DE2605175C3 - Öldrucksteuerventil für Einleitungs-ölschmieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Öldrucksteuerventil, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführt ist. Ein solches Öldrucksteuerventil ist aus der

a) US-Patentschrift 2635710 bekannt. Bei ihm ist der Kolben dicht geführt, so daß das Schmiermittel, wenn der Einlaß durch den Schmiermitteldruck geöffnet wird, über eine besondere Leitung außerhalb des Ventils zu den Schmierstellen geführt werden muß.

Daher sind zwei Ventilanordnungen (20 und 22 in der genannten Patentschrift) in Verbindung mit zwei Regulierventilen 6A und entsprechend verdoppelter Leitungsführung erforderlich, um bei der bekannten Anordnung den nötigen Wirkungsbereich auch nur einigermaßen zu erfassen.

Auf dem Wege der offenkundigen Vorbenutzung sind ferner Öldrucksteuerventile bekanntgeworden, die zur Öffnung bzw. zur Schließung der Zuleitung zum Schmierkreis einen Gummiverschluß aufweisen,

J5 der in der Richtung der Längsachse des Ventils verschiebbar ist und den Abfluß des Öls vom Schmierkreis zum Auffangbehälter lediglich in einer abwärts gerichteten Strömung, also lediglich von einem höher gelegenen Teil des Schmierkreises zu einem niedriger gelegenen Teil, nicht aber auch in der umgekehrten Richtung ermöglicht.

Ventile dieser Art sind nur in solchen technischen Anwendungsbereichen einsetzbar, in denen ein vorbestimmter Druck zur Verfügung steht, so daß ein weicher Start der Pumpe nicht möglich ist. Darüber hinaus ergeben sich noch andere erhebliche Nachteile, die darin bestehen, daß das Schmieröl bisweilen den Gummi oder den gummiähnlichen Werkstoff des Ventilverschlusses angreift und die Gummiver-

Schlüsse unter normal hohen Öldrücken in der Verschlußzone verformt werden, und zwar unter Bildung von Rissen, so daß eine sichere Abdichtung der ölwanne nicht gewährleistet ist. Ferner sind die herkömmlichen Ventile der vorstehend genannten Art nicht mit einer Einrichtung ausgestattet, die eine Einstellung des Schließhubes des Öl Verschlusses ermöglichen würde. Da der Abfluß des unter Druck stehenden Öls in die ölwanne nicht regulierbar ist und somit keine sichere Druckentlastung im Schmierkreis mög-

lieh ist, kann es vorkommen, daß die ölpumpe bei der Betriebsaufnahme überlastet wird. Außerdem wird infolge der Nichterreichung des Nulldrucks im Schmierkreis die regelmäßig notwendige Rückkehr der einzelnen an verschiedenen Stellen des Schmier kreises angeordneten Steuerelemente in ihre Aus gangsstellung verhindert. Da schließlich bei den bekannten Steuerventilen der Ventilverschluß mittels einer Feder in die Schließstellung gedrückt wird, sind

zusätzliche Steuerorgane erforderlich, um den Ventilverschluß zum öffnen der Zuleitung für den Ausfluß des Öls von seinem Sitz abzuheben.

Gegenüber dem vorstehend insgesamt erörterten Stand der Technik liegt der Erfindung die notwendigerweise in sich komplexe Aufgabe zugrunde, ein Öldrucksteuerventil der eingangs anhand der US-Patentschrift 2635710 umrissenen, im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile nicht auftreten, daß sich vielmehr eine Anordnung ergibt, bei der der Ventilverschluß in der Lage ist, nicht nur hohe Drücke ohne Beschädigung aufzunehmen, sondern auch bei niedrigen Drucken eine absolut einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten, und zwar dergestalt, daß ohne zusätzliche Organe eine Entlastung des Schmiersystems ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

Zum Stand der Technik ist in diesem Zusammenhang noch darauf hinzuweisen, daß es — vgl. die deutschen Auslegeschrift 1058323 - bei Öldruckventilen anderer Bauart bereits bekannt war, in den Mantelflächen eines Ventilkolbens Aussparungen vorzusehen, die nach dem öffnen des Ventilkolbens ein axiales Strömen des Pumpöls zwischen der Mantelfläche un der Innenfläche der Bohrung zulassen. Ferner war es - wiederum in anderem Zusammenhang — auch bereits bekannt, für die Aufnahmebohrung eines Ventilkolbens, der einen Ventilsitz für eine Dichtungskugel aufweist, ein zylindrisches Abschlußelement axial justierbar einzuschrauben; vgl. die US-Patentschrift 3031032.

