CH634134A5 - Ueberdruckventil. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überdruckventil mit einem Zylinder mit einer sich in Längsrichtung durch den Zylinder hindurch erstreckenden Zylinderbohrung, von der ein Ende 65 mit einer Druckquelle verbindbar ist, mit einem Kolben in der Zylinderbohrung, der durch diese Zylinderbohrung hindurch bewegbar ist, und mit Rasteinrichtungen zum Festhalten des Kolbens in einer vorgegebenen Position entlang der Zylinder

bohrung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Überdruckventil für ein Strömungsmittelverteilungssystem, bei dem dieses Überdruckventil einen Überdruck ableiten und weiterhin eine Anzeige eines derartigen Überdruckes ergeben kann.

Auf den Druck in Strömungsmittel-Verteilungssystemen ansprechende Überdruckventile können die Strömung des Strömungsmittels überwachen und insbesondere Verstopfungen, Lecks und Druckänderungen anzeigen.

Eine Einrichtung zur Feststellung eines übermässigen Druckanstiegs ist als Sekundärventil 72 in der US-Patentschrift 3 730 297 der gleichen Anmelderin beschrieben. Dieses Ventil schliesst einen abgedichteten Kolben ein, der in Strömungsmittelverbindung mit dem Strömungsmittelverteilungssystem steht und der gegen eine Verschiebung durch einen Draht mit einem vorgegebenen Durchbrechungsdruck festgehalten wird. Der Kolben weist eine Messerkante auf, die gegen den Draht anliegt und die schliesslich den Draht zerschneidet, wenn der Druck in dem Verteilungssystem über den Durchbrechungsdruck des Drahtes anwächst. Der Nachteil dieses Ventils besteht darin, dass es nicht erneut verwendbar ist und nach der Verwendung ersetzt werden muss, dass es nicht einstellbat ist und dass es lediglich unter Zerstörung getestet werden kann.

Andere Druckdetektoreinrichtungen schliessen Rasteinrichtungen zum Festhalten eines Steuerventils ein, wie dies beispielsweise in der US-Patentschrift 3 088 489 beschrieben ist. Bei dieser bekannten Einrichtung spannt eine sich in Längsrichtung erstreckende Feder einen in Längsrichtung bewegbaren Nockenkegel so vor, dass Rastkugeln in miteinander ausgerichtete Rastnuten in dem Kolben und dem Zylinder gedrückt werden. Diese Rasteinrichtung legt die Lage des Kolbens in Längsrichtung entlang des Zylinders fest. Ein Überdruck wirkt derart auf den Kolben und den Nockenkegel, dass die Kugeln aus den Rastnuten freigegeben werden, so dass sich der Kolben unter dem Druck bewegt. Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, dass die Vorspannkraft der Feder auf den Kolben nicht eingestellt werden kann, ohne das gesamte Ventil zu zerlegen. Weitere Rasteinrichtungen sind aus den US-Patentschriften 3 685 813 und 3 218 882 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überdruckventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf den Druck anspricht und einen vorgegebenen Überdruck in Flüssig-keitsverteilungssystemen feststellt, wobei das Ansprechverhalten des Überdruckventils einstellbar ist und das Überdruckventil nach einer Auslösung wieder verwendbar ist und ohne nachteilige Folgen getestet werden kann, wobei sich vorzugsweise ein bistabiles Ventil ergeben soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäss ausgebildete Überdruckventil ist ein nach einem Auslösen wieder verwendbares bistabiles druckabhängiges Überdruckventil für Flüssigkeitsverteilungssysteme. Das Überdruckventil bleibt vollständig geschlossen, bis der Kolben verschoben wird, worauf das Überdruckventil vollständig öffnet, so dass es bistabil ist. Das Überdruckventil spricht auf das Auftreten eines Überdruckes in dem System an und es ist insbesondere auf ein Schmiermittelverteilungssystem anwendbar, wie dies in der US-Patentschrift 3 730 297 beschrieben ist, obwohl das Überdruckventil nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.

Das Überdruckventil umfasst einen Zylinder mit einem darin beweglichen Kolben, dem ein Rastmechanismus zugeordnet ist. Der Rastmechanismus schliesst eine Ausnehmung, vorzugsweise eine kreisringförmige Ausnehmung in dem Zylinder ein, die in Radialrichtung nach innen auf die Oberfläche des Kolbens gerichtet ist. Diese Ausnehmung kann abgeschrägte Wände an den Längsrichtungsenden aufweisen. Der Zylinder

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weist eine einen kleineren Querschnitt aufweisende Bohrung an einer Seite der mit abgeschrägten Wänden versehenen Ausnehmung sowie eine Bohrung mit grösserem Querschnitt auf der anderen Seite dieser Ausnehmung auf. Der Zylinder ist so ange-5 ordnet, dass die einen kleineren Querschnitt aufweisende Bohrung auf das Verteilungssystem gerichtet ist.

