DE3432007C1 - Druckbegrenzungsventil fuer hydraulischen Strebausbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil für hydraulischen Strebausbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Nach dem Stande der Technik sind Druckbegrenzungsventile mit je einem federbe'lasteten Schaltkolben bekannt, der beim Überschreiten des vorgegebenen Einstelldruckes mit den im Schaltkolben angeordneten Durchflußkanälen einen im Ventilgehäuse gelagerten Dichtring überfährt. Bei dem aus der FR-PS 11 49 799 bekannten Druckbegrenzungsventil sind in der Mantelfläche des Schaltkolbens in axialer Richtung verlaufende Rillen als Durchflußkanäle eingebracht, durch die das Druckmittel in der Öffnungsstellung zur Austrittsöffnung abströmt. Der hohe Betriebsdruck bei hydraulischen Strebausbau hat jedoch sehr hohe Abströmgeschwindigkeiten zur Folge. Das quer zum Umfang des Dichtringes abströmende Druckmittel verursacht in kurzer Zeit Erosionsschäden am Dichtring, der im Verlauf der Rillen regelrecht eingeschnitten und zerstört wird.

Um Beschädigungen dieser Art zu vermeiden, wurde in der DE-PS 13 03 157 ein Schaltkolben für ein Druckbegrenzungsventil vorgeschlagen, der eine zentrale Axialbohrung aufweist, von der radiale Bohrungen abzweigen, die in eine breite und flache Ringnut in der zylindrischen Mantelfläche des Schaltkolbens einmünden. Auf diese Weise soll der abflußseitige Strömungswiderstand beim öffnen des Ventils in demselben Maß verringert werden, wie der Abflußquerschnitt zunimmt. In der Öffnungsstellung dieses Druckbegrenzungsventils befindet sich der Schaltkolben mit der flachen Ringnut über dem Dichtring, wobei die Druckflüssigkeit ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit durch den schmalen Spalt unter dem Dichtring hinwegströmt. Durch die Sogwirkung des Flüssigkeitsstromes wird der nicht mehr am Schaltkolben anliegende Dichtring zumindest zum Teil aus der Aufnahmenut in der Gehäusewandung herausgespült und gegen die Kante der Nut gepreßt, so daß die Zerstörung des Dichtringes auch bei dieser Ausführung nicht zu vermeiden ist. Hinzu kommt, daß der die Strömungsgeschwindigkeit bestimmende Durchflußquerschnitt des Ventils durch die Anzahl der Radialbohrungen und durch deren Querschnitt begrenzt ist. Die Herstellung der Radialbohrungen ist zudem kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckbegrenzungsventil der eingangs genannten Art in der Weise weiterzubilden, daß die Durchflußmenge vergrößert, die Lebensdauer der Dichtung erhöht und die Herstellungskosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst.

Der Schaltkolben des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils ist ein zylindrischer Körper mit mehreren an der druckbelasteten Stirnseite konzentrisch zur Mittelachse angeordneten Durchflußkanälen, die in eine Ringnut einmünden. Die Breite der Ringnut ist kleiner als die des Dichtungsringes. Die in der Öffnungsstellung des Ventils über die Durchflußkanäle einströmende Druckflüssigkeit verteilt sich in der Ringnut und belastet den Dichtungsring gleichmäßig auf dem gesamten Umfang und drückt ihn in die Aufnahmenut hinein, so daß Beschädigungen am Dichtring beim Überfahren durch das aus dem Schaltkolben ausströmende Druckmittel ausgeschlossen sind. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Druckbegrenzungsventil mit einer axialen Mittenbohrung und davon ausgehenden Radialbohrungen ist der Durchflußquerschnitt bei dem erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil bei gleichen Einbaumaßen größer, obwohl die Anzahl der in den Schaltkolben eingebrachten Bohrungen wesentlich kleiner ist. Das Einbringen der Bohrungen für die Durchflußkanäle von der Stirnseite des Schaltkolbens her ist fertigungstechnisch einfacher, als sie über den Umfang der Mantelfläche zu verteilen. Mit dem größeren Durchflußquerschnitt wird die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels herabgesetzt und die Gefahr von Erosionsschäden weiter verringert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 das Druckbegrenzungsventil in Ansicht mit einem Längsschnitt im unteren Teilbereich,

Fig.2 einen Querschnitt durch das Druckbegrenzungsventil entlang der Schnittlinie von F i g. 1.

