DE102014214182A1 - Valve - Google Patents
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Abstract
Insbesondere Druckbegrenzungsventile und Rückschlagventile neigen zu Vibrationen bei Druck- und Volumenschwankungen. Um die Frequenz der Vibration zu beeinflussen, sieht die Erfindung vor, dass der Ventilschließkörper (5) des Ventils mit einem Reibkörper versehen ist, der an einer Führungsfläche des Ventilgehäuses (1, 3) anliegt. Ein derartiger Reibkörper, z. B. in Form eines Reibringes (12), dämpft und verzögert die Bewegung des Ventilschließkörpers (5), wodurch insbesondere schnelle Bewegungen des Ventilschließkörpers (5) und entsprechende hochfrequentige Vibrationen unterdrückt werden.In particular, pressure relief valves and check valves tend to vibrations in pressure and volume fluctuations. In order to influence the frequency of the vibration, the invention provides that the valve closing body (5) of the valve is provided with a friction body, which rests against a guide surface of the valve housing (1, 3). Such a friction body, z. B. in the form of a friction ring (12), dampens and delays the movement of the valve closing body (5), which in particular rapid movements of the valve closing body (5) and corresponding high-frequency vibrations are suppressed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Einstellen des Öffnungsdruckes eines Ventils mit einem einen Ventileinlass und einen Ventilauslass aufweisenden Ventilgehäuse, an dem ein Ventilsitz ausgeformt und in dem sich ein mit dem Ventilsitz zusammenwirkender, gegenüber dem Ventilsitz bewegbarer Ventilschließkörper befindet, und mit einer Ventilfeder, die den Ventilschließkörper in einem das Ventil schließenden Sinne belastet und dazu an einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Gegenlager abgestützt ist. The invention relates to a method for adjusting the opening pressure of a valve having a valve inlet and a valve outlet having valve housing, on which a valve seat is formed and in which is a cooperating with the valve seat, opposite the valve seat movable valve closing body, and with a valve spring, the the valve closing body is loaded in a sense closing the valve and is supported on an abutment connected to the valve housing.
Ein derartiges Ventil ist in der
Bei geöffnetem Ventil stellt sich ein Druckmitteldurchfluss durch das Ventil ein. Das Druckmittel fließt dabei durch einen Spalt zwischen dem Ventilsitz und dem vom Ventilsitz abgehobenen Ventilschließkörper. When the valve is open, a pressure fluid flow through the valve is established. The pressure medium flows through a gap between the valve seat and the lifted off the valve seat valve closing body.
Der Öffnungsdruck des Ventils wird bestimmt durch die Vorspannung der Feder, die wiederum bestimmt wird durch die Lage des Gegenlagers in Bezug zum Ventilsitz im Ventilgehäuse.The opening pressure of the valve is determined by the bias of the spring, which in turn is determined by the position of the thrust bearing with respect to the valve seat in the valve housing.
Gemäß der
Die Lage der Ventilhülse im Bezug zum Ventilsitz und damit der Öffnungsdruck des Ventils ist somit durch die Lage der Rastnase an der Ventilhülse vorbestimmt.The position of the valve sleeve in relation to the valve seat and thus the opening pressure of the valve is thus predetermined by the position of the latch on the valve sleeve.