Der Kolben weist zumindest eine sich in Radialrichtung nach innen erstreckende Öffnung auf, die gegenüber der mit abgeschrägten Wänden versehenen Ausnehmung des Zylinders io angeordnet werden kann, wenn der Kolben durch den Zylinder bewegt wird. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die radiale Öffnung in dem Kolben durch eine Querbohrung gebildet, die sich vollständig quer durch den Kolben hindurch erstreckt und zwei in Längsrichtung miteinander ausgerichtete 15 Radialkanäle bildet, die gegenüber der Ausnehmung in dem Zylinder angeordnet werden können.

Der Kolben weist unterschiedliche Eigenschaften an den auf den beiden Seiten der Querbohrung liegenden Längsenden auf. Auf der in dem einen kleineren Querschnitt aufweisenden Ab-20 schnitt des Zylinders angeordneten Seite dichtet der Kolben den Zylinder ab. An der Seite des einen grösseren Querschnitt aufweisenden Abschnittes des Zylinders ist der Kolben so geformt, dass er das Austreten einer Flüssigkeit an dem Kolben vorbei und aus dem Zylinder heraus ermöglicht.

25 Jeweils ein in Radialrichtung verschiebbares Rastelement, vorzugsweise in Form einer Kugel ist zwischen der mit schrägen Wänden versehenen Ausnehmung des Zylinders und jeder Radialöffnung des Kolbens eingefangen. Gemäss einer bevorzugten Ausfürhungsform sind zwei Rastelemente vorgesehen, von 30 denen jeweils eines an jedem Ende der Querbohrung angeordnet ist, die sich durch den Kolben quer hindurch erstreckt.

Wenn sich der Kolben bewegt, bewegen sich die Rastelemente in die mit schrägen Wänden versehene Ausnehmung hinein oder heraus, während sie an der Mündung der radialen öffnun-35 gen des Kolbens verbleiben. Das weiter unten beschriebene Vorspannungselement drückt die Rastelemente dauernd in die Ausnehmung des Zylinders.

Der Kolben ist so geformt, dass wenn sich die Rastelemente in der Ausnehmung des Zylinders befinden, der Kolben den 40 einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt des Zylinders abdichtet und eine Leckströmung aus dem Flüssigkeitsver-teilungssystem durch den Zylinder hindurch verhindert. Wenn der Druck in dem System die Kraft des Vorspannungselementes überwunden hat und die Rastelemente aus der Ausnehmung des 45 Zylinders herausgedrückt hat, bewegt sich der Kolbenteil, der den einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt der Zylinderbohrung abgedichtet hatte, in den einen grösseren Querschnitt aufweisenden Abschnitt der Zylinderbohrung, so dass die Abdichtung aufgehoben wird. Die Flüssigkeit aus dem 50 System kann nun an dem Kolben vorbei und aus dem nicht mehr abgedichteten Zylinder heraus strömen.

In dem Kolben ist ein in Längsrichtung bewegliches Vorspannelement gehaltert, das in Längsrichtung bezüglich des Kolbens in Eingriff mit den Rastelementen gedrückt wird, um 55 diese Rastelemente normalerweise in Richtung auf die Ausnehmung in dem Zylinder vorzuspannen. Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine sich in Längsrichtung erstrek-kende Bohrung in dem Kolben vorgesehen, die die sich radial erstreckende Querbohrung schneidet. Die Rastelemente sind 60 gegenüber der Längsachse der Längsbohrung des Kolbens in Richtung auf die Seiten des Kolbens versetzt. Das Vorspannungselement, das vorzugsweise ebenfalls die Form einer Kugel hat, wird von der Längsbohrung des Kolbens aufgenommen und so vorgespannt, dass es gegen die Rastelemente anliegt, um die-65 se in Radialrichtung nach aussen und in die Ausnehmung des Zylinders zu drücken, wenn diese Ausnehmung in Radialöffnungen der Querbohrung des Kolbens gegenüberliegt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Rastelemente

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an den Enden der Querbohrang des Kolbens angeordnet sind, des Uberdruckventils gebildet ist. Das Überdruckventil 11

springt das Vorspannungselement teilweise zwischen die beiden schliesst Einrichtungen ein, die das Überdruckventil 11 bei Auf-

