Hydraulisches Überdruckorgan Die Erfindung betrifft ein hydraulisches über druckorgan mit einem federbelasteten Kolbenschie ber, auf dessen Stirnfläche das hydraulische Mittel mit seinem Druck einwirkt.
Die bisher bekannten Überdruckorgane geraten leicht in Schwingungen, was ausser einer akustischen Belästigung der Umgebung auch hydraulische Schläge und Schwingungen in der ganzen Anlage zur Folge hat und z. B. Rohrbrüche verursacht.
Es sind an Überdruckventilen Dämpfungsanord- nungen bekannt, bei welchen der bewegliche Teil mit einem Fortsatz mit zylindrischem oder kugeligem Ende versehen ist, der mit Spiel in eine blinde Boh rung eingreift. Bei der Bewegung des Teiles wird Öl aus der Bohrung herausgedrängt bzw. in diese hineingesaugt. Diese bekannte Anordnung hat jedoch eine Reihe konstruktiver Nachteile, wie z..
B. eine bedeutende Vergrösserung der Ausmasse des Über druckorgans in Achsenrichtung und Einengung des Durchflussquerschnittes der überlaufströmung. Am schwerwiegendsten ist jedoch der Nachteil, dass der Querschnitt des die Dämpfung bewirkenden zylin drischen bzw. kugeligen Teiles bei der bekannten Anordnung nicht unabhängig vom Querschnitt des Abschlussteiles gewählt werden und nur relativ klein sein kann. Aus diesem Grunde ist es bei der be kannten Anordnung nicht gut möglich, bei allen auf tretenden Schwingungszuständen eine ausreichende Dämpfung zu gewährleisten.
Die Erfindung bezweckt eine Anordnung, welche das Entstehen von Schwingungen des beweglichen Abschlussteiles wirkungsvoller als die bekannte An ordnung verhindert und dabei konstruktiv für ge gebene Durchflussquerschnitte einen kleineren Raum beansprucht. Das wird erfindungsgemäss dadurch er zielt, dass der Schieberkörper einen konzentrischen Absatz mit grösserem Durchmesser und die Schieber- Büchse eine entsprechend abgestufte Bohrung auf weist, derart, dass der Schieber und die Büchse einen Ringraum einschliessen, der über eine Drosselstelle mit einem das hydraulische Mittel enthaltenden Raum verbunden ist.
Die Erfindung wird anhand zweier in der Zeich nung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Er findung.
In Fig. 1 ist ein Maschinenteil 1, z. B. das Ge häuse eines Getriebes, mit einer Bohrung 2 versehen, in welcher sich das Druckmittel befindet, dessen Druck konstant gehalten werden soll. In einem er weiterten Teil der Bohrung 2 ist eine Schieber büchse 3 angeordnet, welche über einen Zwischen ring 4 durch eine Gewindebüchse 5 in ihren Sitz gedrückt wird. In der Schieberbüchse 3 ist ein Schie ber 6 geführt, der unter der Einwirkung einer Feder 7 steht, welche sich gegen einen in der Gewinde büchse 5 eingeschraubten Teil 8 stützt. Ein auf das Aussengewinde der Gewindebüchse 5 aufgeschraubter Deckel 10 schliesst mit Hilfe einer Dichtung 11 die ganze Anordnung nach aussen ab.
Die Schieberbüchse 3 ist mit einer abgestuften inneren Bohrung versehen und enthält öffnungen 12, 13, welche die Innenseite der Schieberbüchse mit deren Aussenseite verbinden und in einen die Zy linderbüchse umfassenden Sammelraum 14, der mit einer Abflussöffnung 15 versehen ist, verbinden. Der Schieber 6 ist ebenfalls abgestuft ausgeführt, derart, dass seine beiden abgestuften Teile in der abgestuften Bohrung der Büchse 3 beweglich geführt sind, je doch gegen den Durchfluss hydraulischen Druckmit tels ausreichend dichten. Der Teil 16 des Schiebers 6 mit grösserem Durchmesser ist zu diesem Zweck mit einem Dichtungsring 17, z.
B. in Form eines bekann ten geschlitzten Kolbenringes versehen. Der Teil 18 des Schiebers, welcher den kleineren Durchmesser aufweist, ist mit einer bis zum Teil 16 führenden Bohrung 20 versehen, welche durch eine Drossel bohrung 21 mit einer zwischen den Teilen 16 und 18 angeordneten Nut 22 verbunden ist.
Der einen Kolben bildende Teil 16 des Schie bers 6 schliesst in der Schieberbüchse 3 einen Ring raum 23 ab, welcher durch die Nut 22 und die Bohrung 21 mit der Bohrung 20 und damit mit der Druckleitung 2 verbunden ist. Während des Be triebes bewegt sich der Schieber 6 durch das Kräfte spiel des auf ihn einwirkenden Druckes der Druck flüssigkeit und der Federkraft auf und ab und gibt dabei den Abfluss durch die Öffnungen 12 mehr oder weniger frei.