Allerdings ist die Lage der Rastnase an der Ventilhülse Toleranzen unterworfen, so dass ein bestimmter Öffnungsdruck bei dieser Montageweise nicht gewährleistet werden kann. Hinzu kommt, dass weitere toleranzbehaftete Parameter, wie Lage der Rastnut am Fortsatz, Größe des Öffnungsquerschnitts des Ventilsitzes und Federkonstante der Ventilfeder den Öffnungsdruck beeinflussen. Dies hat zur Folge, dass insbesondere bei kompakt bauenden Druckbegrenzungsventilen der Ist-Öffnungsdruck um bis zu 20% vom Soll-Öffnungsdruck abweichen kann. Würde dieser z. B. 150 bar betragen, so können tatsächliche Werte vorliegen, die zwischen 120 und 180 bar liegen. Für eine Vielzahl von Anwendungen von Druckbegrenzungsventilen ist eine solche Toleranzbreite nicht akzeptabel.However, the position of the locking lug on the valve sleeve is subject to tolerances, so that a certain opening pressure can not be guaranteed in this manner of installation. In addition, further parameters subject to tolerances, such as the position of the latching groove on the extension, the size of the opening cross-section of the valve seat and the spring constant of the valve spring, influence the opening pressure. As a result, the actual opening pressure can deviate from the setpoint opening pressure by up to 20%, in particular in the case of compactly constructed pressure-limiting valves. Would this z. B. 150 bar, so there may be actual values that are between 120 and 180 bar. For a variety of applications of pressure relief valves such tolerance is not acceptable.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, bei dem der Öffnungsdruck des Ventils möglichst exakt auf den Soll-Öffnungsdruck eingestellt werden kann.The invention is thus based on the object to provide a method in which the opening pressure of the valve can be adjusted as accurately as possible to the desired opening pressure.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass zur Einstellung des Öffnungsdrucks des Ventils der Ventileinlass mit einer Druckmittelquelle verbunden wird, das Druckmittel zum Ventileinlass fördert, dass das Gegenlager zur Beeinflussung der Vorspannung der Ventilfeder verschoben wird, während der Druck des am Ventileingang anliegenden Druckmittels gemessen wird und dass eine feste Verbindung des Gegenlagers mit dem Ventilgehäuse erst hergestellt wird, wenn der gemessene Druck den gewünschten Soll-Öffnungsdruck des Ventils erreicht hat. To achieve the object, the invention provides that for adjusting the opening pressure of the valve, the valve inlet is connected to a pressure medium source, the pressure medium to the valve inlet promotes that the anvil is displaced to influence the bias of the valve spring, while the pressure of the pressure applied to the valve inlet is measured and that a firm connection of the thrust bearing is made with the valve housing only when the measured pressure has reached the desired target opening pressure of the valve.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird somit die Lage des Gegenlagers der Ventilfeder nicht von vorneherein festgelegt. Vielmehr wird zur Einstellung der Vorspannung der Feder das Ventil von einem Druckmittel durchströmt, wobei sich am Ventileinlass ein Staudruck einstellt, der umso größer wird, je stärker der Ventilschließkörper von der Feder belastet wird. Der Staudruck entspricht in jeder Position des Gegenlagers einem bestimmten Öffnungsdruck. Wird nun das Gegenlager fixiert, wenn der Staudruck dem Soll-Öffnungsdruck entspricht, ist dies zugleich der Ist-Öffnungsdruck des Ventils. Durch die Messung des Staudrucks kann somit der tatsächliche Öffnungsdruck toleranzfrei auf den Soll-Öffnungsdruck eingestellt werden.In contrast to the prior art thus the position of the thrust bearing of the valve spring is not determined from the outset. Rather, to adjust the bias of the spring, the valve is flowed through by a pressure medium, which adjusts a back pressure at the valve inlet, which is the greater, the more the valve closing body is loaded by the spring. The back pressure corresponds to a certain opening pressure in every position of the counter bearing. Now, if the abutment is fixed when the back pressure corresponds to the target opening pressure, this is also the actual opening pressure of the valve. By measuring the dynamic pressure, the actual opening pressure can thus be adjusted to the desired opening pressure without tolerance.
Da das Ventil quasi im Betrieb kalibriert wird, werden auch alle Toleranzen, die sich aufgrund anderer Parameter einstellen, berücksichtigt und ausgeglichen.Since the valve is quasi calibrated during operation, all tolerances that occur due to other parameters are taken into account and compensated.