Der durch die Erfindung gewährleistete technische Fortschritt besteht bereits in der Lösung der weiter oben erörterten Aufgabe und ist daher insoweit ohne weiteres ersichtlich. Er stellt sich noch erheblich bedeutungsvoller dar, wenn man berücksichtigt, daß das erfindungsgemäße Öldrucksteuerventil ohne weiteres in der Lage ist, Maschinen zu versorgen, die mit unterschiedlichen Schmierkreisen arbeiten, nämlich mit Schmierölen unterschiedlicher Viskosität und mit wahlweise unterschiedlichen Drücken. Von Bedeutung ist ferner, daß das erfindungsgemäße Öldrucksteuerventil jederzeit ein weiches Anlaufen der ölpumpe ermöglicht, daß es weitgehend wartungsfrei arbeitet und daß es trotz all der genannten funktioneilen Vorteile einfach und wirtschaftlich herstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet im übrigen vorteilhafte Weiterbildungen, die in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

Der Zeichnung ist zu entnehmen, daß das Ventilgehäuse 1 mit einer Zylinderbohrung ausgestattet ist, die den oberen Abschnitt 2 einer Axialbohrung 2,13,19 bildet, in den ein zylindrisches Element 3 eingeschraubt ist. Dieses zylindrische Element 3 ist mit einer Förderleitung verbunden, mittels der von einer nicht dargestellten Pumpe über eine ölzuführungsleitung 4 Drucköl in das Ventil eingeleitet wird, wobei die genannte ölzuführungsleitung 4 in den oberen Abschnitt 5 einer erweiterten zylindrischen axialen Bohrung S, 11 einmündet, in dem eine vorgespannte Schraubenfeder 6 angeordnet ist. Diese Schraubenfeder 6 drückt eine Kugel 7 gegen die öffnung der öl zuführungsleitung 4, wodurch verhindert wird, daß Drucköl zur Pumpe zurückströmt, wenn diese abgeschaltet wird, während zugleich erreicht wird, daß die Pumpe anschließend ohne Überlastung wieder gestar-

tet werden kann,

Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Metalldichtungsscheibe bezeichnet. Die Schraubenfeder 6 stützt sich auf einer unteren Auflagefläche 9 ab, die ihrerseits die Oberfläche eines am unteren Ende des zylindri sehen Elements 3 festgelegten weiteren zylindrischen Elements 10 bildet, das den unteren Abschnitt Ii der axialen Bohrung 5,11 bildet, in den dann das von der Pumpe zugeführte öl einströmen kann. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Ventilkolben mit hexa- gonalem Querschnitt, wobei die Kolbenkanten abgerundet sind, so daß der Kolben in der den mittleren Abschnitt 13 der Axialbohrung 2, 13, 19 bildenden Zylinderbohrung gleiten kann, wobei ferner das vorstehend genannte zylindrische Element 10 mit seiner der Zylindorbohrung des mittleren Abschnitts 13 der Axialbohrung 2,13,19 angepaßte;: Zylinderfläche in die genannte Zylinderbohrung des .mittleren Abschnitts eingreift.

In der Ruhestellung stützt sich die Oberfläche des

Ventilkolbens 12 an der dem Ventilkörper zugewandten Unttrfläche des zylindrischen Elements 10 ab. Der Ventilkolben 12 ist andererseits in axialer Richtung durch einen zylindrischen Ventilkolbenschaft 14 verlängert, an dessen unterem Ende sich eine Dichtungs-

jo kugel 15 befindet und der von einer Schraubenfeder 16 umgriffen wird, die einerseits gegen die untere Fläche des Ventilkolbens 12 und andererseits gegen die Bodenfläche einer in einem zylindrischen Abschlußelement 18 angeordneten Aussparung 17 anliegt. Das

)5 zylindrische Abschlußelement 18 ist in eine den unteren Abschnitt 19 der Axialbohrung 2,13,19 bildende zylindrische Verteilungskammer eingeschraubt und ermöglicht durch eine entsprechende Einstellung eine Veränderung des Schließhubes des Ventilkolbcns 12

in Abhängigkeit von der ölviskosität und der Zeitdauer, die nötig ist, um den Öldruck zu Null werden zu lassen. Die genannte Verteilungskammer bildet somit einen Teil des letzten Abschnittes des Ventilgehäuses 1, d. h. den unteren Teil, der in das öl eintau- chen kann, das sich in der nicht dargestellten ölwanne befindet, aus der die Pumpe das Ol ansaugt. Wenn die Dichtungskugel 15 an ihrer Sitzfläche 20 anliegt, dann verschließt sie die Entlastungsleitung 21 für den Abfluß des Öls zur ölwanne. Mit einer Mutter 22 und einer Kontermutter 23 kann das zylindrische Abschlußelement 18 eingestellt und arretiert werden. In das Ventilgehäuse 1 ist das Ventilgehäuse 24 eines herkömmlichen Überdruckventils eingeschraubt, das e^;-ne Schraubenfeder 25 und eine Dichtungskugel

26 aufnimmt, mittels der eine ölzuleitung 27 verschlossen werden kann. In dem Körper 29 einer Gewindemuffe 30 befindet sich eine Bohrung 28. Die Gewindemuffe 30 ermöglicht die Einstellung der Spannung der Schraubenfeder 25 und kann mit einer

Mutter 31 arretiert werden. Eine Zuflußleitung 32 stellt eine Verbindung her zwischen der den unteren Abschnitt 19 der Axialbohrung 2, 13, 19 bildenden Verteilungskammer und einem nicht dargestellten Schmierkreis.

