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Ventil finit Betätigung des Verschlußstückes durch das abzusperrende
Druckmittel Es sind Ventile bekannt, bei denen das Verschlußstück durch das abzusperrende
Druckmittel, das durch ein Hilfsventil gesteuert wird, das seinen Sitz im Verschlußstück
des Hauptventils hat und durch eine Stange betätigt wird, die durch die Sitzbohrung
des Hilfsventils aus dem Verschlußstück des Hauptventils herausragt, unter Verwendung
von Kugeln als Übertragungsmittel für die Antriebskraft betätigt wurde. Bei diesen
Ventilen war das Hauptventil und Hilfsventil an einer durchgehenden Stange befestigt,
so daß also beide Ventile durch die gleiche Stange betätigt wurden. Bei höheren
Drücken war bei diesen Ventilen eine entsprechende hohe Antriebskraft notwendig,
was sich insbesondere bei hohen Drücken nachteilig auswirkt.
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Durch die Erfindung wird ein Ventil mit einem Hilfsventil geschaffen,
welches selbst bei einem ]lohen Druck durch eine verhältnismäßig kleine Kraft geöffnet
werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß auf die Stange
ein glockenförtniges Teil mit einer kegeligen Innenfläche aufgesetzt ist, das sich
unter Zwischenlage der Kugeln gegen einen Einsatz des Verschlußstücks des Hauptventils
anlegt, und daß ein mit dem Antrieb verbundener, in der Stange gleitend geführter
Stößel eine Kegelfläche besitzt, die bei einer Verschiebung zum Öffnen des Hilfsventils
die Kugeln auf der kegeligen Innenfläche radial nach außen drückt. Die .durch die
Kegelfläche radial nach außen gedrückten Kugeln drücken dabei den. glockenförmigen
Teil an der kegeligen Innenfläche in Achsrichtung der Stange vorwärts, ohne daß
hierbei eine große Kraft erforderlich ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Ventil nach der Erfindung; Fig.
2 zeigt das Ventil nach Fig. 1 in Endansicht; Fig.3 ist ein Längsschnitt durch ein
Drosselventil mit dem Ventil nach den Fig.1 und 2 als Hilfsventil.
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Bei den Fig. 1 und 2 hat das Ventil ein Gehäuse 1, das mit einer an
dem einen Ende durch eine abnehmbare Schließplatte 3 abgeschlossenen Längsbohrung
2 versehen ist. An seinem anderen.. Ende wird es mit einem Gehäuse 4 verbunden,
welches ein Solenoid enthält, dessen Spule 5 und Anker 6 achsgleich mit der Längsbohrung
2 angeordnet sind. Die Längsbohrung 2 ist abgestuft ausgebildet, wobei der dem Solenoid
abgekehrte Teil der Bohrung 2 einen größeren. Durchmesser hat als der ihm zugekehrte.
Eine ringförmige Tut 8 umgibt den größeren Teil der Bohrung in der Nähe der Schulter
7. Eine querliegende Bohrung 9 öffnet sich in den kleineren Teil der Bohrung2, wobei
die ringförmige Nut 8 mit einem Einlas 10 und die Bohrung 9 mit einem Auslas 11
verbunden ist. Ein in dem größeren Teil der Bohrung 2 gleitendes Verschlußstück
12 kann mit der Schulter 7 in Eingriff kommen, die somit den Ventilsitz bildet und
dadurch die Verbindung zwischen. Eimaß 10 und Auslaß 11
unterbricht.
Das Verschlußstück 12 wird gegen seinen Sitz 7 durch eine schraubenförmige Druckfeder
13 gedrückt, die in einer Druckkammer 14 angeordnet ist. Das Verschlußstück 12 ist
nicht völlig dicht in dem größeren Teil der Längsbohrung 2 angeordnet,- so daß Druckmittel
vom Einlaß 10 in die Druckkammer 14 gelangen und dazu beitragen kann, .das Verschlusstück
12 auf seinem Sitz 7 zu halten.