Eine solche Einstellung ist insbesondere bei kleinen Druckbegrenzungsventilen von Vorteil, da die Auswirkungen der Toleranzen in den den Öffnungsdruck bestimmenden Parametern besonders zum Tragen kommen.Such an adjustment is particularly advantageous in the case of small pressure-limiting valves, since the effects of the tolerances in the parameters determining the opening pressure are particularly significant.
Das Verfahren lässt sich besonders leicht durchführen, wenn das Ventilgehäuse aus einem dem Ventilsitz aufweisenden Grundkörper, der einen zylindrischen Fortsatz besitzt, und aus einer das Gegenlager aufweisenden Ventilhülse besteht, die den Fortsatz umgibt und die den Ventilschließkörper und die Ventilfeder aufnimmt. In diesem Fall bildet nämlich der Fortsatz des Grundkörpers eine Führung für die Ventilhülse, so dass diese von einem Montagekolben in axialer Richtung unter Zusammendrücken der Feder bewegt werden kann. The method can be carried out particularly easily if the valve housing consists of a valve body having the base body, which has a cylindrical extension, and a counter-bearing having the valve sleeve which surrounds the extension and which receives the valve closing body and the valve spring. In this case, namely, the extension of the body forms a guide for the valve sleeve, so that it can be moved by a mounting piston in the axial direction under compression of the spring.
Das Gegenlager wird vorzugsweise vom Boden der Ventilhülse gebildet. Grundsätzlich können aber auch die Ventilfedern in anderer Weise an der Ventilhülse abgestützt werden. The anvil is preferably formed from the bottom of the valve sleeve. In principle, however, the valve springs can be supported in a different manner to the valve sleeve.
Um die Ventilhülse zu verschieben, besitzt die Vorrichtung, mit der die Kalibrierung durchgeführt wird, einen Montagekolben, auf den die Ventilhülse mit ihrer den Boden bildenden Stirnseite aufgesetzt ist. Durch ein Verschieben des Montagekolbens wird die Ventilhülse in axialer Richtung auf dem Fortsatz des Grundkörpers bewegt. To move the valve sleeve, the device, with which the calibration is carried out, has a mounting piston on which the valve sleeve is placed with its end face forming the bottom. By moving the assembly piston, the valve sleeve is moved in the axial direction on the extension of the body.
Um die Ventilhülse am Grundkörper befestigen zu können, besitzt der Fortsatz mindestens eine Vertiefung. Zur Herstellung der festen Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Gegenlager werden aus der Ventilhülse Zungen ausgestanzt, die in die Vertiefung(en)eingreift bzw. eingreifen.In order to secure the valve sleeve on the base body, the extension has at least one recess. To produce the solid connection between the housing and the abutment tongues are punched out of the valve sleeve, which engage in the recess (s) or engage.
Die Zungen übernehmen die Funktion der Rastnasen bei der Ausführung gemäß des Standes der Technik, nur mit dem Unterschied, dass die Rastnasen dort von vorneherein an der Ventilhülse ausgebildet sind und nicht erst nach einem Einstellvorgang erzeugt werden.The tongues take over the function of the locking lugs in the embodiment according to the prior art, only with the difference that the locking lugs are formed there from the outset on the valve sleeve and are not generated only after a setting operation.
Im einfachsten Fall besteht die Vertiefung aus einer um den Fortsatz umlaufenden Rastnut. Dabei erfolgt der Stanzvorgang so, dass die Basis jeder Zunge mit der Ventilhülse verbunden bleibt und dass das freie Ende jeder Zunge in Richtung auf das Gegenlager weist und an einer Wand der Rastnut abgestützt ist. Durch die Rückstellkraft der Feder wird auf diese Weise das freie Ende gegen die Wand der Rastnut gedrückt, so dass eine selbsthemmende Verbindung entsteht.In the simplest case, the depression consists of a locking groove running around the extension. In this case, the punching operation is such that the base of each tongue remains connected to the valve sleeve and that the free end of each tongue points in the direction of the anvil and is supported on a wall of the locking groove. By the restoring force of the spring, the free end is pressed in this way against the wall of the locking groove, so that a self-locking connection is formed.