Rastelemente vor, so dass ihre Bewegung in Richtung aufeinan- treten eines vorgegebenen Anstiegs des Druckes in der Leitung der und aus der Ausnehmung des Zylinders heraus verhindert 6 aufspringen lassen. Wenn das Überdruckventil 11 aufspringt,

wird. 5 ruft es einen Druckabfall in der Leitung 6 hervor, weil das offe-

Eine Vorspannungsfeder drückt normalerweise das Vor- ne Überdruckventil ein Ausströmen der Flüssigkeit aus der Lei-

spannungselement gegen die Rastelemente. Bei der bevorzug- tung 6 ermöglicht. Dieser Druckabfall ermöglicht eine Ver-

ten Ausführungsform befindet sich die Feder in der Längsboh- Schiebung eines in der Leitung 7 angeordneten Kolbens 12 ge-

rung des Kolbens und wird auf Druck beansprucht, um das Vor- gen die Kraft einer auf einer Seite des Kolbens 12 wirkenden spannungselement gegen die Rastelemente zu drücken. Diese io Feder 13 unter dem Druck in der Hauptleitung 1, die über einen

Feder kann so kalibriert werden, dass der Kolben auf verschie- Kanal 14 mit der anderen Seite des Kolbens 12 in Verbindung dene Systemdrücke anspricht. steht. Diese Verschiebung ermöglicht eine Leckströmung der

Wenn der in Längsrichtung wirkende Systemdruck an einem Flüssigkeit aus der Hauptdruckleitung 1 durch die Leitung 14

Ende des Kolbens einen vorgegebenen Wert überschreitet, und aus einem Auslasskanal 15 heraus. Diese Leckströmung

übersteigt die Kraft an dem Kolben die von der Feder gegen das is zeigt weiterhin an, dass ein Überdruck in der Leitung 6 entstan-

Vorspannelement und die Rastelemente ausgeübte Vorspan- den ist, was auftreten kann, wenn eine fehlerhafte Funktion in nungskraft und die Rastelemente bewegen sich aus der Ausneh- dem sekundären Dosiereinsatzstück 9 auftritt.

mung des Zylinders heraus, so dass der Kolben freigegeben wird Die Ausführungsform des Sekundär-Überdruckventils 11

und sich durch den Zylinder hindurch verschieben kann. Der schliesst einen Kolben 16 ein, dessen Endoberfläche 17 in di-

Strömungsmitteldruck gegen das Ende des Kolbens drückt die- 20 rekter Strömungsmittelverbindung mit der Druckleitung 16

sen nunmehr schnell durch den Zylinder und ein Endteil des steht. Weil die Anzeige eines Überdruckzustandes in der Lei-

Kolbens erstreckt sich aus dem Zylinder heraus. Dieser vor- tung 6 durch die Verschiebung des Kolbens 16 ausgelöst wird,

springende Endteil kann als eine Anzeige für das Auftreten sollte der Kolben 16 relativ stationär gehalten werden, bis ein eines Überdruckes dienen. Eine weitere Anzeige würde sich auf Überdruckzustand auftritt, der ausreicht, um den Kolben zu

Grund der Leckströmung aus dem Zylinder heraus ergeben. 25 verschieben. Die in den Figuren 2 bis 5 dargestellte Ausfüh-

Das Ventil kann danach von Hand wieder zurückgesetzt wer- rungsform des Überdruckventils 11 ist so aufgebaut, dass der den, wobei der Kolben in seine ursprüngliche Position in dem Kolbenl6 stationär gehalten wird, so dass das Überdruckventil

Zylinder zurückgeführt wird und die Rastelemente erneut in die 11 abgedichtet und geschlossen ist, bis ein Überdruck in der

Ausnehmung des Zylinders gedrückt werden. Leitung 6 auftritt.

Bei dem erfindungsgemässen Überdruckventil ist ein statio- 30 Die in Fig. 2 ausführlicher dargestellte Ausführungsform närer Zylinder und ein in diesem Zylinder angeordneter eine des Überdruckventils 11 besteht aus dem Kolben 16 und einem Druckabdichtung ergebender Kolben vorgesehen und der Kol- Zylinder 20. Der Zylinder 20 ist ein einstückiges starres Metallben ist so lange an einer freien Bewegung gehindert, bis ein rohr, das von einer Bohrung durchbohrt ist, die verschiedene ausgewählter Überdruck auf den Kolben wirkt. Wenn der Kol- Querschnitts- und Formeigenschaften entläng ihrer Länge auf-ben bewegt wurde, ergibt sich dann eine optische Anzeige für 35 weist. Beginnend am Ende 22 des Zylinders 20 weist der Zylin-die Verschiebung des Kolbens. der 20 einen Bohrungsabschnitt 24 mit einem relativ kleinen

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeich- Querschnitt auf. Das andere Ende der Bohrung durch den Zy-

nung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. linder 20 wird durch einen einen grösseren Querschnitt oder

In der Zeichnung zeigen: Durchmesser aufweisenden Abschnitt 26 gebildet. In der Nähe

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Zumessblockes eines 40 des Endes des Bohrungsabschnittes 26 und in der Nähe des