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Das Verschlusstück 12 ist hohl und sein Inneres durch eine Wand 15
unterteilt, in welcher eine Öffnung lfi gebildet ist. Das. dem Ventilsitz 7 benachbarte
Ende des Verschlusstücks 12 ist mit einem Einsatz 17 versehen, durch den ein am
Anker 6 befestigter Stößel 18 hindurchläuft. Das. andere Ende des Verschlußs.tücks
12 ist zur Druckkammer 14 hin: offen. Ein scheibenförmiges Verschlusstück 19 ist
mit einer Stange 20 versehen, welche durch die Öffnung 16 in der Wand 15 und durch
eine mittlere Führung 21 in
einem Armkreuz 22 innerhalb des Verschlußstücks
12 läuft, wobei die Stange 20 an dem dem Einsatz 17 zugekehrten Ende mit einem glockenförmigen
Teil 23 versehen ist, der mit einer kegeligen Innenfläche 24, versehen ist. Diese
ist auf den Einsatz 17 hin gerichtet. Der Stößel 18 läuft in einer Bohrung 25 in
der Stange 20 und ist mit einer Kegelfläche versehen, die sich gegen das Ende hin
verjüngt, das sich in die Bohrung hinein erstreckt. Ein Ring mit Kugeln 27 ist um
den Stößel 18 in dem glockenförmigen; Teil 23 angeordnet.
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Eine zwischen dem Einsatz 17 und einem Anschlagring 29 auf dem Stößel
18 angeordnete schraubenförmige Druckfeder 28 drückt den Stößel 18 nach außen. Eine
andere schraubenförmige Druckfeder 30, die zwischen dem glockenförmigen Teil 23
und dem Armkreuz 22 angeordnet ist, will das Verschlußstück 19 an der Öffnung 16
in der Wand 15 zur Anlage bringen, um so das Entweichen von Druckmittel- aus der
Druckkammer 14 zu verhindern.
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Wenn der Einlaß 10 mit einer Druckmittelquelle verbunden und das Solenoid
nicht erregt ist, enthält die Druckkammer 14 Druckmittel mit dem im Einlaß 10 herrschenden
Druck, und das Verschlußstück 12 liegt fest auf dem Sitz 7 und verhindert den Durchtritt
von Druckmittel zum Auslaß 11. Das Verschlußstück 19 wird durch seine Schließfeder
30 und durch den Druck in der Druckleammer 14 ebenfalls auf seinem Sitz 16 gehalten.
Der unter der Einwirkung der Feder 28 stehende Stößel 18 wird nach außen
gedrückt, um einen Teil davon an dem kleineren Ende der Kegelfläche in die Ebene
der Mitten der Kugeln 27 zu bringen, so daß sie diese Stellungen auf einem Kreis
von, kleinstem Durchmesser einnehmen können.
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Wenn. das Solenoid erregt wird, so wird der Stößel 18 nach innen bewegt.
Die Kegelfläche wird zwischen die Kugeln 27 gedrückt, und sie werden dadurch radial
zwangsweise nach außen bewegt. Die Kugeln 27 üben so eine Keilkraft zwischen dem
Ende des Einsatzes 17 und der kegeligen Innenfläche 24 auf den Teil 23 aus und bewegen
das Verschlußstück 19 von seinem Sitz 16 weg. Das Druckmittel .in der Druckkammer
14 wird auf diese Weise entleert. Nach einer vorbestimmten Bewegung des Stößels
18 kommt sein Ende mit dem Ende der Bohrung 25 in der Stange 20 in Eingriff, und
das Hilfsventil 16, 19 wird weiter geöffnet, bis eine Schulter auf dem Teil 23 am
Armkreuz 22 in Anlage kommt. Wenn einmal das Hilfsventil 16, 19 geöffnet ist, sind
die druckbeaufsch:lagten Flächen des Verschlußstücks 12 gleich, und nur die Feder
13 in der Druckkammer 14 muß überwunden werden, um das Hauptventil 7, 12 zu öffnen.