Die Kalibrierung des Ventils mit dem vorgeschriebenen Verfahren ist besonders dann interessant, wenn das Ventil Mittel aufweist, die eine reibende Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilschließkörper bewirken. Diese reibende Verbindung bewirkt ein weicheres Öffnungsverhalten des Ventils, so dass Geräuschentwicklungen vermieden werden, hat aber andererseits auch einen nur schwer von vorneherein zu erfassenden Einfluss auf den Öffnungsdruck des Ventils. Mit dem vorbeschriebenen Kalibrierungsverfahren werden diese Einflüsse ebenfalls berücksichtigt. The calibration of the valve with the prescribed method is particularly interesting when the valve has means which cause a frictional connection between the valve housing and the valve closing body. This frictional connection causes a softer opening behavior of the valve, so that noise developments are avoided, but on the other hand also has an influence on the opening pressure of the valve, which is difficult to detect from the outset. The above-described calibration method also takes these influences into account.
Um die reibende Verbindung herzustellen, besitzt das Ventil einen Reibkörper, der am Ventilschließkörper angebracht ist und der an einer Mantelfläche einer Führung für den Ventilschließkörper anliegt.In order to establish the frictional connection, the valve has a friction body, which is attached to the valve closing body and which rests against a lateral surface of a guide for the valve closing body.
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert werden, dazu zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment, in which:
Es wird zunächst auf die
Der Eingang des Durchganges
Innerhalb der Ventilhülse
Der Schaft
Der Durchmesser des Kragens
Der Reibring
Die Höhe der Reibkraft lässt sich leicht durch eine Auswahl des Materials, aus dem der Reibring
Je weiter der Reibring
Die Funktionsweise des Ventils ist wie folgt:
Der Durchgang
The
Durch den Durchfluss durch die enge Ventilöffnung ergibt sich ein Druckabfall. Hinzu kommen Schwankungen des Druckes am Ventileinlass sowie Schwankungen in der Menge des am Ventileinlass anstehenden Mediums. Diese Schwankungen bewirken entsprechende Bewegungen des Ventilschließkörpers
Der Öffnungsdruck des Ventils wird insbesondere bestimmt durch die Vorspannung der Ventilfeder
Die vorgenannten Größen sind alle mit Toleranzen behaftet, so dass insbesondere bei klein bauenden Druckbegrenzungsventilen der Öffnungsdruck um bis zu +/–20% vom Sollwert abweichen kann. Mit folgendem Verfahren, das an Hand der
Der Eingangsdruck des Ventils wird an eine Druckmittelquelle angeschlossen, wobei der Eingangsdruck mit Hilfe eines Manometers
The inlet pressure of the valve is connected to a source of pressure medium, the inlet pressure by means of a
Zum Einstellen des Öffnungsdruckes wird nun wie folgt vorgegangen: Die Druckmittelquelle liefert ein Druckmittel an den Ventileingang, das durch das Ventil zum Ven-tilauslass fließt. Dabei stellt sich vor dem Spalt zwischen Ventilsitz
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Grundkörper body
- 22
- Durchgang passage
- 33
- Ventilhülse valve sleeve
- 44
- Ventilsitz valve seat
- 55
- Ventilschließkörper Valve closing body
- 66
- Schaft shaft
- 77
- Kalotte dome
- 88th
- Ventilfeder valve spring
- 99
- Gegenlager thrust bearing
- 1010
- Kragen collar
- 1111
- Nut groove
- 1212
- Reibring friction ring
- 1313
- Manometer manometer
- 1414
- Montagekolben mounting Bore
- 1515
- Rastnut locking groove
- 1616
- Stanzwerkzeug punching tool
- 1717
- Zungen tongues
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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