DE3406765A1

DE3406765A1 - Vorrichtung zur begrenzung des weges einer ventilspindel

Info

Publication number: DE3406765A1
Application number: DE19843406765
Authority: DE
Inventors: Norman B. Sarasota Fla. Christensen
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1984-09-13
Also published as: GB2136538A; GB8404548D0; GB2136538B; FR2542397B1; FR2542397A1; US4588163A

Description

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Dr.-Ing. Hans Leyh Innere Wiener Str. 20 - D 3000 Sifinchcn BO

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Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Dana Corporation
4500 Dorr Street
Toledo, Ohio, U.S.A.

Vorrichtung zur Begrenzung des Weges einer Ventilspindel

A 14 752

Dana Corporation

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung des Weges einer Ventilspindel, insbesondere bei Drucksteuerventilen oder Geräten, die eine Druckentlastungsbegrenzung bewirken. Sie betrifft insbesondere die Begrenzung des Weges einer Ventilspindel bei einem Drucksteuerventil, um ein hydraulisches Fluidsystem gegenüber Druck zu schützen.

Zur Begrenzung der Druckeinstellungen mittels mit Gewinde versehener Ventilspindeln wurden schon verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen. Beispielsweise verwendet eine solche Vorrichtung eine Hülse, die über eine mit Gewinde versehene Spindel geschoben ist, wobei die letztere während des Zusammenbaus und beim Prüfen des Ventils auf eine gewünschte Position eingestellt wird und dann zur Ventilspindel bzw. zum Schaft des Ventils umgebogen wird, um eine Relativbewegung zwischen Spindel und Hülse zu verhindern. Diese Vorrichtung ist nicht zufriedenstellend, weil die umgebogene Hülse ausfallen kann und eine Bewegung zwischen Hüte und Ventilspindel möglich wird. Bei anderen Vorrichtungen werden Stifte benutzt, die in Löcher in den Ventilspindeln eingreifen. Das Bohren von Löchern in den Spindeln oder Ventil schäften bedingt jedoch zusätzliche Arbeitsgänge und zusätzliche Maschinen. Eine solche zusätzliche Bearbeitung ist unerwünscht, insbesondere bei der Massenherstellung von Ventilen.

Es besteht daher ein Bedarf nach einer relativ einfachen, billigen Vorrichtung, die keine zusätzliche Bearbeitung erfordert und die nach dem Zusammenbau nicht mehr, oder nur schwierig zu verändern ist. Eine solche Vorrichtung ist besonders erwünscht für hydraulische Anwendungsfälle, in welchen Überdrücke auftreten können, die mechanische Beschädigungen oder auch Körperschaden zur Folge haben können.

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Die beschriebene Vorrichtung ist praktisch ausfall sicher und sie erfordert keine spezielle Bearbeitung der Ventilteile bei der Massenproduktion. Sie ist ferner einfach und leicht zu installieren.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung auf einer Ventilspindel angeordnet, die mit einem Außengewinde versehen ist. Die Vorrichtung umfaßt eine mit Innengewinde versehene ringförmige Büchse, die auf der Spindel angeordnet ist und die in ihrem ringförmigen Körper einen Spalt aufweist. Ein Arretierring ist auf der Büchse angeordnet und so dimensioniert, daß er eine Kraft auf die Büchse aufübt, die ausreicht, den Spalt teilweise zu schließen und die Gewindegänge der Spindel und der Büchse zu beaufschlagen und zu verformen. Vorzugsweise hat der Arretierring einen inneren abgeschrägten Abschnitt und er besteht aus relativ weichem Stahl, der nachgibt ohne zu reißen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 im Schnitt ein Drucksteuerventil zeigt, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist.

Fig. 1A zeigt vergrößert im Schnitt einen Teil der Vorrichtung nach Fig.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht eine mit Gewinde versehene ringförmige Büchse nach der Erfindung.

Fig. 3 zeigt die Büchse im Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2. Fig. 4 zeigt in Seitenansicht einen Arretierring nach der Erfindung. Fig. 5 zeigt den Arretierring im Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig.

Fig. 1 zeigt ein Drucksteuerventil 10 mit einem Gehäuse 12, das eine Mehrzahl von hydraulischen Fluidkanälen aufweist, die teilweise bei gezeigt sind. Einige der Kanäle 14 haben vergrößerte äußere Öffnungen 15,

welche O-Ringe 16 aufnehmen zur Zusammenwirkung mit anderen passenden hydraulischen Teilen. Wenigstens einer der Kanäle 14 steht in Verbindung mit einer ringförmigen öffnung 18, welche direkt in Verbindung mit einem Druckventil 22 steht. Das Steuerventil 10 hat eine Mehrzahl von Fluiddichtungen 20 zur Aufrechterhaltung von unterschiedlichen Drücken im Gehäuse.