Schmiermitttelverteilungssystems der Art, wie sie in der US- Bohrungsabschnittes 24 ist eine kreisringförmige Rastausneh-

Patentschrift 3 730 297 beschrieben ist, wobei dieser Zumess- mung 28 gebildet. Die Seitenwände der Ausnehmung 28 sind block mit einer Ausführungsform des Überdruckventils verse- abgeschrägt, um die Bewegung der weiter unten beschriebenen hen ist. Rastkugeln in die Ausnehmung und aus dieser heraus zu er-

Fig. 2 eine vergrösserte Ansicht eines Teils der Fig. 1, die 45 leichtern wenn sich der Kolben 16 verschiebt. Der Abschnitt 26

die Ausführungsform des Überdruckventils ausführlicher zeigt. der Zylinderbohrung wird durch einen eine kurze Länge aufwei-

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, die einen mo- senden Abschnitt 30 zur Aufnahme eines einen grösseren Quer-

mentanen Zustand des Überdruckventils bei dem anfänglichen schnitt aufweisenden Abschnittes des Kolbens 16 fortgesetzt,

Ansprechen auf einen Überdruck zeigt. wie dies weiter unten beschrieben wird. Dieser Abschnitt 30 der

Fig. 4 eine Ansicht der Ausführungsform des Überdruck- 50 Bohrung durch den Zylinder 20 ist mit dem Abschnitt 24 der ventils nach Fig. 2, bei der sich jedoch das Überdruckventil in gleichen Bohrung über den dazwischenliegenden abgeschrägten offener Stellung befindet ; Abschnitt 32 verbunden. Diese Abschrägung ist vorgesehen, um

Fig. 5 eine Endansicht des Kolbens des Ventils nach Fig. 3 die Bewegung einer O-Ring-Dichtung 50 an dem Kolben 16 zu entlang der Linie 5-5 in Richtung der Pfeile. führen, wie dies weiter unten beschrieben wird.

In Fig. 1 ist ein Zumessblock 2 für ein Schmiermittelvertei- 55 Das andere Ende des Bohrungsabschnittes 26 des Zylinders lungssystem gezeigt. Eine Hauptdruckleitung von einer (nicht 20 endet in einem einen noch grösseren Querschnitt aufweisengezeigten) Schmiermittelquelle läuft durch den Haupt-Druck- den Abschnitt 34. Ein kreisringförmiger Anschlagring 36 ist an leitungsteil 1 des Blockes 2 vom Einlass 3 zum Auslass 4. Der der Verbindungsstelle zwischen den Bohrungsabschnitten 26 normale Strömungsweg eines dosierten Teils der Flüssigkeit von und 34 angeordnet und fest an seinem Platz in dem Bohrungs-der Hauptdruckleitung durch den Block 2 verläuft vom Einlass 60 abschnitt 34 befestigt. Der Anschlagring 36 besteht aus elasti-3 über ein primäres Dosiereinsatzstück 5, das einen ersten schem Material, so dass er die Verschiebung des Kolbens 16 Druckabfall hervorruft, über eine Druckmessleitung 6, über ei- stoppt und die Aufprallkraft absorbiert, sobald der Kolben 16 ne sekundäre Messleitung 7, über einen Abzweig-Drucklei- für eine Bewegung freigegeben wurde, wie dies weiter unten tungsteil 8, über ein sekundäres Dosiereinsatzstück 9, das einen erläutert wird. Die Öffnung 38 durch den kreisringförmigen zweiten Druckabfall hervorruft, und über einen Auslass 10 am 65 Ring 36 weist einen Durchmesser auf, der etwas grösser als der Ende der Leitung 8 in eine (nicht gezeigte) Zweigleitung. Durchmesser des Hauptkörpers des Kolbens 16 ist, so dass eine Die Druckmessleitung 6 steht weiterhin mit einem sekundä- Leckströmung der Flüssigkeit möglich wird, sobald der Kolben ren Ventil 11 in Verbindung, das durch eine Ausführungsform verschoben wurde, um diese Strömung zu ermöglichen.

