DE19512143C1 - Pressure limiting valve with changeover piston - Google Patents
Pressure limiting valve with changeover pistonInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckabschneidungsventil gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs 1.The present invention relates to a pressure cutoff valve according to the The preamble of the appended patent claim 1.
Ein derartiges handelsübliches Druckabschneidungsventil ist aus dem Katalogblatt RDE 92002-6.2.1 - L + B/10.89 der Anmelderin bekannt und in der Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Das in der Fig. 3 gezeigte Druckabschneidungsventil 1 weist einen Wechselventilkolben 2a auf, der in einer Bohrung 3 des Druckabschneidungsventiles 1 gleitend angeordnet ist. Durch Beaufschlagung mit dem jeweils höheren Druck eines Arbeitsmediums in einer von zwei Leitungen A, B, die z. B. durch Leitungen der Hoch- und Niederdruckseite einer Axialkolbenmaschine o. dgl. gebildet sein können, ist der Wechselventilkolben 2a zwischen zwei Endpositionen verschiebbar. Der Wechselventilkolben 2a weist dabei eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Innenbohrung 4 auf, durch die zumindest in einer der zwei Endposition einen Meßkolben 5 zur Druckabschneidung (Druckbegrenzung) mit dem höheren Druck beaufschlagt ist. Trotz oder gerade wegen seiner sehr einfachen und platzsparenden Bauweise weist dieses aus dem Stand der Technik bekannte Druckabschneidungsventil keine Möglichkeit auf, aus der den jeweils niedrigeren Druck aufweisenden Leitung kontinuierlich eine bestimmte Menge an Arbeitsmedium auszuspülen, um es z. B. einer Kühlung und/oder Reinigung zuzuführen.Such a commercially available pressure cut-off valve is known from the applicant's catalog sheet RDE 92002-6.2.1 - L + B / 10.89 and is shown in FIG. 3 of the accompanying drawings. The pressure cut-off valve 1 shown in FIG. 3 has a shuttle valve piston 2 a, which is slidably arranged in a bore 3 of the pressure cut-off valve 1 . By applying the higher pressure of a working medium in one of two lines A, B, the z. B. can be formed by lines of the high and low pressure side of an axial piston machine or the like, the shuttle valve piston 2 a is displaceable between two end positions. The shuttle valve piston 2 a has an inner bore 4 which extends over its entire length and through which, in at least one of the two end positions, a measuring piston 5 for pressure cut-off (pressure limitation) is subjected to the higher pressure. Despite or precisely because of its very simple and space-saving design, this pressure cut-off valve known from the prior art has no possibility of continuously flushing out a certain amount of working medium from the line having the respectively lower pressure in order to z. B. supply cooling and / or cleaning.
Aus der DE 35 26 581 C2 ist ein Wechselventil bekannt, dessen Kolben durch Beschlagung mit dem jeweils höheren Druck eines Arbeitsmediums in einer von zwei Leitungen 6, 7 zwischen zwei Endpositionen verschiebbar ist. Auch dieses Wechselventil weist keine Möglichkeit auf, aus der den niedrigeren Druck aufweisenden Leitung kontinuierlich eine bestimmte Menge an Arbeitsmedium auszuspülen.From DE 35 26 581 C2 a shuttle valve is known, the piston of which can be displaced between two end positions in one of two lines 6 , 7 by being fogged with the higher pressure of a working medium. This shuttle valve also has no possibility of continuously flushing out a certain amount of working medium from the line having the lower pressure.
Weiterhin sind aus der DE 41 18 244 A1 Druckbegrenzungsventile 1, 2 bekannt, deren Kolben jedoch nicht als Wechselventilkolben ausgeführt sind, die durch Beaufschlagung mit dem jeweils höheren Druck eines Arbeitsmediums in einer von zwei Leitungen verschiebbar sind.Furthermore, pressure relief valves 1 , 2 are known from DE 41 18 244 A1, the pistons of which, however, are not designed as shuttle valve pistons which can be displaced in one of two lines by exposure to the respectively higher pressure of a working medium.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Druckabschneidungsventil gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs 1 zu schaffen, das eine kontinuierliche Ausspülung vom Arbeitsmedium aus einer einen jeweils niedrigeren Druck aufweisenden Leitung erlaubt.The present invention is therefore based on the object Pressure cut-off valve according to the preamble of appended claim 1 to create a continuous flushing of the working medium from one lower pressure line allowed.