Bei diesen Bewegungen wird das Volu men des Ringraumes 23 verändert, und es wird das in der Druckleitung 2 befindliche hydraulische Mittel durch die Öffnung 21, je nach der Bewegungsrich tung, in den Ringraum 23 eingeführt oder aus diesem herausgedrängt. Auf diese Weise kommt eine hydrau lische Dämpfungswirkung zustande, welche eine in tensive Dämpfung der Bewegungen des Schiebers bewirkt und ein Schwingen des Schiebers und der gesamten hydraulischen Anlage verhindert.
Die Dämpfungswirkung dieser Anordnung wird noch dadurch unterstützt, dass infolge der Drossel öffnung 21 Druckänderungen in der Leitung 2 auf der Stirnfläche des Kolbens 16 mit Verzögerung zur Wirkung kommen.
Die Dämpfungswirkung der erfindungsgemässen Anordnung wird weiter noch durch die in der Fig. 1 dargestellte Ausbildung der Stirnfläche und der Steuerkante des Schiebers unterstützt. Wie aus Fig. 1 ersichlich ist, wird die Stirnfläche des Schiebers durch V-förmige Einschnitte 24 gebildet, welche durch die Schieberachse verlaufen. Dadurch wird ein im wesentlichen zur Steuerkante der Schieber büchse schräger Verlauf der mit dieser zusammen wirkenden Steuerkante des Schiebers erzielt.
Das hat zur Folge, dass bis zu einer gewissen Öffnungsstellung der Zuwachs an Durchgangsquerschnitt langsamer verläuft, als wenn die Stirnfläche des Schiebers eben und senkrecht zur Achse wäre. Um im niedrigen Hubbereich des Schiebers eine gewisse Querschnitts änderung herzustellen, muss dieser eine relativ grössere Hubbewegung ausführen, die anderseits durch die erfindungsgemässe Dämpfungsanordnung wirksamer gedämpft werden kann als kleine Bewegungen.
Die dämpfende Wirkung der erfindungsgemässen Anordnung ist in den beiden Bewegungsrichtungen des Schiebers insofern verschieden, als bei einer Auf wärtsbewegung unter Umständen Vakuum im Ring- raum zwischen dem Kolbenschieber und der Sehieber- büchse entstehen kann. Da ein solches Vakuum eine gewisse, jedoch nicht allzu grosse Erhöhung der auf den Schieber wirkenden Kraft bewirkt, kann der Schieber plötzlichen Druckanstiegen jederzeit folgen und diese durch entsprechenden ölabfluss verhindern.
In umgekehrter Bewegungsrichtung ist die Dämp- fungswirkung insofern starrer, als dort unbedingt durch die Federkraft das im Ringraum enthaltene Öl verdrängt werden muss.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Überdruckschiebers darge stellt. Die der Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Anordnung unterscheidet sich von der nach Fig. 1 hauptsächlich dadurch, dass in der der Druckleitung 2 zugewandten Seite des Schiebers 6 eine Drosselbohrung 30 an geordnet ist, die in eine erweiterte Bohrung 31 mün det, in welche ebenfalls die in den Ringraum 23 führende Drosselbohrung 21 mündet.
Während des Betriebes fliesst dauernd eine geringe Menge der Druckflüssigkeit durch die Drosselboh rung 30 von der Druckseite des Schiebers auf dessen der Druckleitung 2 abgewandte Seite. Da bei der gezeichneten Anordnung diese der Druckleitung ab gewandte Seite oben ist, sammelt sich in der Boh rung 31 und in den übrigen Hohlräumen des Schie bers die Flüssigkeit an, welche durch die Öffnungen 13 abfliesst und im Schieber 6 einen Flüssigkeits spiegel bildet. Die für das Zustandebringen der hy draulischen Dämpfungswirkung benötigte Flüssigkeit wird dieser in der Bohrung 31 angesammelten Flüs sigkeitsmenge entnommen bzw. in diese Bohrung ausgestossen.
Die Wirkung ist im übrigen gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung hat gegen über der Fig. 1 die unter Umständen als Vorteil ausnützbare Eigenschaft, dass sie eine weichere Feder als diese benötigt. Der Druck des hydraulischen Druckmittels wirkt bei der Ausführung nach Fig. 2 nur auf die Stirnfläche des Schiebers 6 und nicht auf den vergrösserten Teil 16, wie es bei der Aus führung nach Fig. 1 der Fall ist. Die seitens des Druckmittels auf den Schieber wirkende Kraft ist somit bei sonst gleichen Verhältnissen kleiner.