DE112010005393B4

DE112010005393B4 - Ventilstruktur für Fluiddruckvorrichtung

Info

Publication number: DE112010005393B4
Application number: DE112010005393.6T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Ito; Michihiro HANADA
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: CN102803800A; BR112012023386A2; JP2011192159A; CN102803800B; US9133942B2; JP5392499B2; BR112012023386B1; KR20120129930A; RU2516059C2; DE112010005393T5; KR101402866B1; US20120325339A1; RU2012139311A; WO2011114553A1; TW201132880A; TWI410575B

Abstract

Eine Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung mit Anschlüssen (12, 14) für die Zufuhr und Abfuhr eines Druckfluids und die in der Lage ist, einen Strömungszustand des Druckfluides, das in dem Inneren eines Körpers (16) durch die Anschlüsse (12, 14) strömt, einzustellen, umfassend:ein Gehäuse (60), das verschiebbar im Inneren des Körpers (16) vorgesehen ist;ein ringförmiges Dichtelement (62), das im Inneren des Gehäuses (60) vorgesehen ist und auf einem Ventilsitz (34), der in dem Körper (16) ausgebildet ist, aufsetzbar ist; undein Halteelement (58), das im Inneren des Gehäuses (60) vorgesehen ist und das einen ersten Verbinder (64, 134, 154, 174, 194) aufweist, der in einer axialen Richtung des Gehäuses (60) vorsteht und das Dichtelement (62) zwischen dem Halteelement (58) und dem Gehäuse (60) hält,wobei das Gehäuse (60) und das Halteelement (58) durch Verbinden des ersten Verbinders (64, 134, 154, 174, 194) mit einem zweiten Verbinder (70, 160, 180, 202), der in der axialen Richtung des Gehäuses (60) vorsteht, integral aneinander angebracht werden, und durch einen Stab (48), der mit einem zentralen Abschnitt des Gehäuses (60) verbunden ist, in den Richtungen, in denen sie sich dem Ventilsitz (34) annähern und von diesem entfernen, verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (62) außerdem einen Dichtabschnitt (78, 80) aufweist, der an wenigstens einer Seitenfläche, die dem Gehäuse (60) zugewandt ist, oder an einer anderen Seitenfläche, die dem Ventilsitz (34) zugewandt ist, vorgesehen ist und der von der einen Seitenfläche und/oder der anderen Seitenfläche vorsteht, wobei der Dichtabschnitt (78, 80) eine ringförmige Gestalt aufweist und in axialer Richtung um eine festgelegte Höhe von einer Endfläche der Dichtung (62) hervorsteht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung zur Steuerung des Strömungszustandes eines Druckfluides in einer Fluiddruckvorrichtung, die durch die Zufuhr des Druckfluides angetrieben wird.
Stand der Technik
Bisher wird eine Fluiddruckvorrichtung (bspw. ein Entlastungsventil, ein Druckreduzierventil, etc.) dazu verwendet, die Strömungsrate eines Druckfluides, das durch einen Strömungsweg fließt, zu steuern.
In einem Entlastungsventil, das als eine Fluiddruckvorrichtung dieser Art dient, wie es bspw. in JP 2006 - 329 353 A beschrieben ist, ist ein Ventilstopfen vorgesehen, der im Inneren eines Hauptventilkörpers in einer axialen Richtung bewegbar ist. Der Ventilstopfen besteht aus einem Schaft und einem schirmförmigen Ventilstopfenelement, das an einem Ende des Schafts ausgebildet ist. Das Ventilstopfenelement ist innerhalb eines Strömungsweges angeordnet, durch welchen ein Fluid strömt. Ein Dichtelement ist in einer ringförmigen Nut an dem Außenumfang des Ventilstopfenelements vorgesehen, so dass dann, wenn der Ventilstopfen bewegt wird, durch Anlage des Dichtelements an einer inneren Umfangsfläche des Hauptventilkörpers die Verbindung zwischen einem Fluideinlassdurchgang und einem Entlastungsdurchgang, die Teile des Strömungsweges bilden, blockiert wird.
Obwohl bei der Ventilstruktur des oben beschriebenen Entlastungsventils das Dichtelement bspw. in der Ringnut des Ventilstopfens angebracht ist, besteht für den Fall, dass Fluid zwischen der Ringnut und dem Dichtelement fließt, die Befürchtung, dass das Dichtelement sich durch das Fluid ablöst und von der ringförmigen Nut trennt. Als Folge geht man davon aus, dass die Dichtwirkung, d.h. die Fähigkeit des Dichtelements, das Fluid abzudichten, sich verschlechtert. Mit dem Ziel, das Ablösen dieser Art von Dichtelement zu verhindern, wurde in Erwägung gezogen, das Dichtelement mit Hilfe eines Klebstoffs oder dergleichen mit der Ringnut zu verkleben. In diesem Fall ist jedoch ein Schritt erforderlich, um den Klebstoff aufzubringen oder zu beschichten, wodurch die Zahl der Montageschritte, die für den Zusammenbau des Entlastungsventils erforderlich sind, zunimmt.