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Eine kreisringförmige Nut 42 erstreckt sich um den Aussen- rung 60, wodurch der Kolben in dem Zylinder mit Hilfe der umfang des Zylinders 20 herum und nimmt einen O-Ring 44 auf. weiter unten beschriebenen Rasteinrichtungen im Ruhezustand Wenn das Überdruck-Ventil 11 in den Block 2 eingesetzt wird, festgehalten wird.

dichtet der O-Ring 44 diese Verbindung ab, um irgendeine Der Kolbenabschnitt 56 ist in die Längsabschnitte 68 und 70

Leckströmung von der Leitung 6 an dem Aussenumfang des 5 auf gegenüberliegenden Seiten der Querbohrung 60 unterteilt. Zylinders 20 vorbei zu verhindern. Diese beiden Abschnitte sind gemäss Fig. 5 geformt und schlies-

Der Kolben 16 weist eine Anzahl von Abschnitten auf, die sen Abflachungen 61 ein, die eine Leckströmung durch den den verschiedenen Bohrungsabschnitten in dem Zylinder 20 Zylinder ermöglichen.

entsprechen. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Kolbenabschnitt Jeweils eine von zwei Rastkugeln 66 ist in einer der öffnun-48 abgedichtet in dem Zylinder-Bohrungsabschnitt 24 ange- io gen 64 der Querbohrung 60 angeordnet. Die Kugeln 66 weisen ordnet. den Durchmesser der Bohrung 60 auf. Jede Kugel 66 kann mit

Der Kolbenabschnitt 48 weist an einem Ende die Kolben- der abgeschrägten Ausnehmung 28 des Zylinders ausgerichtet Oberfläche 17 auf. Der Aussendurchmesser des Kolbenab- werden. Der Kolben 16 und der Zylinder 20 sind in Längsrich-

schnittes 48 entspricht dem Innendurchmesser des Bohrungsab- tung gegeneinander so einstellbar, dass die abgeschrägte Ausschnittes 24, so dass, wenn der Kolbenabschnitt 48 sich in dem 15 nehmung 28 mit der Querbohrung 60 ausgerichtet wird, damit Bohrungsabschnitt 24 befindet, ein wirksamer Flüssigkeitsdich- die Rastkugeln 66 teilweise ausserhalb des Umfanges des Kol-tungssitz zwischen diesen Teilen besteht. Eine kreisringförmige bens und innerhalb der Ausnehmung 28 ruhen können, wie dies Nut 49 verläuft am Umfang des Kolbenabschnittes 48 in der in Fig. 2 gezeigt ist. _

Mitte seiner Länge. In der Nut 49 ist ein Dichtungs-O-Ring 50 Ein Vorspannungselement in Form einer dritten Kugel 72

angeordnet, der aus elastischem Gummi-, Kunststoff- oder ähn- 20 jst zwischen den Rastkugeln 66 an der Querbohrung 60 ange-lichem Material besteht, das eine sichere flüssigkeitsdichte Ab- ordnet. Die Vorspannungskugel 22 befindet sich ausserdem in dichtung des Kolbenabschnittes 48 gegenüber dem Bohrungs- der Längsbohrung 62 des Kolbens. Eine normalerweise zusam-abschnitt 24 des Zylinders ergibt, während gleichzeitig eine mengedrückte Vorspannungsfeder 74 ist in der Längsbohrung

Verschiebung des Kolbens durch den Zylinder möglich ist. Die 62 des T-förmigen Kanals angeordnet. Die Vorspannungskugel Anordnung der kreisringförmigen Nut 49 entlang des Abschnit- 25 22 liegt an einem Ende der Feder 74 an. Das von der Querboh-tes 24 ist derart ausgewählt, dass, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, jung 60 entfernte Ende der Längsbohrung 62 ist durch eine wenn die weiter unten beschriebenen Rastkugeln 66 aus der Vorspannungsfeder-Kalibrierschraube 76 verschlossen. Das an-Ausnehmung 28 des Zylinders herausgedrückt werden, der vol- <Jere Ende der Feder 74 ist in einem Sitz an der Kalibrierschrau-le Druck in der Leitung 6 auf den Kolben 16 wirkt. Es ist zu be 76 angeordnet. Eine Einstellung der Kalibrierschraube 76 erkennen, dass wenn ein Auslecken an dem Kolbenabschnitt 48 30 stellt die Vorspannungskraft ein, die von der Feder 74 gegen die vorbei während der anfänglichen Verschiebung des Kolbens zur Vorspannungskugel 72 ausgeübt wird. Der Durchmesser der Herausbewegung der Rastkugeln aus der hierfür vorgesehenen Vorspannungskugel 72 ist bezüglich des Durchmessers der Ausnehmung des Zylinders möglich sein würde, nur eine ge- Querbohrung 60 und der Durchmesser der Kugeln 66 derart ringere Kraft zur Verfügung stehen würde, um die Rastkugeln gewählt, dass wenn die Ausnehmung 28 mit der Querbohrung aus der Ausnehmung herauszuverschieben, wodurch sich eine 35 60 ausgerichtet ist, die Vorspannungskugel 72 in Längsrichtung Störung eines wirkungsvollen Betriebs des Überdruckventils er- gegenüber den Kugeln 66 entlang der Länge des Kolbens 16 geben würde. versetzt ist und sich auf der der Schraube 76 zugewandten Seite

Es sei darauf hingewiesen, dass der Durchmesser des Kol- der Kugeln 66 befindet.

