DE29721109U1

DE29721109U1 - Hydraulisches Rückschlagventil

Info

Publication number: DE29721109U1
Application number: DE29721109U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2007-11-29

Description

R. 33028

24.11.97 My/Kei

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Hydraulisches Rückschlagventil
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Rückschlagventil nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.

Es ist schon ein derartiges hydraulisches Rückschlagventil aus der DE-Gm 1 761 450 bzw. der US-PS 3 346 009 bekannt, bei der das Rückschlagventil in einem Gehäuse mit einem Sitzventil arbeitet, dessen kegelförmiger Ventilsitzfläche ein federbelasteter Ventilkörper mit einem metallischen Kegel zugeordnet ist. Um hier eine sichere Abdichtung zu erreichen ist auf der Rückseite des Kegels an seinem großen Durchmesser eine Flachdichtscheibe aus Weichmaterial angeordnet, deren Außendurchmesser noch geringfügig größer ist als der größte Durchmesser des Kegels. Der äußere Rand der Flachdichtscheibe legt sich ebenfalls dichtend gegen die kegelförmige Ventilsitzfläche, wenn das Sitzventil geschlossen ist. Dabei wird die Flachdichtscheibe von einer federbelasteten Stützscheibe an der Rückseite des Kegels anliegend gehalten. Solche Ventile erfüllen hohe Anforderungen und werden in Druckmittelanlagen vielfach eingesetzt, so daß sie in großen Stückzahlen in kostengünstiger Bauweise zur Verfügung stehen. Auch sind

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derartige Ventile als Bausätze am Markt verfügbar und können' nach Bedarf eingesetzt werden. Solche Rückschlagventile sind in der Regel für einen bestimmten Druckmittelstrom ausgelegt. Von Nachteil bei dem vorbekannten Rückschlagventil ist nun, daß bei größeren Volumenströmen im Grenzbereich des Rückschlagventils im aufgesteuerten Druchflußquerschnitt derartige Strömungskräfte entstehen, daß der aus Weichmaterial bestehende Flachdichtring aus seiner Lage zwischen Kegel und Stützscheibe herausgezogen wird und dadurch die Funktion des Rückschlagventils gestört wird. Dies kann dazu führen, daß das Rückschlagventil als Ganzes unbrauchbar wird. Es muß deshalb für größere Druckmittelströme ein entsprechend großes Rückschlagventil verwendet werden, das nicht nur teurer ist, sondern auch mehr Bauraum beansprucht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße hydraulische Rückschlagventil mit den 0 kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so ausgeführt werden kann, daß es sich für wesentlich größere Druckmittelströme eignet, ohne die Funktion des Rückschlagventils zu beeinträchtigen. Bei gleichem Bauraum kann das Rückschlagventil ein Vielfaches des bisherigen Volumenstroms beherrschen. Umgekehrt lassen sich dadurch kleinere und kostengünstigere Rückschlagventile in vielen Fällen einsetzen, wo der Bauraum besonders beengt ist. Die bisher vorhandenen Rückschlagventile bzw. Bausätze 0 lassen sich ohne große Veränderungen weiterverwenden. Die einfache, kostengünstige und kompakte Bauweise für Serienherstellung läßt sich weiterhin aufrechterhalten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind 5 vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im

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Anspruch 1 angegebenen Rückschlagventils möglich. Äußerst vorteilhaft ist eine Bauweise nach Anspruch 2, wobei durch Verwendung eines anderen, billigen Stützrings und unter Beibehaltung der kostengünstigen Serienbauteile sich eine wesentliche Erhöhung des Durchflußstromes erreichen läßt.

Durch diese einfache Maßnahme läßt sich der Druckmittelstrom um ca. das 3-fache bei gleichem Bauraum steigern. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. 10

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Rückschlagventil in vereinfachter Darstellung und Figur 2 als Einzelheit einen Längsschnitt durch die beweglichen Innenteile des Rückschlagventils nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Rückschlagventil 10, das hier als Ventilpatrone ausgeführt ist. Das Rückschlagventil 10 hat ein zweiteiliges Gehäuse 11, das aus einer Gehäusehülse 12 und einem darin befestigten Gehäusedeckel 13 besteht. In der Gehäusehülse bildet eine axiale Bohrung 14 einen ersten Anschluß 15, während radiale Bohrungen 16 einen zweiten Anschluß 17 0 bilden. Im Inneren der Gehäusehülse 12 schließt sich an die axiale Bohrung 14 eine kegelförmig verlaufende Ventilsitzfläche 18 an, die sich bis zu einer Innenbohrung 19 aufweitet und dadurch einen Innenraum 21 begrenzt, der durch den Gehäusedeckel 13 abgedeckt ist. Ein O-Ring 22 ist

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zum dichten Einbau der Ventilpatrone 10 in ein nicht näher dargestelltes Maschinenteil vorgesehen.