Diese Aufgabe wird gemäß dem beigefügten Anspruch 1 durch ein Druckabschneidungsventil mit einem Wechselventilkolben gelöst, der in einer Bohrung des Druckabschneidungsventiles gleitend angeordnet und durch Beaufschlagung mit dem jeweils höheren Druck eines Arbeitsmediums in einer von zwei Leitungen zwischen zwei Endpositionen verschiebbar ist, wobei der Wechselventilkolben gegebenenfalls eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Innenbohrung aufweist, durch die eine Meßkolben zur Druckabschneidung zumindest in einer der zwei Endpositionen des Wechselventilkolbens durch den höheren Druck beaufschlagt ist, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wechselventilkolben so ausgebildet ist, daß in beiden Endpositionen eine Verbindung zwischen nur der Leitung mit dem jeweils niedrigeren Druck und zumindest einer Spülöffnung zum Ausspülen des Arbeitsmediums freigegeben ist.This object is achieved according to the appended claim 1 by a Pressure cut-off valve with a shuttle valve piston released in a bore of the pressure cutoff valve slidably arranged and by acting on it each higher pressure of a working medium in one of two lines between two end positions is displaceable, the shuttle valve piston possibly one has inner bore extending over its entire length, through which Volumetric flask for pressure cutoff at least in one of the two end positions of the Shuttle valve piston is acted on by the higher pressure, and this is characterized in that the shuttle valve piston is designed so that in both End positions a connection between only the line with the lower one Pressure and at least one flushing opening for flushing out the working medium is released.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the present invention are in the subclaims specified.
Der wesentliche Vorteil des Druckabschneidungsventiles gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in der einfachen, platzsparenden und sehr kostengünstigen Ausführung. Ein weiterer großer Vorteil ist, daß der einen wesentlichen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bildende Wechselventilkolben in die Bohrung des obengenannten handelsüblichen Druckabschneidungsventiles integrierbar ist.The main advantage of the pressure cut-off valve according to the present Invention lies in the simple, space-saving and very inexpensive design. Another great advantage is that it is an integral part of the present Invention shuttle valves in the bore of the above commercially available pressure cut-off valve can be integrated.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei zeigen:The present invention will hereinafter be described with reference to a preferred one Exemplary embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings, where show:
Fig. 1 den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Druckabschneidungsventiles, Fig. 1 shows the cross-section of a Druckabschneidungsventiles according to the invention,
Fig. 2 eine Vergrößerung des unteren Teiles der Fig. 1, und Fig. 2 is an enlargement of the lower part of Fig. 1, and
Fig. 3 den Querschnitt eines handelsüblichen Druckabschneidungsventiles. Fig. 3 shows the cross section of a commercially available pressure cut-off valve.
Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen ein Druckabschneidungsventil 1 mit einem Wechselventilkolben 2b. Der Wechselventilkolben 2b ist in einer Bohrung 3 des Druckabschneidungsventiles 1 gleitend angeordnet und wird durch den jeweils höheren Druck eines durch die Leitungen A und B zugeführten Arbeitsmediums beaufschlagt. Die beiden Leitungen A und B können dabei z. B. die Hoch- und Niederdruckleitungen einer hydrostatischen Kraftmaschine o. dgl. sein. Herrscht z. B. in der Leitung B ein größerer Druck als in der Leitung A, so wird der Wechselventilkolben 2b, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, durch den auf sein oberes Ende wirkenden höheren Druck in eine untere Endposition verschoben. Er sitzt dabei mit seinem unteren Ende auf einer Abschlußkappe 16 auf. Befindet sich der Wechselventilkolben 2b, wie dargestellt, in seiner unteren Endposition, so beaufschlagt das Arbeitsmedium aus der Leitung B mit dem höheren Druck direkt ein sich am entsprechenden Ende der Bohrung 3 des Druckabschneidungsventil 1 befindenden Meßkolben 5 zur Druckabschneidung. Im in den Fig. 1 und 2 gezeigten Fall ist der Meßkolben 5 in der Verlängerung der Längsachse der Bohrung 3 und des Wechselventilkolbens 2b