DE10158577A1

DE10158577A1 - Valve comprises adjustable piston interacting with valve seat, and piston normal to its axial movement direction is divided into closing section facing valve seat and guide section facing away from valve seat

Info

Publication number: DE10158577A1
Application number: DE2001158577
Authority: DE
Inventors: Hans Haenle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-07-03

Abstract

The valve comprises an adjustable piston (4) interacting with a valve seat (2.1). The piston normal to its axial movement direction (a,b) is divided into a closing section (4.1) facing the valve seat and a guide section (4.2) facing away from the valve seat. The closing section in its position lifted from the valve seat is moved away from the valve seat by a limited larger distance (d) by a force acting between the closing section and guide section, while in its state pressed onto the valve seat has a smaller distance (d') from the guide section. A sealing ring (6) is installed between the closing section and guide section in the circumferential region, and with the smaller distance is pressed against the inner surface of the wall (3.1) of the chamber housing the piston, and with the larger distance stands away from it or is a sliding fit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur Regulierung der Strömung eines Mediums mit einem in einem Ventilgehäuse zwischen einem Einlass und einem Auslass angeordneten Ventilsitz und einem mit diesem zusammenwirkenden verstellbaren Ventilkolben, der zur Druckentlastung für die Kolbenbewegung mindestens einen Überströmkanal aufweist und in einer Hubkammer verstellbar ist, wobei zwischen seinem Außenumfang und der Innenfläche der ihn umgebenden Kammerwand ein Spalt besteht. The invention relates to a valve for regulating the flow of a Medium with a in a valve housing between an inlet and a Outlet arranged valve seat and a cooperating with it adjustable valve piston, used to relieve pressure for piston movement has at least one overflow channel and adjustable in a lifting chamber is, between its outer circumference and the inner surface of it there is a gap around the chamber wall.

Bei einem derartigen (ohne druckschriftlichen Beleg) als bekannt angenommenen Ventil ist außer dem Ventilsitz im Bereich der den Kolben umgebenden Kammerwand beispielsweise ein weiterer absatzartiger Sitz ausgebildet, auf dem der Kolben mit einem daran angepassten rundum umlaufenden Rand ebenfalls aufsitzt, um zu vermeiden, dass sich bei geschlossenem Ventil über den Überströmkanal und den zwischen der Innenseite der Hubkammerwand und der Außenseite des Kolbens für die Kolbenbewegung notwendigerweise ergebenden Spalt eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass, d. h. eine Undichtigkeit des Ventils ergibt. Die gleichzeitige Abdichtung auf dem Ventilsitz einerseits und dem umlaufenden Dichtabsatz an der Innenseite der Kammerwand andererseits erfordert eine sehr genaue Abstimmung entsprechend dem axialen Abstand zwischen dem mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Kolbenbereich einerseits und dem mit dem Dichtabsatz zusammenwirkenden Kolbenbereich andererseits. Jedoch kann sich durch unterschiedliche Wärmedehnungen bei unterschiedlichen Temperaturen dennoch eine Undichtigkeit ergeben. Zum Bearbeiten des Dichtabsatzes ist zudem die Kammerwand in der Regel als getrennter hülsenartiger Abschnitt ausgebildet und anschließend mit einem Deckelteil verbunden, wodurch weitere Dichtungselemente erforderlich sind und sich zusätzliche Undichtigkeiten ergeben können. In such a case (without a printed document) it is assumed to be known Valve is in addition to the valve seat in the area surrounding the piston Chamber wall, for example, formed a further paragraph-like seat on which the Piston with a matching all-round rim also to avoid that the valve closes when the valve is closed Overflow channel and between the inside of the lifting chamber wall and the Outside of the piston necessarily resulting for the piston movement Gap a flow connection between the inlet and the outlet, i. H. there is a leak in the valve. The simultaneous sealing on the Valve seat on the one hand and the circumferential sealing shoulder on the inside of the Chamber wall, on the other hand, requires very precise coordination according to the axial distance between the one with the valve seat interacting piston area on the one hand and that with the sealing shoulder cooperating piston area on the other hand. However, it can be different Thermal expansion at different temperatures is nevertheless a Leakage result. The chamber wall is also used to process the sealing heel usually formed as a separate sleeve-like section and then connected to a cover part, creating additional sealing elements are necessary and additional leaks can result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil mit druckentlastetem Kolben der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das bei vereinfachtem Aufbau eine zuverlässige Abdichtung zwischen Einlass und Auslass im geschlossenen Zustand gewährleistet. The invention has for its object a valve with pressure-relieved To provide pistons of the type mentioned in the introduction, the simplified Build a reliable seal between the inlet and outlet in the closed condition guaranteed.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass der Ventilkolben normal zu seiner axialen Bewegungsrichtung in einen dem Ventilsitz zugekehrten Schließabschnitt und einen von dem Ventilsitz abgekehrten Führungsabschnitt unterteilt ist, dass der Schließabschnitt in seiner von dem Ventilsitz abgehobenen Stellung durch eine zwischen dem Schließabschnitt und dem Führungsabschnitt wirkende Kraft um eine begrenzte größere Distanz von dem Führungsabschnitt in axialer Richtung weg bewegt ist, während der Schließabschnitt in seinem auf den Ventilsitz aufgedrückten Zustand eine geringere Distanz zu dem Führungsabschnitt besitzt, und dass zwischen dem Schließabschnitt und dem Führungsabschnitt im Umfangsbereich ein Dichtring angeordnet ist, der bei der geringeren Distanz an die Innenfläche der Kammerwand dichtend angedrückt und bei der größeren Distanz von dieser beabstandet ist oder in Gleitsitz anliegt. This object is achieved with the features of claim 1. After that is provided that the valve piston is normal to its axial direction of movement into a closing section facing the valve seat and one of the Valve seat facing away from the guide section is divided into that the closing section its position lifted from the valve seat by a between the Closing portion and the guide portion acting force by a limited greater distance is moved away from the guide section in the axial direction, while the closing section in its pressed on the valve seat State has a smaller distance to the guide section, and that between the closing section and the guide section in the peripheral region a sealing ring is arranged at the shorter distance to the inner surface pressed against the chamber wall and at a greater distance from it is spaced or in sliding fit.

