DE1929832U - Rueckschlagventil, insbesondere fuer hydraulische stossdaempfer. - Google Patents

Description

P.A.357 332*10,7.

Abschrift

Hoesch Aktiengesellschaft, Dortmund, Eberhardstraße 12 Rückschlagventil, insbesondere für hydraulische Stoßdämpfer

Die Erfindung· bezieht sich auf ein Rückschlagventil, insbesondere für hydraulische Stoßdämpfer, mit einem ringscheibenförmigen, auf einem Kreis liegende Durchflußöffnungen abdeckenden Ventilverschlußstück und mit einer gewölbten, federnden, mit ihrer abgerundeten Umfangskante des Ventilverschlußstück gegen den Ventilsitz drückenden Ansehlagseheibe.

Es sind hydraulische Ventile bekannt, bei denen die Durchflußöffnungen ganz oder teilweise durch runde federnde Ventilverschlußstücke abgedeckt werden, die sich beim Überschreiten eines bestimmten Flüssigkeitsdrucks in den Durchflußöffnungen mehr oder weniger von diesen abheben. Es ist bei Ventilen dieser Art bekannt, daß durch Auswechseln der Ventilverschlußstücke die Charakteristik des jeweiligen Ventils verändert werden kann. Die runden Ventilverschlußstücke gestatten wie bekannt, eine konstruktiv gedrungene Bauweise des Ventils gegenüber anderen bekannten Ventilausführungen, bei denen der Anpreßdruck des jeweiligen plattenförmigen Verschlußstückes auf die Durchflußöffnung durch Schraubenfedern erzielt werden muß. Während bei der Schraubenfeder die Möglichkeit besteht, durch Nachspannung derselben alle Ventilfedern einer Serie auf den gleichen Vorspannungswert einzustellen, besteht' bei Ventilen mit runden federnden Ventilverschlußstücken nur unzulänglich die Möglichkeit,

Ventilen einer gleichen Serie die gleiche Federcharakteristik im laufenden Betrieb zu geben. Bei den bekannten mit runden Ventilverschlußstüeken ausgerüsteten hydraulischen Ventilen war "bislang eine Fein-Einstellung hinsichtlich des Anpreßdruckes der federnden Verschlußstücke bzw. ihres Biegewiderstandes gegenüber den auftretenden Flüssigkeitsdrücken nicht, mit der gewünschten Genauigkeit vorzunehmen. Man stößt hier auf die Schwierigkeit, daß die Verschlußstücke aufgrund ihrer Herstellung an verschiedenen Stellen vielfach unterschiedliche Federungseigenschaften aufweisen. So treten infolge der verschiedenartigen Bearbeitungsvorgänge, sei es durch Walzen, Vergüten oder Schleifen, im Federmaterial Eigenspannungen auf, deren G-röße und Verteilung bei der üblichen Fertigung solcher Verschlußstücke nicht vorauszusehen sind. Hinzu kommt, daß auch beim Ausstanzen der Verschlußstücke in diesen Schneidspannungen auftreten bzw. durch das Ausstanzen Spannungen frei werden, die zu Deformationen und einem über deren Fläche ungleichmäßig verteilten Spannungszustand führen. Wenn man auch die nach dem Stanzvorgang auftretenden plastischen Verformungen häufig erkennt und rückgängig machen kann, so läßt sich jedoch die später bei der Beanspruchung solcher Ventilverschlußstücke auftretende von dem inneren Spannungszustand anhängige Durchbiegung nicht im voraus feststellen. Das führt dazu, daß die Ventilverschlußstücke in ihrem Einbauzustand infolge ihrer unterschiedliehen Spannungsverteilung die DurchflußÖffnungen ungleichmäßig abdecken bzw. freigeben. Um die im Vorgang aufgezeigten Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde bislang versucht, durch eine unrunde, vorzugsweise elliptische