benabschnittes 48 kleiner als der Durchmesser des Bohrungsab- Wenn sich der Kolben in der Position nach Fig. 2 befindet schnittes 26 der Zylinderbohrung ist, so dass, wenn sich der 40 Und die Querbohrung 60 und die Ausnehmung 28 miteinander Kolben in der offenen Stellung gemäss Fig. 4 befindet, ein freier ausgerichtet sind, drückt der von der Feder 74 gegen die Vor-Strömungsweg für die Flüssigkeit an dem Kolbenabschnitt 48 spannungskugel 72 ausgeübte Druck die Rastkugeln 66 nach vorbei gebildet wird, während sich dieser Kolbenabschnitt in aussen in die Ausnehmung 28 des Zylinders, so dass eine freie dem Bohrungsabschnitt 26 des Zylinders befindet. Bewegung des Kolbens 16 durch den Zylinder 20 verhindert

Der Abschnitt 52 des Kolbens 16 innerhalb des Abschnittes 45 wird.

26 der Zylinderborhung weist einen kleineren Durchmesser auf Wenn, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, der Druck in der Leitung als dieser Bohrungsabschnitt 26, so dass sich ein freier Strö- 6, der auf den Kolben 16 an dessen Oberfläche 17 wirkt, den mungskanal an diesem Abschnitt 52 des Kolbens 16 vorbei er- voreingestellten kalibrierbaren Druck überschreitet, der von der gibt. Weiterhin ist der Durchmesser des Abschnittes 52 des Kol- Feder 74 auf die beiden Rastkugeln 66 ausgeübt wird, beginnen bens kleiner als der Innendurchmesser des Anschlagringes 36, 50 sich die Kugeln 66 aus der abgeschrägten Ausnehmung 28 her-so dass eine Leckströmung durch den kreisringförmigen Kanal auszubewegen und sie werden in Radialrichtung aufeinander 38 ermöglicht wird. Der Mittelabschnitt 56 des Kolbens 16 zugedrückt, wodurch die Vorspannungskugel 72 in Längsrich-

weist einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden tung bewegt wird und die Feder 74 zusammendrückt. Weil die Querschnitt auf, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, und er schliesst Kugeln 66 durch Federkraft in der Ausnehmung 28 gehalten Kreissektor-Teile 68, deren Durchmesser dem Durchmesser der55 werden «kriechen» diese Kugeln 66 selbst bei kleineren Druck-Bohrungsabschnitte 26,30 des Zylinders entspricht sowie Ab- änderungen langsam aus der Ausnehmung 28 heraus. Die Ku-flachungen 61 ein. Sobald die Abdichtung des Abschnittes 48 geln werden jedoch erst dann vollständig aus der Ausnehmung des Kolbens gegenüber dem Bohrungsabschnitt 24 des Zylin- 28 herausgedrückt, wenn der voreingestellte Druck erreicht ist. ders 20 aufgehoben ist, tritt eine Leckströmung an den Abfla- Während der in Fig. 3 dargestellten Bewegung ist es wesentlich, chungen 61 des Kolbens vorbei auf. 60 dass der Kolbenabschnitt 48 und der O-Dichtungsring 50 den

Beginnend mit dem Kolbenabschnitt 56 zwischen den En- Zylinderabschnitt 24 immer noch abdichten, so dass die volle den dieses Kolbens 16 ist ein T-förmiger Kanal am Schnittpunkt Kraft des Druckes in der Leitung 6 den Kolben 16 bewegt.

einer Querbohrung 60 und einer Längsbohrung 62 gebildet, die Wie es aus Fig. 4 zu erkennen ist, wird, sobald die Kugeln 66 sich durch den Kolbenabschnitt 52 erstreckt. Die Querbohrung vollständig aus der Ausnehmung 28 des Zylinders 20 heraus 60 bildet zwei radial nach aussen gerichtete, Rastelemente auf- 65 und in die Bohrung 60 hineingedrückt wurden, die Zusammennehmende Öffnungen 64, die jeweils ein Rastelement, beispiels- drückung der Feder 74 beendet. Der Kolben 16 kann sich nun weise eine Kugel 66 aufnehmen. Die Länge der Ausnehmung frei entlang seiner Längsachse durch den Zylinder 20 bewegen. 28 in Längsrichtung entspricht dem Durchmesser der Querboh- Da diese Bewegung durch nichts behindert wird, springt der

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Kolben durch die Öffnung 38 des Anschlagrings 36 aus dem Zylinder 20 heraus. Schliesslich stösst der vergrösserte Abschnitt 70 des Kolbens gegen den elastischen Anschlagring 36 am Endabschnitt 34 des Zylinders 20 an. Zu diesem Zeitpunkt erstrecken sich die Kalibrierungsschraube 76 und ein Teil des Kolbens 16 über das Ende des Zylinders 20 hinaus und zeigen an, dass das Überdruckventil geöffnet ist. Weiterhin dichtet der Kolbenabschnitt 48 den Zylinder nicht mehr ab, so dass eine Leckströmung durch den Kanal 38 die Öffnung des Überdruckventils anzeigt.