Mit diesen Maßnahmen wird im geschlossenen Zustand des Ventils eine Strömungsverbindung zwischen Einlass und Auslass über den Spalt zwischen Kolben und Innenwand der Hubkammer sicher unterbunden, wobei der Aufbau relativ einfach ist. Die Erzeugung der Dichtkraft erfolgt mit verhältnismäßig geringem Kraftbedarf. Beim Öffnen des Ventils wird ein Festsetzeffekt (Slip- Stick-Effekt) vermieden. Zudem kann die dynamische Reibung durch geeignete Auslegung des Spalts verringert werden. With these measures, a closed valve Flow connection between inlet and outlet via the gap between Piston and inner wall of the lifting chamber securely prevented, the structure is relatively easy. The generation of the sealing force is proportional low power requirement. When the valve is opened, a locking effect (slip Stick effect) avoided. In addition, the dynamic friction by suitable Interpretation of the gap can be reduced.

Zwei verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten, die einerseits eine gute Abdichtung im Schließzustand und andererseits eine Freigabe zur leichten Bewegung des Kolbens ergeben, bestehen darin, dass der Dichtring endlos aus elastischem Material besteht oder geschlitzt ist. Two different advantageous design options, the one one good sealing in the closed state and on the other hand a release for easy Movement of the piston result in the sealing ring being endless elastic material is made or slotted.

Der Kraftbedarf zum Erzeugen der Dichtkraft und die Dichtwirkung werden durch die Maßnahmen begünstigt, dass der Schließabschnitt und/oder der Führungsabschnitt in ihrem an den Dichtring angrenzenden Umfangsbereich nach außen abgeschrägt oder abgerundet ist, so dass sich ein nach außen erweiternder Ringspalt ergibt, und/oder durch die Maßnahmen, dass der Dichtring auf seinem dem Führungsabschnitt und/oder dem Schließabschnitt zugekehrten Flächenbereich abgeschrägt oder gerundet ist. The force required to generate the sealing force and the sealing effect will be favored by the measures that the closing section and / or the Guide section in their peripheral area adjacent to the sealing ring is bevelled or rounded on the outside, so that an outward expanding annular gap, and / or by the measures that the sealing ring on its facing the guide section and / or the closing section Area is chamfered or rounded.

Eine zuverlässige Funktion wird weiterhin dadurch unterstützt, dass zwischen dem Schließabschnitt und dem Führungsabschnitt zumindest ein Druck-Federelement angeordnet ist. A reliable function is further supported by the fact that between the closing section and the guide section at least one Pressure spring element is arranged.