Im Innenraum 21 des Gehäuses 11 sind die beweglichen Teile des Rückschlagventils 10 angeordnet, zu denen ein Ventilkörper 23 mit seinem Kegel 24 zählt. Wie die Figur 1 in Verbindung mit Figur 2 näher zeigt, in der die Innenteile in vergrößertem Maßstab dargestellt sind, bildet der Ventilkörper 23 mit der gehäusefesten Ventilsitzfläche 18 das eigentliche Sitzventil 25. Der Ventilkörper 23 ist mit einem hülsenförmigen Ende 26 auf einem Bolzen 27 verschiebbar gelagert, der seinerseits fest im Gehäusedeckel 13 angeordnet ist. Der Kegel 24 ist mit seinem Kegelwinkel der konischen Ventilsitzfläche 18 angepaßt, so daß bei geschlossenem Rückschlagventil 10 eine kegelstumpfförmige Abdichtfläche entsteht. Der Kegel 24 weist an dem Übergang zum hülsenförmigen Ende 26 eine ebene, ringförmige Rückseite 2 8 auf, an dem eine ringförmige Flachdichtscheibe 29 anliegt. Diese Flachdichtscheibe 29 besteht aus einem 0 Weichmaterial, insbesondere dem Kunststoff Perbunan oder Viton und hat einen rechteckigen Querschnitt. Sein Außendurchmesser ist etwas größer gehalten als der größte Durchmesser des Kegels 24, so daß sich der Rand der Flachdichtscheibe 2 9 bei geschlossenem Rückschlagventil 10 dichtend an die Ventilsitzfläche 18 anlegt. Die Flachdichtscheibe 2 9 wird dabei von einer Stützscheibe 31 gegen die Rückseite 28 am Kegel 24 gedrückt, da sich zwischen Stützscheibe 31 und Deckel 13 eine Druckfeder 32 abstützt. Diese Druckfeder 32 ist ebenso wie die ringförmige Stützscheibe 31 auf dem Ventilkörper 23 geführt. Wie die Figur 2 besonders deutlich zeigt, weist dabei die Stützscheibe 31 im Querschnitt eine leicht kegelige Form auf, so daß ein zwischen der Stützscheibe 31 und der Flachdichtscheibe 29 gebildeter Kegelwinkel 33 vorzugsweise eine Größe von 10 bis 20 Grad aufweist. Die kegelige

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Stützscheibe 31 ist dabei so geformt und angeordnet, daß sie sich mit ihrer äußeren Kante 34 nach Art einer ringförmigen Linienberührung an der Flachdichtscheibe 29 abstützt. Die Stützscheibe 31 selbst hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und weist einen Außendurchmesser

auf, der im wesentlichen demjenigen der Flachdichtscheibe entspricht. Die Stützscheibe 31 besteht aus einem gegenüber der Flachdichtscheibe 2 9 wesentlich härteren Material, vorzugsweise aus Metall.
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Die Wirkungsweise des Rückschlagventils 10 wird wie folgt erläutert:

Das Rückschlagventil 10 läßt einen Ölstrom vom ersten Anschluß 15 in Richtung zum zweiten Anschluß 17 relativ ungedrosselt durchströmen, wobei das durchströmende Druckmittel den Ventilkörper 23 gegen die Kraft der entgegenwirkenden Feder 32 öffnen muß. Wird dabei der Ölstrom sehr groß, so erzeugt der im Spalt zwischen Kegel und Ventilsitzfläche 18 durchfließende Strom eine Saugwirkung auf die Flachdichtscheibe 29 und versucht diese aus seiner Anordnung zwischen Kegel 24 und Stützring 31 herauszuziehen. Durch die kegelförmig ausgebildete Stützscheibe 31 wirkt die Kraft der Feder 32 nun örtlich begrenzt über die Kante 34 auf die Flachdichtscheibe 39, so daß eine Art ringförmige Linienberührung zustandekommt und die Flachdichtscheibe 29 aus Weichmaterial entgegen der Saugwirkung der Strömungskräfte sicher auf der Rückseite 28 des Kegels 24 gehalten wird. Durch diese Maßnahme kann nun 0 der Druckmittelstrom durch das Rückschlagventil 10 bei gleicher Baugröße um das 2- bis 3-fache erhöht werden, ohne daß die Flachdichtscheibe 29 aus ihrer Stellung herausgezogen wird und das Rückschlagventil 10 unbrauchbar machen könnte. Das Rückschlagventil 10 einer bestimmten 5 Baugröße eignet sich somit für Druckmittelströme, deren

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Größe ein Vielfaches des bisher erreichten Druckmittelstroms ist. Einfache und billige Bauelemente aus der Großserie können dabei weiterverwendet werden, wobei lediglich ein einfacher Stützring ohne großen Mehraufwand ausgetauscht werden muß.