Das Überdruckventil wird durch manuelles Eindrücken des vorspringenden Endes des Kolbens zurückgestellt, wodurch die Rastkugeln 66 in ihre Ausgangsstellung in der Ausnehmung 28 zurückkehren. Der Kolbenabschnitt 28 bewegt sich in den Zylinderabschnitt 24 und der O-Ring 50 wird durch den abgeschrägten Wandabschnitt 32 des Zylinders zusammengedrückt, wenn sich der 0-Ring 50 in den Zylinderabschnitt 24 bewegt. Schliesslich stösst der Abschnitt 68 des Kolbens gegen die Schulter 82 in dem Bohrungsabschnitt 32, wodurch die Rück-5 führungsbewegung des Kolbens 60 auf das gewünschte Ausmass begrenzt wird und die Kugeln 66 in die Ausnehmung 28 des Zylinders eintreten können.

Das vorstehend beschriebene bistabile Überdruckventil ist insbesondere für die beschriebene Anwendung für ein Flüssig-io keitsverteilungssystem geeignet und es kann sowohl einen Überdruck ableiten als auch diesen Überdruck in dem System anzeigen, mit dem das Überdruckventil in Verbindung steht. Das beschriebene Überdruckventil kann kalibriert und auf einen bestimmten Auslösewert eingestellt werden und es ist nach 15 einem Auslösen wieder verwendbar.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Überdruckventil mit einem Zylinder mit einer sich in Längsrichtung durch den Zylinder hindurch erstreckenden Zylinderbohrung, von der ein Ende mit einer Druckquelle verbindbar ist, mit einem Kolben in der Zylinderbohrung, der durch diese Zylinderbohrung hindurch bewegbar ist, und mit Rasteinrichtungen zum Festhalten des Kolbens in einer vorgegebenen Position entlang der Zylinderbohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtungen ein an dem Kolben (16) angeordnetes Rastelement, eine das Rastelement aufnehmende Ausnehmung (28) in der Zylinderbohrung (24,26), wobei das Rastelement (66) so geformt ist, dass es von der Ausnehmung (28) aufgenommen wird, während es sich weiterhin an dem Kolben (16) befindet, ein Vorspannungselement (72) an dem Kolben (16), das zusammen mit dem Kolben (16) beweglich ist und in Längsrichtung des Kolbens bezüglich dieses Kolbens (16) bewegbar ist, wobei dieses Vorspannungselement (72) weiterhin in Eingriff mit dem Rastelement (66) steht und dieses Rastelement in Richtung auf und in die Ausnehmung (28) drückt, und eine Vorspannungseinrichtung (74) ein-schliesst, die das Vorspannungselement (72) so vorspannt, dass es sich bezüglich des Kolbens (16) in Berührung mit dem Rastelement (66) bewegt und dieses in die Ausnehmung (28) drückt, und dass das Vorspannungselement (72) und das Rastelement (66) so angeordnet sind, dass das Vorspannungselement (72) belastet wird, wenn das Rastelement aus der Ausnehmung (28) herausbewegt wird.
2. 2. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbohrung durch die Innenwände des Zylinders (20) umgrenzt ist, dass die Zylinderbohrung einen Abschnitt (24) mit kleinerem Querschnitt an dem Ende aufweist, die mit einer Druckquelle in Verbindung steht, dass die Zylinderbohrung einen Abschnitt (26) mit grösserem Querschnitt an dem anderen Ende aufweist, dass der Kolben (16) einen ersten Abschnitt (48) an einem Längsende aufweist, dass der erste Abschnitt (48) des Kolbens (16) unter Abdichtung in den einen kleineren Querschnitt aufweisenden ersten Abschnitt (24) der Zylinderbohrung passt und eine solche Länge aufweist, dass wenn das Rastelement (66) sich in der Ausnehmung (28) befindet oder diese Ausnehmung (28) unter dem Druck einer Druckquelle gerade verlassen hat, der erste Abschnitt (48) des Kolbens (16) sich in dem einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt (24) der Zylinderbohrung befindet und dass, wenn sich der Kolben (16) unter dem Druck von der Druckquelle von dem einen Ende der Zylinderbohrung fortbewegt, sich der erste Abschnitt (48) des Kolbens (16) aus dem einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt (24) der Zylinderbohrung herausbewegt, so dass die Abdichtung gegenüber dem einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt (24) der Zylinderbohrung aufgehoben ist.
3. 3. Überdruckventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannungselement (72) entlang einer sich in Längsrichtung erstreckenden Achse des Zylinders (20) beweglich ist, dass das Rastelement (66) normalerweise gegenüber der Achse der Längsbewegung des Vorspannungselemen-tes (72) versetzt ist, und dass das Rastelement (66) und das Vorspannungselement (72) beide jeweils so geformt sind, dass bei einer in Längsrichtung erfolgenden Bewegung des Vorspannungselementes (72) eine Radialbewegung des Rastelementes (66) in die Ausnehmung (28) hinein oder aus dieser heraus erfolgt, während bei einer radial gerichteten Bewegung des Rastelementes (66) eine längsgerichtete Bewegung des Vorspannungselementes (72) erfolgt.
4. 4. Überdruckventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben (16) eine sich in Radialrichtung erstreckende Bohrung (60,64) vorgesehen ist, in der das Rastelement (66) gehaltert ist, dass diese Bohrung (60,64) mit der Ausnehmung (28) des Zylinders bei einer Verschiebung des