Für die Dichtwirkung und einen einfachen Aufbau ist weiterhin die Maßnahme vorteilhaft, dass die Kammerwand einstückig mit einem Deckelteil verbunden ist. The measure remains for the sealing effect and simple construction advantageous that the chamber wall is integrally connected to a cover part is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is described below using an exemplary embodiment Reference to the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt ein Ventil 1 mit einem Ventilgehäuse 2, in dem zwischen einem Einlass 2.2 und einem Auslass 2.3 ein umlaufender Ventilsitz 2.1 ausgebildet ist. The figure shows a valve 1 with a valve housing 2 , in which a circumferential valve seat 2.1 is formed between an inlet 2.2 and an outlet 2.3 .

In eine vorliegend obere Öffnung des Ventilgehäuses 2 ist von oben ein Führungsteil 3 abgedichtet eingesetzt, durch das eine Betätigungsstange 5 geführt und abgedichtet verläuft und das eine in das Ventilgehäuse 2 oberhalb des Ventilsitzes 2.1 ragende umlaufende Kammerwand 3.1 zum Bilden einer Hubkammer 3.3 besitzt. Die Kammerwand 3.1 ist an ihrem dem Ventilsitz 2.1 zugekehrten Ende zumindest abschnittsweise mit zumindest einer Durchlassöffnung 3.2 versehen, über die bei geöffnetem Ventil die Strömungsverbindung zwischen Einlass 2.2 und Auslass 2.3 gegeben ist. An dem Führungsteil 3 ist weiterhin ein Deckelteil 3.4 einstückig an der Kammerwand 3.1 angeformt. In a present upper opening of the valve housing 2 , a guide part 3 is inserted in a sealed manner from above, through which an actuating rod 5 runs and runs in a sealed manner and which has a circumferential chamber wall 3.1 projecting into the valve housing 2 above the valve seat 2.1 to form a lifting chamber 3.3 . The chamber wall 3.1 is at least provided at its valve seat 2.1 facing end sections, with at least one passage opening 3.2 is placed over the valve is open the flow connection between inlet 2.2 and outlet 2.3. On the guide part 3 , a cover part 3.4 is also integrally formed on the chamber wall 3.1 .

In der Hubkammer 3.3 ist ein Ventilkolben 4 über die Betätigungsstange 5 beweglich geführt, wobei zwischen dem Außenumfang des Ventilkolbens 4 und der Innenseite der Kammerwand 3.1 ein Spalt 6.1 zum leichten Bewegen des Ventilkolbens 4 vorhanden ist. Der Ventilkolben 4 besteht aus einem (vorliegend unteren) Schließabschnitt 4.1, der mit seinem unteren Rand zum Schließen mit dem Ventilsitz 2.1 zusammenwirkt, und einem (vorliegend oberen) Führungsabschnitt 4.2, der begrenzt gegenüber dem Schließabschnitt 4.1 axial beweglich an der Betätigungsstange 5 oder gesonderten Führungselementen gelagert ist. Durch den Schließabschnitt 4.1 und den Führungsabschnitt 4.2 führt mindestens ein Überströmkanal 4.3, um einen Druckausgleich zwischen den Drücken auf beiden Seiten des Kolbens und damit eine einfachere Kolbenbetätigung zu bewirken, wie an sich bekannt. A valve piston 4 is movably guided in the lifting chamber 3.3 via the actuating rod 5 , a gap 6.1 being provided between the outer circumference of the valve piston 4 and the inside of the chamber wall 3.1 for easy movement of the valve piston 4 . The valve piston 4 consists of a (presently lower) closing section 4.1 , which cooperates with its lower edge for closing with the valve seat 2.1 , and a (presently upper) guide section 4.2 , which is axially movable relative to the closing section 4.1 on the actuating rod 5 or separate guide elements is stored. At least one overflow channel 4.3 leads through the closing section 4.1 and the guide section 4.2 in order to bring about a pressure equalization between the pressures on both sides of the piston and thus a simpler piston actuation, as is known per se.

In einem umlaufenden, sich nach außen konisch erweiternden Spalt zwischen dem Schließabschnitt 4.1 und dem Führungsabschnitt 4.2 ist ein Dichtring mit entsprechend dem sich erweiternden Spalt abgeschrägten Flächenbereichen eingelegt, der elastisch ausgebildet ist und z. B. endlos umläuft oder geschlitzt ist. Zwischen dem Schließabschnitt 4.1 und dem Führungsabschnitt 4.2 ist zudem mindestens ein Federelement 7 angeordnet, das ein Auseinanderdrücken des Schließabschnittes 4.1 und des Führungsabschnittes 4.2 bewirkt. In a circumferential, outwardly conically widening gap between the closing section 4.1 and the guide section 4.2 , a sealing ring is inserted with surface areas which are beveled in accordance with the widening gap and which is designed to be elastic and z. B. revolves endlessly or is slotted. At least one spring element 7 is arranged between the closing section 4.1 and the guiding section 4.2 , which causes the closing section 4.1 and the guiding section 4.2 to be pushed apart.

