DD150008A1 - SELF-RELATED SHUT-OFF VALVE FOR HIGH DRUCE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Absperrventil fuer hohe Druecke, insbesondere fuer Hochdruckspritzpistolen. Die bekannten Loesungen weisen noch einige Maengel auf, die darin bestehen, dasz entweder Schlieszfedern erforderlich sind, die bei einigen Loesungen von der Fluessigkeit umgeben sind und korredieren, oder es werden Bypass-Kanaele benoetigt, die die Herstellungskosten erhoehen, oder es sind zuviel Dichtelemente vorhanden, die die Betriebssicherheit negativ beeinflussen. Ziel der Erfindung ist eine sehr einfache Loesung, die diese Maengel nicht aufweist und mit geringem Kraftaufwand zu betaetigen ist. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz in einem Gehaeuse ein hohlzylindrischer Steuerkolben mit definiertem Spiel gelagert ist, der innen einen Dichtsitz und auszen einen Ventilkegel aufweist. Im Steuerkolben ist ein Ventilkoerper gelagert, dessen Stoeszel nach auszen gefuehrt und ueber den Bedienhebel gegen den anstehenden Druck bewegbar ist. Das Absperrventil besteht nur aus wenigen Teilen.The invention relates to a shut-off valve for high pressures, especially for high-pressure spray guns. The known solutions still have some drawbacks in that either closing springs are required, which in some solutions are surrounded by liquid and corredate, or by-pass channels are required, which increase the manufacturing costs, or there are too many sealing elements that negatively affect operational safety. The aim of the invention is a very simple solution that does not have these defects and is to be operated with little effort. This is achieved according to the invention in that a hollow-cylindrical control piston with a defined clearance is mounted in a housing, which has a sealing seat inside and a valve cone. In the control piston, a valve body is mounted, the Stoeszel led auszen out and over the operating lever against the upcoming pressure is movable. The shut-off valve consists of only a few parts.
Description
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' Absperrventil für hohe Drücke'Shut-off valve for high pressures
Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:
Die Erfindung, betrifft ein Absperrventil für hohe Drücke, insbesondere für Hochdruckspritzpistolen.The invention relates to a shut-off valve for high pressures, in particular for high-pressure spray guns.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Bei IJruckwasserreinigungsgeräten wird mittels einer Spritzlanze die zu behandelnde Oberfläche gereinigt. Die Druckwasserabsperrung erfolgt über ein pistolenförmiges Absperrventil. Der vor dem Ventil anstehende hohe Druck erschwert das öffnen des Ventiles. Es muß deshalb mit einer großen Hebelübersetzung gearbeitet werden, oder es wird ein hydraulischer Ausgleich geschaffen, um das Hauptventil leichter zu öffnen und offen zu halten. Der Bedienhebel steuert lediglich ein Ventil mit kleinem Querschnitt, so daß die auf den Ventilsitz wirkende Kraft mittels Handhebel überwunden und das Vorsteuerventil geöffnet werden kann. Der hydraulische Ausgleich wird bei der DE-PS 1 254 304 durch einen Bypass-Kanal erreicht. Die hier beschriebene Lösung ist in der Herstellung sehr aufwendig und bedarf einer Feder als Hilfskraft.Characteristic of the known technical solutions: In the case of pressurized water cleaning devices, the surface to be treated is cleaned by means of a spray lance. The pressure water shut-off via a pistol-shaped shut-off valve. The high pressure in front of the valve makes opening the valve difficult. It must therefore be worked with a large leverage, or it is a hydraulic compensation created to make the main valve easier to open and keep open. The control lever controls only a valve with a small cross-section, so that the force acting on the valve seat force can be overcome by means of a hand lever and the pilot valve can be opened. The hydraulic compensation is achieved in DE-PS 1 254 304 by a bypass channel. The solution described here is very expensive to manufacture and requires a spring as an assistant.
Die in der DE-OS 2 424 321 beschriebene Lösung ist konstruktiv einfacher, weist eine geringere Baulänge auf, und es entfällt die Feder als Hilfskraft. Trotzdem ist der technische Aufwand noch sehr hoch. Der Bypass-Kanal muß durch mehrere Bohrungen, die teilweise wieder verschlössen werden müssen, hergestellt werden. Die BohrungenThe solution described in DE-OS 2 424 321 is structurally simpler, has a shorter overall length, and it eliminates the spring as an auxiliary power. Nevertheless, the technical effort is still very high. The bypass channel must be made through several holes, which must be partially closed again. The holes
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führen durch Schraubeinsätze, wobei nach Zerlegung des Ventils die Gefahr besteht, daß beim Zusammenbau die Bohrungen nicht mehr genau übereinstimmen, weil Dichtungen eingelegt werden müssen.lead by screw inserts, which after disassembly of the valve there is a risk that during assembly, the holes no longer match exactly because seals must be inserted.