   Kolbens (16) in die vorgegebene Längsrichtungsposition ausrichtbar ist, dass das Rastelement (66) sich auch dann in dieser Bohrung (60,64) befindet, wenn es ausserdem in der Ausnehmung (28) einrastet, und dass das Vorspannungselement (72) 5 normalerweise das Rastelement (66) in Radialrichtung aus der Bohrung (60,64) heraus und in die Ausnehmung (28) drückt.
5. 5. Überdruckventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in Radialrichtung erstreckende Bohrung eine Querbohrung (60) aufweist, die sich durch den gesamten Kol-

   icben (16) hindurch erstreckt, wobei zwei gegenüberliegende Auslassöffnungen (64) von der Querbohrung (60) aus zur Mantelfläche des Kolbens (16) münden, dass an jeder Auslassöffnung (64) der Querbohrung (60) ein Rastelement (66) angeordnet ist und dass der Kolben (16), die Rastelemente (66) und das 15 Vorspannungselement (72) derart geformt sind, dass das Vorspannungselement (72) gleichzeitig beide Rastelemente (66), in Radialrichtung nach aussen in die Ausnehmung (28) drückt.
6. 6. Überdruckventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben (16) eine sich in Längsrichtung erstrek-

   20 kende Bohrung (62) angeordnet ist, die die sich in Radialrichtung erstreckende Querbohrung (60,64) schneidet, dass die Vorspannungseinrichtung durch eine Feder (74) in der genannten Bohrung (62) des Kolbens gebildet ist, dass das Verspan-nungselement (72) mit der Feder (74) in Eingriff steht und dass 25 die Feder (74) zusammengedrückt und belastet wird, wenn das Vorspannungselement (72) in die Kolbenbohrung (62) gedrückt wird.
7. 7. Überdruckventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen zweiten Abschnitt (52) aufweist, der

   30 nicht in den einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnitt (24) der Zylinderbohrung eintritt und dessen Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt des einen grösseren Querschnitt aufweisenden Abschnittes (26) der Zylinderbohrung, so dass ein Strömungspfad entlang des zweiten Abschnittes (52) 35 des Kolbens (16) in der Zylinderbohrung vorhanden ist, und dass, wenn sich der erste Abschnitt (48) des Kolbens ausserhalb des einen kleineren Querschnitt aufweisenden Abschnittes (24) der Zylinderbohrung befindet, ein freier Strömungspfad durch den Zylinder an den ersten und zweiten Abschnitten (48,52) 40 des Kolbens (16) vorbei gebildet ist.
8. 8. Überdruckventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Strömungskanal an dem Ende des Zylinders (20), der dem mit einer Druckquelle verbindbaren Zylinderende gegenüberliegt.

   45 9. Überdruckventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass um den ersten Abschnitt (48) des Kolbens (16) ein Dichtungsring (50) angeordnet ist, um diesen Abschnitt (48) gegenüber dem ersten Abschnitt (24) der Zylinderbohrung abzudichten, wobei der Dichtungsring (50) bezüglich Längsrich-50 tung derart angeordnet ist, dass er sich im ersten Abschnitt (24) der Zylinderbohrung befindet, wenn das Rastelement (66) in der Ausnehmung (28) oder unter dem Einfluss eines Druckes von der Druckquelle in deren unmittelbarer Nähe liegt bzw. der Dichtungsring (50) sich ausserhalb des ersten Abschnitts (24) 55 befindet, wenn sich unter dem Einfluss eines von der anderen Seite wirkenden Druckes das Rastelement (66) mit dem Kolben (16) im Zylinder (20) aus dem ersten Abschnitt (24) der Zylinderbohrung heraus bewegt hat.

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