Die öffnung 18 steht in direkter Verbindung mit dem Druckventil 22, das seinerseits innerhalb eines zylindrischen Ventilsitzes 24 gehalten ist. Mit diesem steht ferner in Wechselwirkung ein Kolben 26, der normalerweise gegen den Ventilsitz eher durch einen mechanischen als durch einen hydraulischen Druck gedrückt wird. Im vorliegenden Steuerventil 10 ist ein Druckentlastungssystem verkörpert, wobei eine Feder 32 benutzt wird, um den Kolben 26 normalerweise in geschlossener Stellung gegen den Ventilsitz 24 zu halten.

Die von der Feder 32 erzeugte Kraft kann durch einen äußeren, mit Gewinde versehenen Ventilschaft oder eine Ventilspindel 36 eingestellt werden, die an einem Ende einen Flansch 27 zur Abstützung der Feder besitzt. Der Flansch 27 drückt die Feder 32 zwischen sich und dem Kolben 26 zusammen, wenn immer die Ventilspindel einwärts in Richtung zur Feder geschraubt wird. Ein Gehäuse 30 enthält sowohl die Feder als auch die Ventilspindel, welch letztere außerdem durch einen Stopfen 34 abgestützt ist, der dicht und ständig in das Gehäuse 30 beim Zusammenbau eingeschraubt wird.

In der dargestellten Ausführungsform ist ein Kopf 40 am operativen Ende des Ventil schaftes 36 befestigt mittels einer Schraube 42, wodurch der Ventilschaft oder die Ventilspindel von Hand gedreht werden kann, was einfacher ist als die Verwendung eines Schraubenziehers oder anderer Spezialwerkzeuge zur Drehung der Ventilspindel.

Ein Überlaststift 28 ist zwischen dem Kolben 26 und dem Flansch 27 angeordnet und er bildet einen überlastschutz bei Verwendung des Ventils in einem hydraulischen Niederdrucksystem. Da Niederdrucksysteme manchmal hohen Druckstößen ausgesetzt sind, kann der Kolben 26 gegen die Ventil-

spindel 36 mit solcher Kraft angedruckt werden, daß Beschädigungen auftreten können. Der Überlaststift 28 verhindert solche möglichen heftigen Bewegungen des Kolbens 26.

Der Stopfen 34 ist, wie bereits erwähnt, permanent in das Gehäuse 30 beim Zusammenbau des Steuerventiles eingebaut. Eine Kontermutter 38 kann gegen den Stopfen 34 geschraubt werden, um eine gegebene Druckeinstellung zu halten. Die Kontermutter kann gelöst und der Kopf 40 gedreht werden, wodurch die Spindel 36 verstellt und der Druck eingestellt werden kann.

Die Erfindung befaßt sich hauptsächlich mit der höchsten oder maximalen Druckeinstellung eines manuell einstellbaren Ventiles unter Begrenzung des Weges der Ventilspindel für bzw. auf diese Einstellung. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung 44 auf der Ventilspindel 36 angeordnet zwischen der Kontermutter 38 und dem Kopf 40.

Fig. 1-A zeigt vergrößert im Schnitt die Vorrichtung 44. Sie besteht aus einer ringförmigen _t Büchse 46 und einem über dieser positionierten Arretierring 48.

In den Fig. 2 und 3 ist die Büchse 46 im Detail dargestellt. Die Büchse hat einen Schlitz 50, der sich axial längs einer Seite ihres ringförmigen Körpers erstreckt. Die Büchse 46 hat ferner eine mit Innengewinde versehene Fläche 52, wobei die Gewindegänge vorzugsweise in die Gewindegänge der Ventilspindel 36 passen.

In den Fig. 3, 4 und 5 ist der Arretierring 48 im Detail dargestellt. Er hat einen abgeschrägten Abschnitt 54 über einer inneren, nicht mit Gewinde versehenen Fläche 56, der dazu dient, die Positionierung des Arretierringes 48 über der Büchse 46 zu erleichtern. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Abschrägung etwa einen Winkel von 15°.