in einer sich an die Bohrung 3 anschließenden Bohrung zur Aufnahme des Meßkolbens 5 angeordnet. Das Arbeitsmedium tritt aus der Leitung B durch eine sich seitlich an der Bohrung 3 befindende Einlaßöffnung 12 in das in den Fig. 1 und 2 obere Ende der Bohrung 3 ein. Am gleichen Ende der Bohrung 3 befindet sich direkt gegenüber der Einlaßöffnung 12 die entsprechende Auslaßöffnung 13 für das durch die Leitung B zugeführte Arbeitsmedium. Durch eine sich über die gesamte Länge des Wechselventilkolbens 2b erstreckende Innenbohrung 4 wird das den höheren Druck aufweisende Arbeitsmedium der Leitung B zur Abschlußkappe 16 geführt, die eine Bohrung 17 aufweist, durch die das den höheren Druck aufweisende Arbeitsmedium Zusatzfunktionen zugeführt werden kann. Fig. 1 and Fig. 2 show a pressure cut-off valve 1 with a shuttle valve piston 2 b. The shuttle valve piston 2 b is slidably arranged in a bore 3 of the pressure cut-off valve 1 and is acted upon by the respectively higher pressure of a working medium supplied through lines A and B. The two lines A and B can z. B. the high and low pressure lines of a hydrostatic engine or the like. Z. B. in line B a greater pressure than in line A, the shuttle valve piston 2 b, as shown in FIGS. 1 and 2, by the higher pressure acting on its upper end in a lower end position. He sits with its lower end on an end cap 16 . If the shuttle valve piston 2 b is, as shown, in its lower end position, the working medium from line B with the higher pressure acts directly on a measuring piston 5 located at the corresponding end of the bore 3 of the pressure cutoff valve 1 for pressure cutoff. In the case shown in FIGS . 1 and 2, the measuring piston 5 is arranged in the extension of the longitudinal axis of the bore 3 and the shuttle valve piston 2 b in a bore adjoining the bore 3 for receiving the measuring piston 5 . The working medium enters from line B through an inlet opening 12 located laterally on the bore 3 into the upper end of the bore 3 in FIGS . 1 and 2. At the same end of the bore 3 there is the corresponding outlet opening 13 for the working medium supplied through the line B directly opposite the inlet opening 12 . Through the entire length of the shuttle valve piston 2 b extending inner bore 4 , the higher pressure working medium of line B is led to the end cap 16 , which has a bore 17 through which the higher pressure working medium can be supplied with additional functions.
Für den Fall, daß die Leitung A einen höheren Druck aufweist als die Leitung B, gilt wegen der vollsymmetrischen Ausführung das obige in analoger Art und Weise. Entsprechend wird dann der Wechselventilkolben 2b nach oben verschoben und das den höheren Druck aufweisende Arbeitsmedium von der Leitung A durch die Innenbohrung 4 des Wechselventilkolbens 2b auf den Meßkolben 5 zur Druckabschneidung geleitet.In the event that line A has a higher pressure than line B, the above applies in an analogous manner because of the fully symmetrical design. The shuttle valve 2 is then shifted upward b and having the higher pressure working fluid from the line A through the internal bore 4 of the shuttle valve piston 2 b directed to the pressure cut-off to the flask 5 accordingly.
Der Meßkolben 5 zur Druckabschneidung funktioniert in bekannter Weise. Bei einem bestimmten eingestellten hohen Druckwert wird eine den Meßkolben 5 niederdrückende Feder zusammengedrückt, und das unter Druck stehende Arbeitsmedium wird über die Steuerkante (5.2) des Steuerkolbens (5.1) abgeführt.The measuring piston 5 for pressure cut-off works in a known manner. At a certain set high pressure value, a spring pushing down the measuring piston 5 is compressed, and the working medium under pressure is discharged via the control edge ( 5.2 ) of the control piston ( 5.1 ).
Die folgenden Erläuterungen werden unter der Annahme gemacht, daß die Leitung B unter einem höheren Druck stehendes Arbeitsmedium führt, als die Leitung A, so daß der Wechselventilkolben 2b in seine untere Endposition verschoben ist, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die folgenden Ausführungen gelten jedoch für den umgekehrten Fall analog.The following explanations are made on the assumption that the line B carries a higher pressure working medium than the line A, so that the shuttle valve piston 2 b is displaced into its lower end position, as shown in FIGS. 1 and 2. However, the following explanations apply analogously to the reverse case.