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Wird das Solenoid abgeschaltet, so stellen die Federn 13, 20 und 28
die Teile in ihre anfänglichen Stellungen zurück, und es wird .in der Druckkammer
14 wiederum ein Druck aufgebaut.
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Eine Handbetätigung des Ventils kann durch Drehung eines Exzenters
31 hervorgerufen werden, welcher auf einem durch Schrauben 33 an einem Flansch 34
befestigten Gehäuse 32 angeordnet ist. Der Flansch ist seinerseits durch Schrauben
35 an dem äußeren Ende des Solenoidgehäuses 4 befestigt. Eine Bewegung des Exzenters
31 wird durch einen Handhebel 36 hervorgerufen, dessen anderes - Ende mit einem
Betätigungsknopf 37 versehen ist.
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Der Exzenter 31 stützt sich -gegen das geschlossene Ende einer Hülse
38 ab, die .in; dem Inneren des Gehäuses 32 gleitend gelagert ist. Eine Druckfeder
39 ist im Inneren .der- Hülse 38 angeordnet. Das eine Ende der Feder 39 stützt sich
gegen das geschlossene Ende der Hülse 38 ab, während das andere an einem Flansch
40 einer Kappe41 anfliegt, die ebenfalls im Inneren der Hülse 38 angeordnet ist
und durch einen federndem Feststellring 42 gehalten wird. Die Kappe 41 ist -an «dem
einen Ende eines Kolbens 43 befestigt, dessen anderes- Ende -gegenüber dem Ende
.des Solenoidankers 6 liegt, wobei der Kolben 43 gleitend in der Bohrung eines Zapfens
44 der Flanschplatte 34 angeordnet ist. Der Kolben wird in der Ruhestellung durch
eine Rücldiodfeder 45 von dem Anker 6 weggedrückt.
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Bei einer Bewegung des Handhebels 36 wird der Exzenter gedreht, so
daß die Hülse 38 nach innen bewegt wird. Die Bewegung wird durch die Feder 39 und
Kappe 41 auf den Kolben 43 übertragen. Eine entsprechende Gleitbewegung wird infolgedessen
dem Anker 6 des Solenoilds mit dem Ergebnis mitgeteilt, daß das Ventil in Tätigkeit
gesetzt wird. Um einen vollen Hub des Verschlußstücks 12 bei einer Handbetätigung
sicherzustellen, ist der Exzenter 31 so ausgebildet, daß ein etwas längerer Hub,
als zum Öffnen des Ventils erforderlich, vorgesehen wird. Die Feder 39 wird zusammengepreßt
und ermöglicht eine Verschiebung der Hülse 38 bezüglich des Kolbens 43 bei der Grenze
des Hubes des Verschlußstücks12.
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Das. Ventil gemäß der Erfindung ist besonders als Hilfsventil zur
Steuerung von Hauptventilen größerer Kapazität zweckmäßig. Beispielsweise wird das
beschriebene Ventil in Verbindung mit einem Hauptabsperrventil46 verwendet, bei
welchem das Verschlußstück47 wie das des Hauptventils 12 auf seinem Sitz 48 durch
einen in einer Druckkammer 49 aufgebauten Druck gehalten wird, die durch einen-
gedrosselten Durchtritt 5.0 mit der stromaufwärts gerichteten Seite des Hauptabsperrventils
46 verbunden ist. Das Hilfsventil wird zur Steuerung des Ausflusses aus der Druckkammer
49 zur stromabwärts gerichteten Seite verwendet, wozu der Einlaß 10 durch einen
Kanal 51 im Gehäuse des Hauptabsperrventils 46 mit der Druckkammer 49 verbunden
ist, während der Auslaß 9 durch einen Kanal 52 ebenfalls im Gehäuse des Hauptabsperrventnls
46 mit der stromabwärts gerichteten Seite desselben verbunden ist.