Im DE-GM 7 245 4-75 ist ein Absperrventil beschrieben, welches den Durchlas stufenweise regelt, aber ebenfalls mit einer Feder arbeitet, die der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt ist. .In DE-GM 7 245 4-75 a shut-off valve is described, which regulates the Durchlass gradually, but also works with a spring which is exposed to the cleaning liquid. ,
Auch die im DE-GM 7 228 123 beschriebene Handspritzpistole besitzt eine der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzte Druckfeder.The manual spray gun described in DE-GM 7 228 123 also has a pressure spring exposed to the cleaning fluid.
Schließlich ist ein in der DE-OS 2 813 090 beschriebenes Absperrventil bekannt, das keinen Bypass-Kanal aufweist, aber einer Anzahl von Dichtelementen bedarf, da die Lagerstellen für den Steuerkolben und der Gegenhaltekolben sowohl gegen das Gehäuse als auch gegen den Steuerkolben abgedichtet sein müssen. Aggressive Medien stellen hohe Anforderungen an das Dichtungsmaterial. Außerdem tritt durch die größere Anzahl von Dichtungen eine höhere Reibung am Steuerkolben auf. ~Finally, a shut-off valve described in DE-OS 2 813 090 is known, which does not have a bypass channel, but requires a number of sealing elements, since the bearing points for the control piston and the counter-holding piston must be sealed against both the housing and against the control piston , Aggressive media place high demands on the sealing material. In addition, occurs due to the larger number of seals on a higher friction on the control piston. ~
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Die Erfindung hat das Ziel, ein Absperrventil für eine Hochdruckspritzpistole zu entwickeln, das gegenüber den bekannten Lösungen einfacher, damit weniger störanfällig und fertigungstechnisch günstiger ist, wobei bei kleiner Bedienkraft ein großer Strömungsquerschnitt steuerbar sein soll.The invention has the goal to develop a shut-off valve for a high-pressure spray gun, which is simpler compared to the known solutions, less prone to failure and manufacturing technology cheaper, with a small operating force, a large flow cross-section should be controlled.
Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:
Die technische Aufgabe besteht darin, den Steuermechanismus so zu gestalten, daß kein Bypass-Kanal und keine Hilfsfeder und nur eine Abdichtung des Steuerkolbens erforderlich ist.The technical problem is to make the control mechanism so that no bypass channel and no auxiliary spring and only a seal of the control piston is required.
Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein hohlzylindrischer Steuerkolben mit definiertem Spiel in dem Ge-The feature of the invention is that a hollow cylindrical control piston with defined play in the
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häuse geführt ist, der an der dem Ablauf zugewandten Stirnseite mit einem Kegel an dem Dichtsitz des Gehäuses anliegt. Außeriialb des Dichtsitzes ist der Kegel von einem mit dem Druckstutzen in Verbindung stehenden Ringraum umgeben. Der AuSenmantel bildet mit der Gehäusebohrung eine Drosselstrecke zum Druckraum, der sich an der anderen Stirnseite des Steuerkolbens befindet. Ein Stößel ist durch die axiale Bohrung des Steuerkolbens, durch den Ablauf hindurch aus dem Gehäuse herausgeführt und im Gehäuse abgedichtet. Dieser steht mit einem Ventilkörper in Verbindung, der an einem Dichtsitz in der axialen Bohrung des Steuerkolbens in Ablaufrichtung anliegt. Außerhalb des Gehäuses steht der" Stößel mit dem Betätigungshebel in Verbindung. Der Hubbegrenzung des Steuerkolbens dient ein innerer Anschlag in der axialen Bohrung des Steuerkolbens und ein äußerer Anschlag druckraumseitig im Gehäuse.housing is guided, which bears against the end face facing the drain with a cone on the sealing seat of the housing. Outside of the sealing seat, the cone is surrounded by an annular space in communication with the discharge nozzle. The outer shell forms with the housing bore a throttle section to the pressure chamber, which is located at the other end face of the control piston. A plunger is led out of the housing through the axial bore of the control piston, through the drain and sealed in the housing. This communicates with a valve body, which bears against a sealing seat in the axial bore of the control piston in the drain direction. Outside the housing, the plunger communicates with the actuating lever The stroke limit of the control piston serves as an inner stop in the axial bore of the control piston and an outer stop on the pressure chamber side in the housing.
Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is the following:
Im geschlossenen Zustand herrscht im Innern des hohlzylindrischen Steuerkolbens der gleiche Druck wie in der anliegenden Druckleitung, da sich über das definierte Spiel des Steuerkolbens der Druck im Druckraum aufbaut. Der dort herrschende Druck wirkt auf den am Ende des Ventilstößels angeordneten Ventilkörper gegen den Dichtsitz im Innern des Steuerkolbens und auf die Gesamtfläche des Steuerkolbens abzüglich der mit dem Druckmedium in Verbindung stehenden Kegelfläche in Schließrichtung, so daß der Kegel des Steuerkolbens mit großer Kraft gegen den Dichtsitz im Gehäuse gedrückt -wird. Durch Betätigen des Bedienhebels hebt der Ventilkörper vom Dichtsitz im Innern des Steuerkolbens ab. Der im Druckraum herrschende Druck wird abgebaut, und die über den Ringraum mit dem Druckmedium in Verbindung stehende Kegelfläche des Steuerkolbens wirkt öffnend, d.h., der Steuerkolben wird entgegen der Strömungsrichtung bewegt, -wodurch sich der Kegel vom Sitz abhebt und den Ablauf frei gibt. Durch den inneren Anschlag kann der Steuerkolbeji über den Bedienhebel in jeder gewünschten Offenstellung gehalten werden. InWhen closed, the same pressure prevails in the interior of the hollow cylindrical control piston as in the adjoining pressure line, since the pressure builds up in the pressure chamber via the defined play of the control piston. The pressure prevailing there acts on the valve body arranged at the end of the valve stem against the sealing seat in the interior of the control piston and on the total area of the control piston minus the conical surface communicating with the pressure medium in the closing direction, so that the cone of the control piston with great force against the sealing seat pressed in the housing. By actuating the operating lever, the valve body lifts off from the sealing seat inside the control piston. The pressure prevailing in the pressure chamber pressure is reduced, and the connected via the annulus with the pressure medium conical surface of the control piston acts opening, that is, the control piston is moved counter to the flow direction, whereby the cone lifts off the seat and releases the flow. The inner stop allows the control piston to be held in any desired open position via the operating lever. In
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maximaler Offenstellung drückt der Steuerkolben gegen den äußeren Anschlag im Gehäuse. -maximum open position presses the control piston against the outer stop in the housing. -
Der Vorteil besteht darin, daß nur wenige Einzelteile vorhanden sind, keine Feder und kein Bypass-Kanal erforderlieh ist und nur ein geringer Querschnitt mit nur einer Dichtung ab ge dricht et zu werden braucht. Ein wesentlicher Vorteil ist die geringe Bedienkraft, mit der ein großer Strömungsquerschnitt steuerbar ist, die geringe Reibung durch den kleinen Stoß el querschnitt mit nur einer Abdichtung und den im Slüssigkeitsfilm gleitenden Steuerkolben. Die Montage des Absperrventiles ist einfach und erfordert keine Spezialkenntnisse.The advantage is that only a few items are available, no spring and no bypass channel is erforderlieh and only a small cross-section with only one seal from ge dritt et needs. A significant advantage is the low operating force with which a large flow cross-section is controllable, the low friction by the small shock el cross-section with only one seal and sliding in Slüssigkeitsfilm control piston. The installation of the shut-off valve is simple and requires no special knowledge.
Ausführungsbeispiel: .....·. . .Embodiment: ..... ·. , ,
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an embodiment and the accompanying drawings.