Das im vorstehenden beschriebene Öldrucksteuerventil funktioniert folgendermaßen: Das von der ölpumpe kommende Drucköl tritt durch die ölzuführungsleitung 4 in das Steuerventil ein und drückt die

Kugel 7 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 6 weg, so daß es in die Zylinderbohrungen der axialen Bohrung 5,11 eintreten kann. Der Öldruck bewirkt eine Bewegung des Ventilkörpers 12 unter Überwindung der Kraft der Schraubenfeder 16, so daß sich der Kolben von der unteren Fläche des zylindrischen Elements 10 abhebt. Das Ol kann nun in den zwischen dem Ventilkolben 12 und dem Ventilgehäuse 1 liegenden Raum einströmen und gelangt so in die den mittleren Abschnitt 13 der Axialbohrung 2, 13, 19 bildende Verteilungskammer, um von dort über die Zuflußleitung 32 in den Schmierkreis einzutreten, während die Dichtungskugel 15 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 16 mittels des Ventilkolbens 12 und des Ventilkolbenschafts 14 auf die Sitzfläche 20 gedrückt wird und die Entlastungsleitung 21 verschließt, so daß das gesamte durch die ölzuführungsleilung 4 in das Ventilgehäuse 1 eintretende öl aussCiiücunün üucf uic Zuiiußieiiuiig 32 in u'cii Schmierkreis geleitet wird.

Die Teile 24, 25 und 26 sind derart ausgelegt und mittels der Gewindemuffe 30 so vorgespannt, daß die im Schmierkreis herrschenden Drücke zwischen wenigen Atmosphären und mehr als 100 Atmosphären liegen. Überschüssig eingepumpte ölmengen, die den Druck im Schmierkreis über den gewünschten Wert hinaus erhöhen würden, werden automatisch durch das Überdruckventil 24,25, 26 abgeleitet, das mittels der Gewindemuffe 30 jeweils auf den gewünschten Druckwert einstellbar ist.

Um die Zuführung von öl bei unterschiedlichen Betriebszusländen in unterschiedlichen Mengen zu verschiedenen Schmierstellen zu gewährleisten, deren Anzahl sich von Zeit zu Zeit ändert, darf die durch die ölzuführungsleitung 4, die axiale Bohrung 5, 11 und die den mittleren Abschnitt 13 der Axialbohrung 2, 13,19 bildende Zylinderbohrung zugeführte ölmenge nicht unter die für die Zuflußleitung 32 vorgesehene optimale ölmenge fallen. Wenn die Zeitspanne, während der mittels der Pumpe durch die ölzuführungsleitung 4 öl in das Öldrucksteuerventil eingeleitet wird, abgelaufen ist, dann wird die genannte ölzufUhrungsleitung 4 durch die Kugel 7 verschlossen, während sich die Dichtungskugel 15 von * ihrer Sitzfläche 20 abhebt und die Entlastungsleitung 21 freigibt, so daß das in der Zuflußleitung 32 befindliche Drucköl Über die den unteren Abschnitt 19 der Axialbohrung 2,13,19 bildende Verteilungskammer durch die Entlastungskammer 21 in die ölwanne zu-

rückströmt, bis der Öldruck im Schmierkreis auf den Wert Null abgesunken ist. Beim Erreichen des Nulldrucks verbleibt das öl im Schmierkreis, so daß keine Luftblasen entstehen, die zum Abreißen de Schmierfilms führen könnten.

Schließlich ergibt sich auch die Möglichkeit, daß bei der Inbetriebnahme der Pumpe diese bis zur Erreichung des vorgesehenen Höchstdrucks weich anlaufen kann, um Überbeanspruchungen auszuschlie-

UCIl. L.U UfCSCIII Z^WClIS I UlIM UIC UUCIC l'iaUlfC UC*

-^(l Ventilkolbens 12 von der unteren Fläche des zylindrischen Elements 10 im Anfangsstadium der Pumptätigkeit um einen Abstand ab, der geringer ist als der zum Schließen der Entlastungsleitung 21 von der Dichtungskugel 15 zu überwindende Abstand. In die-

-'» sem Anfangsstadium strömt also das eingepumpte öl sowohl durch die Zuflußleitung 32 wie auch durch die Entlastungsleitung 21 hindurch.