— 3 —

Stutζscheibe, die Fein-Einsteilung dadurch zu erreichen, daß durch Drehen der Stützscheibe die Größe des Hebelarmes bezogen auf die lederdurchbiegung zwischen äußerer Stützseheibenkante und der -Mitte der Durchflußöffnung beim Fein-Einstellvorgang verändert werden konnte und somit über ein bekanntes Stau-Meßgerät für die durchlaufende Serie die Kraftgrößen-Einstellung im gewünschten Toleranzbereich erfolgen konnte. Der Fachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß mit einer ausschließlich elliptischen Stützscheibe nur Ventile mit zwei Durchflußöffnungen eingestellt werden können und daß bei Ventilen mit mehreren Öffnungen die unrunde Formgebung der Stützscheibe sieh sinngemäß der Anzahl der Öffnungen anzupassen hätte. Hierbei stellt sich jedoch heraus, daß bei Ventilen mit mehreren Öffnungen kleineren Durchmessers die unrunde Formgebung von der runden Formgebung nur unwesentlich abweicht und die maßliehe Abweichung beider Formen nicht ausreicht, den gewünschten Effekt der Hebelarm-Veränderung zu erzielen, womit gleichzeitig auch die Einstellmöglichkeit entfällt. Bei Ventilen großen Durehmessers treten noch zusätzlich die durch Deformationsbrüche an den unrunden Stützscheibenkanten auftretenden Funktionsstörungen unerwünscht in Erscheinung. Da runde Ventilverschlußstüeke sich unter dem Druck des durch die Durchflußöffnungen strömenden Mediums sich bezogen auf die Anzahl der Öffnungen und des herrschenden Druckes konkav durchbiegen, führt jede Abweichung von einer zünden zur unrunden Stützscheibe zu unerwünschten und bekannt/erweise funktionsstörenden Spannungskonzentrationen an den Kanten der unrunden Stützscheiben bei fallender oder steigender Durehmesseränderung.

- 4

Bei dem obenaufgezeigten Verfahren der Kraftgrößeneinsteilung mittels unrunder Stützscheibe ist es wichtig, daß die die Stützscheibe gegen das Verschlußstück drückende Mutter durch einen zusätzlichen Arbeitsgang, z.B. Verkörnen gegen den Schrauben- bzw. Wellenschaft, gesichert werden muß, da sonst durch die dynamisch pulsierende Beanspruchung ein Sich-Lösen der Mutter erfolgt und sich'die Einstellungswerte verändern.

Ein anderer Vorschlag für ein in zwei Strömungsrichtungen arbeitendes Rückschlagventil sieht eine von einer leder belastete, die Durchflußöffnungen absperrende starre Abdeckplatte als Verschlußstück vor, wobei die Feder in einem gewissen Bereich hinsichtlich ihrer Kraft einstellbar ist in der Weise, daß die Feder entweder gespannt oder entspannt wird. Damit wird eine stufenlose Einstellbarkeit der Abdeckplatte erreicht, wie dies auch eine andere bekannte Ausführung mit einem gleichfalls starren ringplattenförmigen Ventilverschlußstück offenbart. Die mögliche Bewegung bei dem Ventil mit dem plattenförmigen Verschlußstück wird über eine Schraubenfeder gesteuert, deren Vorspannung mittels einer verstellbaren Mutter einstellbar ist. Die in sich starre Ringplatte bei dem anderen Ventil steht unter dem Einfluß einer Sternfeder. Gleichzeitig mit dem Verstellen der Mutter verstellt sich auch die Sternfeder, so daß damit eine Änderung der Federkraft für diese Sternfeder eintritt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber diesen bekannten Lösungen darin, bei Rückschlagventilen der eingangs genannten Art eine Einrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe die Größe der

Federkraft runder Ventilverschlußstücke den geweiligen Forderungen entsprechend eingestellt und jederzeit reguliert werden kann. Dieses Einstellen ist notwendig, da die Größe der Federkraft derartiger runder Ventilverschlußstücke von einer Reihe von Faktoren abhängig ist, so daß nach dem Einbau dieser'Ventilverschlußstücke noch jederzeit eine Feineinstellung möglich sein muß, und zwar muß diese jederzeitige Einstellung für jedes einzelne Yentilverschlußstück gegeben sein. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn beispielsweise bei einem Stoßdämpfer für die Druck- und Zugstufe YentilverSchlußstücke mit unterschiedlicher Kraft gefordert sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale gelöst ε

a) Das Yentilverschlußstück hat eine kleinere Federspannung als die Ansehlagscheibe,

b) die Druckspannung der Anschlagscheibe gegen das Yentilverschlußstück ist stufenlos einstellbar, wobei sich der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anschlagscheibe und dem Verschlußstück ändert,

c) der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anschlagscheibe und dem Yentilverschlußstück ist bei allen Einstellungen kleiner als derjenige, auf dem die Durchflußöffnungen liegen.