Das im Schnitt dargestellte Steuerventil besteht aus dem Gehäuse 1 mit dem Stutzen 2 für die Zuführung des Mediums, dem Stutzen 3 für den Ablauf des Mediums, dem Ringraum 4, dem hohlzylindrischen Steuerkolben 5, weleher an der Stirnseite 6 mit dem Gehäuse 1 den Druckraum 7 bildet, in der axialen Bohrung einen Dichtsitz 8 sowie einen inneren Anschlag 9 und an der anderen Stirnseite außen einen Kegel 10 aufweist, der am Dichtsitz 11 des Gehäuses 1 anliegt. Der äußere Anschlag 12 kann sowohl am Steuerkolben 5 als auch am Gehäuse 1 - angebracht sein. Durch die axiale Bohrung des Steuerkolbens 5 führt ein Stößel 13, der einen Ventilkörper 14 mit kegeliger Dichtfläche besitzt. Der Stößel 13 führt durch den Ablauf stutzen 3, ist im Gehäuse 1 gelagert und mit einer Dichtung 15 nach außen abgedichtet. Mit dem Stö-The control valve shown in section consists of the housing 1 with the nozzle 2 for the supply of the medium, the nozzle 3 for the flow of the medium, the annular space 4, the hollow cylindrical control piston 5, weleher on the end face 6 with the housing 1 the pressure chamber. 7 forms, in the axial bore a sealing seat 8 and an inner stop 9 and on the other end outside a cone 10 which rests on the sealing seat 11 of the housing 1. The outer stop 12 can be attached to both the control piston 5 and the housing 1 -. Through the axial bore of the control piston 5, a plunger 13, which has a valve body 14 with a tapered sealing surface. The plunger 13 leads through the outlet trim 3, is mounted in the housing 1 and sealed with a seal 15 to the outside. With the disturbance
: ßel 13 steht der Bedienhebel 16 in Verbindung, welcher im Gelenk 17 . gelagert ist. Der Steuerkolben 5 ist mit definiertem Spiel im Gehäuse 1 geführt, so daß ein Ringspalt 18 entsteht. Am Stutzen 2 und im Ringraum 4 liegt ständig der Druck des Mediums an und breitet sich13 is the operating lever 16 in connection, which in the joint 17th is stored. The control piston 5 is guided with defined play in the housing 1, so that an annular gap 18 is formed. At the nozzle 2 and in the annulus 4 is constantly the pressure of the medium and spreads
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über den Ringspalt 18 zum Druckraum 7 aus. Dadurch wird der Ventilkörper 14 fest gegen den Dichtsitz 8 und der Steuerkolben 5 ini* dem Kegel 10 gegen den Ventilsitz 11 im Gehäuse 1 gepreßt. Durch Betätigen des Bedienhebels 16 drückt dieser gegen den Stößel 13, der Ventilkörper 14 öffnet und es erfolgt eine Druckentlastung im Raum 7· Dadurch wird die Schließkraft, die durch den Druck auf die Pläche JU erzeugt wurde, aufgehoben und der Druck des Mediums wirkt auf die Hacne A^ - Ap in entgegengesetzter Richtung. Damit ist das Absperrventil geöffnet. Um schwingenden Bewegungen des Steuerkolbens 5 vorzubeugen, besitzt dieser den inneren Anschlag 9, wodurch er an selbsttätigen Schließen gehindert wird und durch entsprechenden Hub des Bedienhebels 16 in jeder gewünschten Stellung off en gehalten werden kann. Der äußere Anschlag 12 dient dazu, den Steuerkolben 5 i*1 maximaler Offenstellung zu halten. Da der Stößel 13 einen kleinen Durchmesser aufweist," ist die erforderliche Öffnungskraft gering und die Abdichtung einfach.via the annular gap 18 to the pressure chamber 7. Characterized the valve body 14 is pressed firmly against the sealing seat 8 and the control piston 5 ini * the cone 10 against the valve seat 11 in the housing 1. By pressing the operating lever 16 presses this against the plunger 13, the valve body 14 opens and there is a pressure relief in the space 7 · Thus, the closing force, which was generated by the pressure on the surfaces JU, lifted and the pressure of the medium acts on the Hacne A ^ - Ap in the opposite direction. This opens the shut-off valve. In order to prevent oscillating movements of the control piston 5, this has the inner stop 9, whereby it is prevented from closing automatically and can be held off by appropriate stroke of the operating lever 16 in any desired position off. The outer stop 12 serves to hold the control piston 5 i * 1 maximum open position. Since the plunger 13 has a small diameter, "the required opening force is small and the sealing is easy.
Bedingung für die Relation der Flächen:Condition for the relation of the surfaces:
1 2 "^ 41 2 "^ 4
Offenstellung: ρ . A^ wirkt in Schließrichttaig gegen die .Handkraft (p-Druck des Mediums) ·Open position: ρ. A ^ acts in closing direction against the manual force (p-pressure of the medium) ·
Schließstellung: Auf den Ventilkörper wirkt ρ . AoClosed position: ρ acts on the valve body. Ao
- diese ist als Öffnungskraft zu überwinden - auf den Steuerkolben wirkt ρ . I2 in Schließrichtung.- this is to be overcome as an opening force - on the spool affects ρ. I 2 in the closing direction.
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