Die Büchse 46 sollte eng auf der Ventilspindel 36 angeordnet bzw. gehalten werden, um einen fixierten Positions-Zusammenhang zu bewirken. Zu diesem

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Zweck ermöglicht der Schlitz 50 ein teilweises Zusammendrücken der Büchse über der Ventilspindel 36, wenn der Arretierring 48 auf die Büchse 46 aufgesetzt wird. Die Büchse 46 hat eine glatte Außenfläche 58, die unter Reibungseingriff die Innenfläche 56 des Arretierringes aufnimmt.

Der Ring 48 sitzt vorzugsweise mit Festsitz auf der Büchse, mit einer Differenz von etwa 0,3 - 0,5 mm zwischen dem Innendurchmesser des Ringes und dem Außendurchmesser der Büchse 46. Da der Innendurchmesser der Büchse 46 vorzugsweise nur etwa 0,05 - 0,075 mm größer ist als der Durchmesser der Spindel 36, wird der Schlitz 50 nicht vollständig geschlossen, weshalb der Arretierring 48 nachgeben bzw. sich um die Büchse 46 erweitern muß. Zu diesem Zweck besteht der Arretierring vorzugsweise aus einem nicht-wärmebehandelten weichen Stahl, um eine Dehnung ohne Rißbildung o.dgl. zu ermöglichen.

In der Praxis kann ein Werkzeug benutzt werden, um gegen die hintere ringförmige Wand 6U des Ringes 48 zu drücken, um den Ring über die Außenfläche der Büchse 46 zu schieben. Die so gebildete Vorrichtung 44 stellt eine Begrenzungseinrichtung auf der Spindel 36 dar, wodurch die Spindel nicht in das Ventilgehäuse hineinbewegt werden kann, über den Punkt hinaus, in welchem die Vorrichtung 44 in Kontakt mit der Kontermutter 38 gelangt. Der Arretierring 48 drückt die Gewindegänge von Büchse und Spindel ineinander und verformt sie ggf., um eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen zu verhindern.

Die Vorrichtung 44 kann in folgender Weise eingebaut werden. Nach dem Zusammenbau des Steuerventils 10 wird das Ventil auf einen Versuchsstand gebracht, ohne den Kopf 40, die Schraube 42 und ohne die Vorrichtung 44. Die Ventilspindel 36 erstreckt sich von dem Stopfen 34 nach außen zur Einstellung mit Hilfe eines Schlitzes in ihrem Ende. Die Kontermutter 38 ist gelockert und die Ventilspindel 36 wird auf dem Versuchsstand auf eine gewünschte maximale Druckeinstellung eingestellt. In dieser Stellung wird die Büchse 46 auf den freien Teil der Spindel 36 geschraubt, bis sie in Kontakt mit der Kontermutter 38 gelangt. Danach wird der Arretierring 48 mit dem abgeschrägten Ende nach vorne über die Büchse 46 geschoben bzw. gedrückt. Es kann ein spezielles Druckwerkzeug oder ein Hammer mit Stempel ver-

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wendet werden, um den Arretierring 48 über die Büchse 46 so weit wie möglich zu schieben vorzugsweise bis der Ring ebenfalls in Kontakt mit der Kontermutter 38 gelangt. Danach wird der Kopf 40 auf das freie Ende der Ventilspindel 36 aufgesetzt und die Schraube 32 eingeschraubt, um den Kopf auf der Spindel zu haltern. Der Kopf 40 kann dann gedreht werden, in der Weise, daß die Vorrichtung 44 sich nach links oder weg von der Kontermutter 38 bewegt, sie kann aber nicht nach rechts über die Position hinausbewegt werden, in der die Vorrichtung 44 in Kontakt mit der Kontermutter 38 gelangt. Die letztere kann danach dazu benutzt werden, um zeitweilig jede gegebene Einstellung des Kopfes 40 zu arretieren. Die Mutter 38 muß hierzu vor jeder Änderung der Einstellung eines Druckes gelockert werden.

Claims

A 14 752 Dana Corporation Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Begrenzung des Weges einer Ventilspindel, die mit einem Außengewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Innengewinde versehene, ringförmige Büchse auf der Ventilspindel angeordnet wird, daß die Büchse einen Schlitz in ihrem ringförmigen Körper hat, daß ein Arretierring über der Büchse angeordnet wird, der eine ausreichende Kraft auf die Büchse ausübt, um den Spalt wenigstens teilweise zu schließen, und um die Gewindegänge der Spindel und der Büchse ineinanderzu-Vressen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierring aus einem nicht-wärmebehandelten weichen Stahl besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse eine glatte Außenfläche hat und daß der Arretierring eine entsprechende glatte Innenfläche aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierring an seiner Innenfläche einen abgeschrägten Abschnitt aufweist.