Das unter einem höheren Druck stehende Arbeitsmedium der Leitung B drückt den Wechselventilkolben 2b in seine untere Endposition. Dadurch wird durch die besondere konstruktive Ausgestaltung des Wechselventilkolbens dem aus der Leitung A durch die Einlaßöffnung 14 auf den Wechselventilkolben treffenden Arbeitsmediums mit geringerem Druck eine Verbindung zu einer oder zwei Spülöffnungen 7 freigegeben. Die Spülöffnung befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den Einlaßöffnungen 12 und 14 im Druckabschneidungsventil 1 und führt zu einer Spülleitung 18. Das Druckabschneidungsventil 1 kann auch in seiner gegenüberliegenden Wand eine weitere Spülöffnung 7 aufweisen. Die Spülleitung 18 führt zu einem Tank, in dem das ausgespülte Arbeitsmedium gereinigt und gekühlt wird, oder zum Gehäuse einer hydrostatischen Kraftmaschine, wo das Arbeitsmedium zum Schmieren des Motors, der Pumpe o. dgl. dient.The working medium of line B, which is under a higher pressure, presses the shuttle valve piston 2 b into its lower end position. As a result, due to the special structural design of the shuttle valve piston, a connection to one or two flushing orifices 7 is released to the working medium coming from line A through inlet port 14 onto the shuttle valve piston at a lower pressure. In the exemplary embodiment shown, the flushing opening is located between the inlet openings 12 and 14 in the pressure cut-off valve 1 and leads to a flushing line 18 . The pressure cut-off valve 1 can also have a further flushing opening 7 in its opposite wall. The flushing line 18 leads to a tank in which the flushed-out working medium is cleaned and cooled, or to the housing of a hydrostatic engine, where the working medium is used to lubricate the engine, the pump or the like.
In der der Einlaßöffnung 14 gegenüberliegenden Wand des Druckabschneidungsventiles 1 befindet sich eine Auslaßöffnung 15 für das Arbeitsmedium der Leitung A.In the wall of the pressure cutoff valve 1 opposite the inlet opening 14 there is an outlet opening 15 for the working medium of the line A.
Der Wechselventilkolben 2b weist an seinem oberen und an seinem unteren Ende Dichtungselemente oder -abschnitte 9 auf, die die gleiche Querschnittsfläche haben wie die Bohrung 3 des Druckabschneidungsventiles. Auf diese Weise dichtet in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten unteren Endposition des Wechselventilkolbens das obere Dichtungselement 9 die Hochdruckseite, die durch die Leitung B, die Ein- und die Auslaßöffnungen 12 bzw. 13 und das obere Ende der Bohrung gebildet ist, von der Niederdruckseite ab, in der das Ausspülen des Arbeitsmediums von der Leitung A zur Spülöffnung 7 stattfindet. Das untere Dichtungselement 9 des Wechselventilkolbens 2b ist so auf diesem angeordnet bzw. weist eine solche Breite auf, daß das von der Leitung A durch die Einlaßöffnung 14 ankommende Arbeitsmedium zwischen der Innenkante des unteren Dichtungselementes 9 und der Außenkante der Einlaßöffnung 14 einen Durchgang vorfindet, durch den es zur Spülöffnung 7 gelangen kann. Das untere Dichtungselement 9 verschließt aber die Auslaßöffnung nicht, so daß das Arbeitsmedium weiterhin von der Einlaßöffnung 14 zur Auslaßöffnung 15 strömen kann.The shuttle valve piston 2 b has at its upper and at its lower end sealing elements or sections 9 which have the same cross-sectional area as the bore 3 of the pressure cut-off valve. In this way, in the lower end position of the shuttle valve piston shown in FIGS . 1 and 2, the upper sealing element 9 seals the high-pressure side, which is formed by the line B, the inlet and outlet openings 12 and 13 and the upper end of the bore, from the low pressure side in which the rinsing of the working medium from line A to the rinsing opening 7 takes place. The lower sealing member 9 b of the shuttle valve piston 2 is arranged on this and has such a width that the incoming from the line A through the inlet opening 14 of the working medium between the inner edge of the lower sealing member 9 and the outer edge of the inlet opening 14 encounters a passage, through which it can reach the flushing opening 7 . The lower sealing member 9 but does not close the outlet opening, so that the working medium can continue to flow from the inlet port 14 to the outlet 15 °.