Im auseinandergedrückten Zustand von Schließabschnitt 4.1 und Führungsabschnitt 4.2 ist eine zwischen beiden Teilen sich ergebende Distanz d vergrößert, während im fest auf den Ventilsitz 2.1 gedrückten Zustand des Ventilkolbens 4 sich die verringerte Distanz d' ergibt. Im Schließzustand des Ventils 1 wird dadurch der Dichtring 6 nach außen gegen die Innenseite der Kammerwand 3.1 gedrückt, so dass der Spalt 6.1 strömungsdicht verschlossen wird. Wird das Ventil 1 geöffnet und der Ventilkolben 4 von dem Ventilsitz 2.1 abgehoben, so vergrößert sich die Distanz und der Dichtring 6 zieht sich von der Innenseite der Kammerwand 3.1 zurück, wodurch sich der Ventilkolben 4 leicht in Öffnungsrichtung b und anschließend wieder in Schließrichtung a bewegen lässt. In the pressed-apart state of the closing section 4.1 and the guide section 4.2 , a distance d between the two parts is increased, while in the state of the valve piston 4 firmly pressed onto the valve seat 2.1 , the reduced distance d 'results. In the closed state of the valve 1 , the sealing ring 6 is thereby pressed outwards against the inside of the chamber wall 3.1 , so that the gap 6.1 is closed in a flow-tight manner. If the valve 1 is opened and the valve piston 4 is lifted from the valve seat 2.1 , the distance increases and the sealing ring 6 withdraws from the inside of the chamber wall 3.1 , as a result of which the valve piston 4 moves slightly in the opening direction b and then again in the closing direction a leaves.

Die Wirkung des Federelementes 7 kann auch von dem elastischen Dichtring 6 allein übernommen werden. The effect of the spring element 7 can also be taken over by the elastic sealing ring 6 alone.

Zwischen dem Führungsteil 3 und dem oberen zugekehrten Randbereich des Ventilgehäuses 2 ist lediglich eine einfache Abdichtung mit einer Dichtung 8 erforderlich. Only a simple seal with a seal 8 is required between the guide part 3 and the upper facing edge region of the valve housing 2 .

Claims

1.Valve for regulating the flow of a medium with a valve seat ( 2.1 ) arranged in a valve housing ( 2 ) between an inlet ( 2.2 ) and an outlet ( 2.3 ) and an adjustable valve piston ( 4 ) which interacts with it and which serves to relieve pressure for the Piston movement has at least one overflow channel ( 4.3 ) and is adjustable in a lifting chamber ( 3.3 ), wherein there is a gap ( 6.1 ) between its outer circumference and the inner surface of the chamber wall ( 3.1 ) surrounding it, characterized in that
that the valve piston ( 4 ) is divided normal to its axial direction of movement (a, b) into a closing section ( 4.1 ) facing the valve seat ( 2.1 ) and a guide section ( 4.2 ) facing away from the valve seat ( 2.1 ),
that the closing section ( 4.1 ) in its position raised from the valve seat ( 2.1 ) by a force acting between the closing section ( 4.1 ) and the guide section ( 4.2 ) by a limited larger distance (d) away from the guide section ( 4.2 ) in the axial direction is moved while in its state pressed onto the valve seat ( 2.1 ) it has a smaller distance (d ') to the guide section ( 4.2 ), and
that a sealing ring ( 6 ) is arranged between the closing section ( 4.1 ) and the guide section ( 4.2 ) in the circumferential area, which is pressed against the inner surface of the chamber wall ( 3.1 ) at the smaller distance (d ') and at the larger distance (d) is spaced from it or is in sliding fit.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 6 ) consists endlessly of elastic material or is slotted.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the closing section ( 4.1 ) and / or the guide section ( 4.2 ) in its peripheral region adjacent to the sealing ring ( 6 ) is chamfered or rounded outwards, so that an outwardly widening Annular gap results.

4. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring ( 6 ) is chamfered or rounded on its surface area facing the guide section ( 4.2 ) and / or the closing section ( 4.1 ).

5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least one compression spring element ( 7 ) is arranged between the closing section ( 4.1 ) and the guide section ( 4.2 ).

6. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber wall ( 3.1 ) is integrally connected to a cover part ( 3.4 ).