Wird das Rückschlagventil 10 in Gegenrichtung beaufschlagt, so daß der höhere Druck also am zweiten Anschluß 17 ansteht, so sperrt der Ventilkörper 23 die Verbindung zum ersten Anschluß 15. Der Kegel 24 einerseits und der Flachdichtring 2 9 andererseits sorgen dabei für eine sichere Abdichtung.

Selbstverständlich sind an dem gezeigten Rückschlagventil Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl die gezeigte Bauart eine besonders einfache, kostengünstige und kompakte Lösung darstellt, bei der bisherige Bauelemente weitgehend weiterverwendet werden können, läßt sich dieser Halteeffekt für die Flachdichtscheibe 29 auch erreichen, wenn anstelle des 0 kegeligen Stützrings wie bisher ein ebener Stützring verwendet wird und dafür auf der Rückseite 28 des Kegels 24 eine kegelige Hinterdrehung angeordnet wird, so daß der Kegel 24 mit seinem größten Durchmesser und damit seiner äußeren Kante eine ringförmige Linienberührung an der Flachdichtscheibe 2 9 erreicht, womit eine vergleichbar gute Halterung erzielbar ist.

Claims

R. 33028 24.11.97 My/Kei ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Ansprüche

1. Hydraulisches Rückschlagventil mit in einem Gehäuse
angeordetem Sitzventil, das zwischen zwei Anschlüssen
geschaltet ist und eine gehäusefeste, kegelförmige
Ventilsitzfläche und einen zugeordneten, von einer Feder belasteten Ventilkörper aufweist, der mit seinem Kegel der Ventilsitzfläche zugewandt ist und mit einer in
Strömungsrichtung hinter dem Kegel auf dem Ventilkörper angeordneten, elastischen Flachdichtscheibe, deren
Außendurchmesser gleich oder größer ist als der größte

0 Durchmesser des Kegels und die von einer Stützscheibe am Kegel anliegend gehalten ist, wobei sich die Feder zwischen einem gehäusefesten Teil und der Stützscheibe abstützt und bei dem der Außendurchmesser der Stützscheibe im
wesentlichen demjenigen der Flachdichtscheibe entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Stützscheibe (31) und/oder die Rückseite (28) des Kegels (24) eine im Querschnitt gesehen kegelige Form aufweist und so angeordnet ist, daß sie mit ihrem Außendurchmesser auf der
Flachdichtscheibe (29) in einer diese gegen Herausziehen durch die Strömung sichernden Weise anliegt.

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2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite des Kegels (24) eine ebene, senkrecht zur Längsachse des Ventilkörpers (23) verlaufende Fläche (28) bildet und die Flachdichtscheibe (29) dazu parallele, ebene Flächen aufweist, während der Stützring (31) im Querschnitt gesehen kegelig geformt ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützscheibe (31) mit ihrer äußeren Kante (34) nach Art einer ringförmigen Linienberührung auf der Flachdichtscheibe (31) abstützt.

4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (31) auf einem Schaft (26) des Ventilkörpers (23) geführt ist.

5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Stützscheibe

(31) im Profil einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

6. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Flachdichtscheibe (29) aus Weichmaterial besteht und insbesondere im Profil einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

7. Rückschlagventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von Flachdichtscheibe

(29) und Stützscheibe (31) ausgebildete Kegelwinkel (33) in einem Bereich von ca. 10 bis 20 Grad liegt.

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8. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kegelige Ventilsitzfläche (18) im Gehäuse (11) in axialer Richtung bei geschlossenem Sitzventil (25) gesehen über die Flachdichtscheibe (29) hinaus erstreckt.

9. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein zweiteiliges Gehäuse (11) aufweist, das in seinem Innenraum (21) den von der Feder (32) belasteten Ventilkörper (23) aufnimmt, und das insbesondere als Ventilpatrone ausgebildet ist.