Mit 1 ist das Gehäuse des Druckbegrenzungsventils bezeichnet, in dem der in einer Längsbohrung 2 verschiebbar geführte Schaltkolben 3 sowie eine nicht dargestellte Schließfeder im oberen Gehäusebereich untergebracht sind. Als Schließfeder wird beispielsweise ein vorgespanntes Gas oder eine mechanische Feder verwendet, wobei der Einstelldruck des Ventils durch die Schließkraft der Feder vorgegeben ist. Die Schließfeder hält den Schaltkolben 3 des Druckbegrenzungsventils gegen das auf der Eintrittsöffnung 4 des Ventilgehäuses 1 anstehende Druckmittel in der dargestellten Schließstellung, in der der Durchfluß des Druckmittels zu den Austrittsöffnungen 5 gesperrt ist In der Wandung der Längsbohrung 2 befindet sich — in der dargestellten Ansicht unterhalb der Austrittsöffnungen 5 — eine Aufnahmenut 6 für einen Dichtring 7, der den Schaltkolben 3 abdichtend umschließt.

Als Durchflußkanäle 8 sind eine Reihe axial gerichteter Sackbohrungen bezeichnet, die auf der der Schließfeder gegenüber liegenden, der Eintrittsöffnung 4 zugewandten Stirnseite in den Schaltkolben 3 eingebracht sind. Die Durchflußkanäle 8 sind konzentrisch zur Mittenachse des Schaltkolbens angeordnet und münden in eine schmale, tiefe Ringnut 9 ein, die in der Mantelfläche

des Schaltkolbens 3 umläuft und sich in der Schließstellung des Ventils unterhalb des Dichtringes 7 befindet. Die Breite der Ringnut 9 ist kleiner als die Breite des in der Aufnahmenut 6 gelagerten Dichtringes 7.

Das von der Eintrittsöffnung 4 des Druckbegrenzungsventils her in den Durchflußkanälen 8 und in der Ringnut 9 anstehende Druckmittel schiebt den Schaltkolben in die Öffnungsstellung, wenn der durch die Schließfeder vorgegebene Einstelldruck überschritten wird. Der Schaltkolben 3 verschiebt sich unter der Wirkung des Druckes in Richtung der Austrittsöffnungen 5, wobei die Ringnut 9 den Diehtring 7 überfährt. Das in der Ringnut 9 anstehende Druckmittel drückt den Diehtring 7 in die Aufnahmenut 6 hinein. Der Abfluß des Druckmittels in die Austrittsöffnungen 5 des Ventils setzt erst dann ein, wenn die schmale Ringnut 9 des Schaltkolbens 3 ganz über den breiteren Diehtring 7 hinweggefahren ist. In der Öffnungsstellung des Ventils ist ein breiter Abströmquerschnitt offengehalten.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckbegrenzungsventil für hydraulischen Strebausbau mit einem zylindrischen, innerhalb einer Längsbohrung eines Ventilgehäuses gegen eine Feder verschiebbar geführten Schaltkörper, der auf der mit dem zugeführten Druckmittel beaufschlagten Seite mindestens einen axialen Durchflußkanal und eine damit verbundene, in der Mantelfläche des Schaltkolbens umlaufende Ringnut aufweist, die in der Schließstellung des Ventils von einem den Schaltkolben umschließenden Dichtring gegenüber einer Austrittsöffnung im Ventilgehäuse abgedichtet ist, und der beim Überschreiten des durch die Feder vorgegebenen Einstelldruckes mit der Ringnut über den Dichtring hinweg in die Öffnungsstellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (9) schmaler als die Breite des Dichtringes (7) ausgebildet ist und eine solche Tiefe aufweist, daß in sie mehrere im Schaltkolben (3) vorgesehene, konzentrisch um seine Längsachse angeordnete Durchflußkanäle (8) einmünden.