Bei Anordnung mehrerer .Anschlagscheiben auf einem gemeinsamen zentralen Bolzen ist jede Anschlagscheibe einzeln einstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematiseh in den Abbildungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Rückschlagventil im Längsschnitt, Fig. 2 das Rückschlagventil der Figur 1 im Grundriß und Fig. 3 eine Verbindung einer Mutter mit einer Ansehlagscheibe.

In einem hydraulischen Arbeitsrohr 1 arbeitet ein hydraulischer Kolben 2 mit den jeweiligen Durchflußöffnungen 3. Die Durchflußöffnungen 3 sind durch federnde ITentilversehlußstücke 4 abgedeckt, die sich über topfartig ausgebildete Anschlagscheiben 5 gegen den Ansatz der Kolbenstange β bzw. gegen die Mutter 7 stützen. Die Kolbenstange 6 sowie der Kolben 2 sind im Bereich der Kolbenaufnahme mit Gewinde versehen. Unter dem Angriff des hydraulischen Mediums bei der Bewegungsfrequenz hebt das Ventilverschluss tück 4 unter dem jeweiligen Kraftangriff über den Hebelarm L bzw. L1 ab.

Die topfartigen Anschlagscheiben 5 sind aus Federstahl hergestellt und gestatten bei der Überprüfung der Dämpfungscharakteristik in einer Staumeßanlage durch Drehen der Kolbenstange 6 gegenüber dem Kolben 2 und durch Drehen der Mutter 7 auf der Kolbenstange 6 gegenüber dem.Kolben 2 eine Veränderung des Hebelarmes L bzw. L1. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Fertigungstoleranzen der jeweiligen Ventilversehlußstücke 4 zu eliminieren und die gewünschte Federungscharakteristik einzustellen.

Die Durchflußöffnungen 3 sind versetzt auf dem Umfang des Kolbens angeordnet, so daß bei den Bewegungen jeweils in Bewegungsrichtung das hydraulische Medium durch das ebenfalls für die entsprechenden Durchflußöffnungen durchbohrte Tentilverschlußstück 4 hindurchtreten kann und das gegenseitige Ventilverschlußstück belastet.

Auf Gfrund der Dimensionierung der Ansehlagscheiben 5, deren JFederungskraft höher als die der Yentilverschlußstücke 4 ist, tritt unter der Arbeitsfreqpenz keine federnde Wirkung der Anschlagscheiben 5 ein.

Die in Figur 3 dargestellte Ausbildung der Verbindung einer Mutter 7 mit einer Anschlagscheibe 5 gestattet einen schnelleren und sichereren Montagevorgang, da beide Einzelelemente, die Mutter 7 und die Anschlagscheibe 5> zusammen verbunden sind, ohne jedoch die erforderliche Beweglichkeit der Anschlagscheibe 5 beim Einstellvorgang zu behindern.

Die obige Anordnung ermöglicht es, unabhängig voneinander die Charakteristik der Yentilfederscheiben für die Ober- und Unterseite des Kolbens wunschgemäß getrennt einzustellen.

Claims (2)

Abschrift Patentansprüche RA.357 392*10.7.65

1. Rückschlagventil, insbesondere für hydraulische Stoßdämpfer, mit einem ringseheibenförmigen, auf einem Kreis liegende Durchfluß-Öffnungen abdeckenden Ventilverschlußstück und mit einer gewölbten, federnden, mit ihrer abgerundeten Umfangskante das Ventilverschlußstüek gegen den Ventilsitz drückenden Anschlagscheibe, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale:

a) Das Ventilverschlußstück (4) hat eine kleinere lederspannung als die inschlagscheibe (5)·

b) Die Druckspannung der Anschlagscheibe (5) gegen das Ventilverschlußstück (4) ist stufenlos einstellbar, wobei sich der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anlageseheibe und dem VerSchlußstück ändert.

c) Der Durchmesser des Berührungskreises zwischen der Anschlagscheibe (5) und dem Ventilverschlußstück (4) ist bei allen Einstellungen kleiner als derjenige, auf dem die Durchflußöffnungen (3) liegen.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Anschlagscheiben (5) auf einem gemeinsamen zentralen Bolzen (6) jede inschlagscheibe einzeln verstellbar ist.

» «ton