28) des Hauptventilkörpers (6) < Querschnitt des Hauptabschnitts (40) des Entsperrstößels (38).
17. Sperrventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, das in einem Verbraucherkanal eines mobilhydraulischen Wegeventils angeordnet ist.
18. Sperrventil zumindest nach den Patentansprüchen 13 und 17, wobei das Wegeventil einen Ventilschieber mit einer Kulisse hat, über die der Entsperrstößel (38) bewegbar ist.
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