Der 'Querschnitt des Ventilkolbens 12 kann auch quadratisch geformt sein oder auch ein Vieleck darstellen. Der Ventilkolben 12 könnte schließlich auth zylindrisch sein, wenn die den mittleren Abschnitt 13 der Axialbohrung 2, 13, 19 bildende Zylinderbohrung, in der er geführt wird, Längsrillen aufweist. Der Ventilkolben 12 und die genannte Zylinderbohrung

^|r> müssen jedoch auf jeden Fall so ausgebildet sein, daß eine Verschiebung des Vcntilkolbens 12 gegenüber der genannten Zylinderbohrung ohne Spiel und eine gleichzeitige Axialströmung des von der Pumpe zugeführte Öls zwischen dem Ventilkolben 12 und der genannten Zylinderbohrung ermöglicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. öldrucksteuerventU für halb- oder vollautomatische Einleitungs-ÖIschtnieranlagen zur Steuerung des ölzuflusses zu den Schinierstellen bzw, zu einer Entlastungsleitung, dessen Ventilgehäuse eine aus drei aneinandergrenzenden Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzte Axialbohrung aufweist, in deren mittlerem Abschnitt ein Ventilkolben in eine die ölzuflußleitung sperrende Lage durch eine Schraubenfeder vorgespannt ist, die einen den Ventilkolben verlängernden Schaft umgreift, der einen kleineren Durchmesser als der Ventilkolben aufweist und an seinem Unterende eine Dichtungskugel trägt, die mit einem am Ende der Axialbohrung angebrachten Ventilsitz zusammenwirkt und die Entlastungsleitung mit der Zuflußleitur)g.zu den Schmierstellen verbindet, wenn sich der Ventilkolben in seiner Sperrstellung befindet, und bei geöffnetem Ventilkolben die Entlastungsleitung sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Mantelfläche des Ventilkolbens (12) Aussparungen aufweist, die ein axiales Strömen des Pumpöls zwischen der Mantelfläche und der Innenfläche des mittleren Abschnitts (13) der Axialbohrung (2,13,19) hindurch ermöglichen, wenn der Ventilkolben (12) entgegen seiner Federvorspannung die ölzuführungsleitung (4) öffnet;

b) daß der Ventilsitz für die Dichtungskugel (15) im unteren Abschnitt (19) der Axialbohrung (2, 13, 19) alf zylindrisches Abschlußelement (18) axial justierbar eingeschraubt ist, das in seinem oberen Abschnitt eine Aussparung (17) zur Abstützung der Schraubenfeder (16) aufweist;

c) daß der den Ventilkolbenschaft (14) umgebende freie Raum im unteren Abschnitt (19) der Axialbohrung (2,13,19) die Verteilerkammer für eine Zuflußleitung (32) zu dui Schmierstellen bzw. zu einer Zuleitung (27) eines Überdruckventils (24) bildet.

2. Öldrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Abschnitt (2) der Axialbohrung (2,13,19) ein zylindrisches Element (3) eingeschraubt ist, das die (^zuführungsleitung (4) aufnimmt und eine axiale Bohrung (5,11) aufweist, die mit dem mittleren Abschnitt (13) der Axialbohrung (2, 13, 19) in Verbindung steht; daß der untere Abschnitt (10) des zylindrischen Elements (3) in den mittleren Abschnitt (13) der Axialbohrung (2,13,19) eingepaßt ist; und daß die untere Fläche dieses unteren Abschnitts (10) des zylindrischen Elements (3) bei Betriebsruhe gegen die obere Fläche des Ventilkolbens (12) stößt, während sie bei Inbetriebnahme der Pumpe von dieser Fläche abrückt, und zwar zunächst auf einen geringeren Abstand» als dies zur Schließung der Entlastungsleitung (21) durch die Dichtungskugel (15) erforderlich wäre, und dann beim Erreichen hinreichend großer Pumpleistung auf einen zunehmend größeren Abstand, so daß die Entlastungsleitung verschlossen wird.

3. Öldrucksteuerventil mit einem Rückschlag-

ventil zwischen der ölzuführungsleitung und der Zuflußleitung zu den Schmierstellen, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt (11) der axialen Bohrung (5, 11) des zylindrischen Elements (3) einen gegenüber dem oberen Abschnitt (5) geringeren Durchmesser aufweist, so daß eine Schulter zur Abstützung einer vorgespannten Schraubenfeder (6) gebildet wird, die an ihrem anderen Ende eine Kugel (7) des Rückschlagventils gegen die verengte Eintrittsöffnung der ölzuführungsleitung (4) drückt.