Zwischen den beiden an seinen äußeren Enden liegenden Dichtungselementen 9 ist der Wechselventilkolben 2b so ausgestaltet, daß das zwischen dem Dichtungselement 9 und der Einlaßöffnung 14 eintretende Arbeitsmedium zur Spülöffnung 7 gelangen kann. Zu diesem Zweck besteht der Wechselventilkolben zwischen den beiden Dichtungselementen 9 aus mehreren Abschnitten 8, deren Querschnittsfläche kleiner als die Querschnittsfläche der Bohrung 3 der Druckabschneidungsventiles 1 ist. Im Fall eines zylindrischen Wechselventilkolbens 2b und einer zylindrischen Bohrung 3 bedeutet das, daß die Abschnitte 8 einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 3 aufweisen. In den Fig. 1 und 2 sind drei solcher Abschnitte 8 dargestellt. Zwischen den Außenflächen dieser Abschnitte 8 und der Innenwand der Bohrung 3 sind somit Hohlräume gebildet, die die Verbindung 6 zwischen der Niederdruckleitung A und der Spülöffnung 7 herstellen. Between the two sealing elements 9 located at its outer ends, the shuttle valve piston 2 b is designed such that the working medium entering between the sealing element 9 and the inlet opening 14 can reach the flushing opening 7 . For this purpose, the shuttle valve piston between the two sealing elements 9 consists of several sections 8 , the cross-sectional area of which is smaller than the cross-sectional area of the bore 3 of the pressure cut-off valve 1 . In the case of a cylindrical shuttle valve piston 2 b and a cylindrical bore 3, this means that the sections 8 have a smaller diameter than the bore 3 . In Figs. 1 and 2, three such sections 8 are shown. Cavities are thus formed between the outer surfaces of these sections 8 and the inner wall of the bore 3 , which create the connection 6 between the low pressure line A and the flushing opening 7 .
Zwischen den Abschnitten 8 weist der Wechselventilkolben Drosselelemente 10 auf, durch die die Menge des ausgespülten Arbeitsmediums begrenzt wird. In den Fig. 1 und 2 sind diese Drosselelemente 10 durch Drossel-Abschnitte gebildet, deren Querschnittsfläche kleiner als die Querschnittsfläche der Bohrung 3, aber größer als die Querschnittsfläche der Abschnitte 8 ist. Das ausgespülte Arbeitsmedium findet somit am Ort dieser Drossel-Abschnitte kleinere Durchlaßöffnungen vor, und wird gedrosselt. Im Falle eines zylindrischen Wechselventilkolbens 2b und einer zylindrischen Bohrung 3 weisen die Drossel-Abschnitte einen Durchmesser auf, der zwischen dem Durchmesser der Abschnitte 8 und-dem Durchmesser der Bohrung 3 liegt.Between the sections 8 , the shuttle valve piston has throttle elements 10 , by means of which the amount of the working medium flushed out is limited. In Figs. 1 and 2, this throttle elements 10 are formed by throttle portions whose cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of the bore 3, but larger than the cross sectional area of the portions 8. The flushed-out working medium thus finds smaller passage openings at the location of these throttle sections, and is throttled. In the case of a cylindrical shuttle valve piston 2 b and a cylindrical bore 3 , the throttle sections have a diameter which lies between the diameter of the sections 8 and the diameter of the bore 3 .
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Drossel-Abschnitte eine oder mehrere Axial- oder Längsnuten 11 auf, durch die der Durchfluß des ausgespülten Arbeitsmediums zwischen der Leitung A und der Spülöffnung 7 begrenzt wird.In a preferred exemplary embodiment, the throttle sections have one or more axial or longitudinal grooves 11 , by means of which the flow of the flushed-out working medium between the line A and the flushing opening 7 is limited.
Der Wechselventilkolben 2b ist vorzugsweise symmetrisch ausgebildet, so daß auch bei einer Umkehrung der Strömungsrichtung des Arbeitsmediums bzw. einer Vertauschung der Hoch- und der Niederdruckseite die erfindungsgemäße Funktion gegeben ist.The shuttle valve piston 2 b is preferably of symmetrical design, so that the function according to the invention is provided even when the flow direction of the working medium is reversed or the high and low pressure sides are interchanged.
Ferner ist grundsätzlich denkbar, in dem Abschnitt der Bohrung 3 zwischen den Öffnungen 12, 13, und 14, 15 die Drosselabschnitte durch Nuten in der Bohrungswand zu erreichen, wobei allerdings die Funktion des jeweiligen Dichtungselementes 9 sichergestellt werden muß.Furthermore, it is basically conceivable to reach the throttle sections in the section of the bore 3 between the openings 12 , 13 and 14, 15 by means of grooves in the bore wall, although the function of the respective sealing element 9 must be ensured.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |