Federbelasteter Überströmkolbenschieber Als überdrucksicherungen sind federbelastete Kugel- oder Konusventile verbreitet, die beim Be trieb jedoch leicht in heftige Schwingungen geraten, durch welche die Sitzflächen beschädigt werden.
Bildet man den Verschlusskörper dagegen als in seiner Führung gleitenden, genau passenden Schie- berkolben aus, der durch überdeckung dichtet, so lässt sich das Schwingen des Verschlusskörpers meist vermeiden; anderseits besteht bei solchen Schieber kolben die Gefahr, dass sie aus irgendwelchen Grün den in der genauen Führung zum Festsitzen, das heisst zum Fressen kommen, wodurch die von der Vorrichtung zu schützende Anlage gefährdet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beheben; erfindungsgemäss ist dies da durch erreicht, dass der stirnseitig vom Mediumdruck beaufschlagte Schieberkolben eine Längsbohrung aufweist, an deren dem Zufl'uss abgekehrtem Ende ein federbelastetes Ventil angeordnet ist,
das bei einem höheren Mediumdruck öffnet als der Schiebcr- kolben. Durch ein derartiges zusätzliches Ventil wird ein volles Versagen der Vorrichtung wegen Festfres- sens des Schieberkolbens mit Sicherheit vermieden. Auch kann keine Beschädigung der Sitzflächen des zusätzlichen Ventils eintreten, weil dieses Ventil wäh rend des normalen Betriebes des Kolbenschiebers immer geschlossen bleibt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 4 Überströmkolbenschieber mit zentralem Zufluss und seitlichem Abfluss, die Fig. 5 einen solchen mit seitlichem Zufluss und zentralem Abfluss, die Fig. 6 eine Variante zu Fig. 5.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Schie- bereinsatz 2 in das Gehäuse 1 eingeschraubt. Er be sitzt eine zentrale Bohrung 3, in welcher der als Verschlusskörper dienende Schieberkolben 4 geführt ist und in der gezeigten Lage die Austrittsöffnungen 6 geschlossen hält. Im Kolben 4 ist ein Kanal 7 vor gesehen, der am unteren Ende offen ist und mit dem Druckraum 8 in Verbindung steht. An seinem andern Ende ist eine Kugel 9 als zweiter Verschlusskörper angeordnet.
Die mittels der Schraube 10 einstellbare Kraft der Ventilfeder 11 wird über den Ventilteller 12 auf die Kugel 9 und damit auch auf den Kolben 4 übertragen. Aus den ffnungen 6 austretendes Druckmedium wird durch die Bohrung 13 seitlich ab geführt. Der Durchmesser der Kanalöffnung, auf wel cher die Kugel 9 sitzt, ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 3..
Die Einrichtung wirkt daher so, dass der Kolben 4 bei einem bestimmten, von der Spannung der Feder 11 abhängigem Flüssigkeitsdruck angehoben wird und dann die Öffnungen 6 freigibt, um Druck medium austreten zu lassen. Dabei bleibt die Kugel 9 auf ihrem Sitze und lässt noch kein Druckmedium aus dem Kanal 7 abfliessen, weil die Flüssigkeitsdruck kraft auf der Kugel kleiner ist als jene auf den Kolben 4. Wenn nun bei diesem, durch die Federspannung bestimmten Grenzdruck aus irgendeinem Grund, z. B.
wegen Verklemmens des Kolbens 4, die Öffnungen 6 nicht oder zu wenig abgedeckt werden, so wird bei weiterem Ansteigen des Flüssigkeitsdruckes, also bei einem höheren als dem normalen Grenzdruck, die Kugel 9 von ihrem Sitz abgehoben und lässt Druck medium austreten. Dieses kann durch den Ring kanal 5 zwischen dem Einsatz 2 und der Boh reng im Gehäuse 1 zum Auslass 13 gelangen.
Wohl hat dabei die von dem überströmventil zu sichernde hydraulische Anlage einen höheren als den normalen Druck auszuhalten; doch ist dieser Druck so be messen, dass die Anlage nicht beschädigt werden kann und in jedem Fall durch das Ventil geschützt bleibt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterschei det sich von demjenigen der Fig. 1 nur dadurch, dass der zweite Verschlusskörper 9 durch eine besondere Feder 14 belastet ist.
Dadurch wird es möglich, sowohl die Feder als, auch den Sitzdurchmesser der Kugel den besonderen Verhältnissen anzupassen.
Es ist auch möglich, gemäss Fig.3 den oberen Federteller 15 in zwei Teile zu trennen, von denen der obere, grössere, 15a, allein der Feder 11, der untere, kleinere, 15b, allein der Feder 14 als Auflage dient. Dadurch kann der kleinere Federteller 15b durch eine in die Stellschraube 10 eingeschraubte zweite kleinere Stellschraube 16 verstellbar gemacht werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist das Kugelventil 9 wie in den Fig. 2 und 3 durch eine beson dere Feder 14 belastet. Aber diese Feder stützt sich nicht direkt gegen das obere Gehäuseende ab, sondern gegen eine mit einer Öffnung 17 versehene hülsen artige Verlängerung 18 des Schieberkolbens 4a. Diese Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass die An fangsspannung der Feder 14 auch bei angehobenem Kolben 4a unverändert bleibt. Auch bei dieser An ordnung ist durch die Querschnittsverhältnisse dafür gesorgt, dass die Kugel 9 erst bei einem höheren Druck öffnet als der Kolben 4a.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der erste Verschlusskörper wie bei den vorhergehenden Figuren als Schieberko-lben 20 ausgebildet; aber die Zufüh rung des Druckmediums erfolgt hier von der Seite her durch die Bohrung 21, die Ableitung nach unten bei 22. Der Ventileinsatz 23 ist mittels der Mutter 24 im Ventilgehäuse 25 befestigt. Das in den Ringraum 26 eingeführte Druckmedium wird' durch die Kanäle 27 unter den Absatz 28 des Kolbens 20 geleitet und drückt den Kolben unter Vermittlung der Kugel 30 und des Federtellers 31 gegen die Bela stungsfeder 32.
Wird nun bei zunehmendem Flüssig keitsdruck der Kolben 20 durch das Druckmedium so weit angehoben, dass sein unteres Ende 33 über die Fläche 34 zu stehen kommt, so kann Druckmedium durch die Kanäle 35 und den Ringkanal 36 in die Bohrung 37 des Ventileinsatzes 23 gelangen und durch den Auslass 22 abfliessen.
Das Druckmedium drückt über die Kanäle 38 und 39 des Kolbens 20 auch auf die Unterfläche der Kugel 30. Dabei ist diese Anhebekraft bei einem bestimmten Flüssigkeitsdruck wieder kleiner als die auf den Absatz 28 ausgeübte Anhebekraft, so dass bei Erreichung des Normalgrenzdruckes die Kugel den Kanal 39 nicht öffnet. Dies geschieht erst, wenn der Schieber 20, z. B. infolge Anfressens, sich nicht bewegt, der Normalabfluss an der Steuerkante 33 nicht stattfindet und der Druck dann um ein gewisses Mass über den normal zulässigen Höchstdruck an steigt.
Fig. 6 zeigt eine Variante zu Fig. 4, bei welcher an Stelle der Bohrung 37 eine etwas kleinere Boh rung 41 vorgesehen ist, so dass der erste Verschluss- körper mit konischem Ventilsitz 42 versehen werden kann, der eine vollkommene Abdichtung erlaubt.
Die Einrichtungen zur Übertragung des Druckes von einer oder mehreren Ventilfedern auf den ersten und den zweiten Verschlusskörper können bei der Bauart der Verschlusskörper nach den Fig. 5 und 6 genau gleich wie nach den Fig. 1 bis 4 in ver schiedener Weise vorgesehen sein.
Spring-loaded overflow piston valve Spring-loaded ball or cone valves are widely used as overpressure safety devices, but they can easily get into violent vibrations during operation, which damage the seat surfaces.
If, on the other hand, the closure body is designed as a precisely fitting slide piston sliding in its guide, which seals by overlapping, the swinging of the closure body can usually be avoided; On the other hand, there is a risk that pistons of this type will get stuck in the exact guide for whatever reason, that is to say they will seize, thereby endangering the system to be protected by the device.
The invention is based on the object of eliminating this deficiency; According to the invention, this is achieved by the fact that the slide piston, which is acted upon by the medium pressure at the end, has a longitudinal bore, at the end of which a spring-loaded valve is arranged at the end facing away from the inflow.
which opens at a higher medium pressure than the slide piston. With such an additional valve, a complete failure of the device due to seizure of the slide piston is definitely avoided. Also, the seat surfaces of the additional valve cannot be damaged because this valve always remains closed during normal operation of the piston valve.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely, FIGS. 1 to 4 show overflow piston valves with a central inflow and lateral outflow, FIG. 5 such a valve with a lateral inflow and central outflow, and FIG. 6 a variant of FIG. 5.
In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the slide insert 2 is screwed into the housing 1. He be seated a central bore 3 in which the slide piston 4 serving as a closure body is guided and in the position shown keeps the outlet openings 6 closed. In the piston 4, a channel 7 is seen before, which is open at the lower end and is in communication with the pressure chamber 8. At its other end, a ball 9 is arranged as a second closure body.
The force of the valve spring 11 which can be adjusted by means of the screw 10 is transmitted via the valve disk 12 to the ball 9 and thus also to the piston 4. From the openings 6 emerging pressure medium is led through the bore 13 from the side. The diameter of the channel opening on which the ball 9 sits is smaller than the diameter of the bore 3 ..
The device therefore works in such a way that the piston 4 is raised at a certain fluid pressure, which is dependent on the tension of the spring 11, and then releases the openings 6 in order to allow pressure medium to escape. The ball 9 remains on its seat and does not allow any pressure medium to flow out of the channel 7 because the liquid pressure force on the ball is smaller than that on the piston 4. If now at this limit pressure determined by the spring tension for any reason, e.g. . B.
Due to the jamming of the piston 4, the openings 6 are not or insufficiently covered, the ball 9 is lifted from its seat and allows pressure medium to escape if the fluid pressure continues to rise, i.e. at a higher than normal limit pressure. This can pass through the ring channel 5 between the insert 2 and the drill hole in the housing 1 to the outlet 13.
The hydraulic system to be secured by the overflow valve has to withstand a higher than normal pressure; however, this pressure must be measured in such a way that the system cannot be damaged and in any case remains protected by the valve. The embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that the second closure body 9 is loaded by a special spring 14.
This makes it possible to adapt both the spring and the seat diameter of the ball to the special conditions.
It is also possible, according to FIG. 3, to separate the upper spring plate 15 into two parts, of which the upper, larger, 15a, serves solely for the spring 11, and the lower, smaller, 15b, serves solely for the spring 14 as a support. As a result, the smaller spring plate 15b can be made adjustable by a second smaller adjusting screw 16 screwed into the adjusting screw 10.
In the embodiment of Figure 4, the ball valve 9 is loaded by a special spring 14 as in FIGS. But this spring is not supported directly against the upper end of the housing, but against a sleeve-like extension 18 of the slide piston 4a provided with an opening 17. This arrangement has the advantage that the initial tension of the spring 14 remains unchanged even when the piston 4a is raised. In this arrangement, too, the cross-sectional ratios ensure that the ball 9 only opens at a higher pressure than the piston 4a.
In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the first closure body is designed as a slide piston 20, as in the previous figures; but the supply of the pressure medium takes place here from the side through the bore 21, the discharge downwards at 22. The valve insert 23 is fastened in the valve housing 25 by means of the nut 24. The pressure medium introduced into the annular space 26 is passed through the channels 27 under the shoulder 28 of the piston 20 and presses the piston against the loading spring 32 through the intermediary of the ball 30 and the spring plate 31.
If the piston 20 is now raised by the pressure medium with increasing liquid keitsdruck so far that its lower end 33 comes to stand over the surface 34, pressure medium can pass through the channels 35 and the annular channel 36 into the bore 37 of the valve insert 23 and through drain the outlet 22.
The pressure medium presses via the channels 38 and 39 of the piston 20 also on the lower surface of the ball 30. At a certain liquid pressure, this lifting force is again smaller than the lifting force exerted on the shoulder 28, so that when the normal limit pressure is reached, the ball enters the channel 39 does not open. This only happens when the slide 20, for. B. as a result of erosion, does not move, the normal discharge at the control edge 33 does not take place and the pressure then rises to a certain extent above the normally permissible maximum pressure.
FIG. 6 shows a variant of FIG. 4, in which a somewhat smaller borehole 41 is provided in place of the borehole 37 so that the first closure body can be provided with a conical valve seat 42, which allows a perfect seal.
The devices for transmitting the pressure from one or more valve springs to the first and the second closure body can be provided in the same way as according to FIGS. 1 to 4 in ver different ways in the design of the closure body according to FIGS.