JP H10- 78 166 A beschreibt ein Vakuumventil mit Anschlüssen, einem Körper, einem Gehäuse, einem Ventilschaft, einen Ventilsitz und einem Dichtelement, das durch ein Halteelement gehalten wird. Das Halteelement wird durch ein Sicherungsringelement fixiert. Ein erstes Verbindungselement ist in Kontakt mit einem zweiten Verbindungselement, um das Halteelement und das Dichtelement in einer radialen Richtung zu fixieren.
JP S59- 226 771 A beschriebt ein Ventil mit einem Ventilsitz, das mit einem Ventilelement interagiert. Dabei ist eine O-Ringdichtung zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz vorgesehen.
DE 953 395 B beschreibt ein Sicherheitsventil, bei dem ein Spalt zwischen Durchgangs- und Abschlussteil durch eine dünne Folie überbrückt wird.
US 2 695 032 A beschreibt ein Druckentlastungsventil. Das Druckentlastungsventil weist eine flache Dichtung auf, die ringförmig ausgeprägt ist.
US 4 518 329 A beschreibt ein Pumpenventil, bei dem das Dichtelement eine Querschnittsfläche aufweist, die an ein Trapez erinnert. Das Dichtelement wird von einem Ventilkörper und einem Halteelement gehalten.
JP S63- 96 367 A beschreibt ein Ventil mit einem Ventilsitz, der an seiner Oberseite ringförmige Vorsprünge aufweist. Weiterhin umfasst das Ventil einen elastischen Ventilkörper, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt.
US 4 688 757 A beschreibt ein Kugelventil mit einem weichen Dichtelement und einem harten Dichtelement, die beide mit einer Dichtfläche zusammenwirken. Dabei interagiert das harte Dichtelement bei einer Schließbewegung mit der Dichtfläche bevor das weiche Dichtelement mit der Dichtfläche in Kontakt kommt. Das harte Dichtelement weist eine L-Form auf. Das weiche Dichtelement ist zwischen dem harten Dichtelement, dem harten Dichtelementhalteelement und dem weichen Dichtelementhalteelement vorgesehen. Dabei weist das harte Dichtelementhalteelement einen Vorsprung auf, der sich in axialer Richtung erstreckt und in das weiche Dichtelement drückt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilstruktur für eine Druckfluidvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage ist, eine stabile Dichtleistung zu erreichen, wobei gleichzeitig die Herstellbarkeit und Haltbarkeit der Fluiddruckvorrichtung verbessert werden soll.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in der Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung in einem Zustand, in welchem das Dichtelement im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist, durch Vorsehen und integrales Verbinden des Dichtelements mit dem Gehäuse das Dichtelement einfach und zuverlässig zwischen dem Gehäuse und dem Halteelement gehalten werden. Eine stabile Dichtleistung kann durch das Dichtelement erreicht werden. Außerdem kann bspw. im Vergleich mit dem Fall des Verklebens des Dichtelements mit dem Gehäuse die Herstellung der Ventilstruktur vereinfacht und die Herstellungskosten können verringert werden. Da die Materialqualität des Dichtelements frei gewählt werden kann, kann außerdem die durch das Dichtelement erreichte Dichtleistung verstärkt werden, wobei außerdem die Haltbarkeit verbessert werden kann.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckreduzierventils mit einem Ventilmechanismus für eine Fluiddruckvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein vertikaler Schnitt durch das Druckreduzierventil, das in 1 gezeigt ist;
3 ist ein vergrößerter Schnitt, der die Umgebung eines Ventilmechanismus in dem Druckreduzierventil gemäß 2 zeigt;
4 ist ein vertikaler Schnitt, der bei dem Druckreduzierventil, das in 2 gezeigt ist, einen Zustand zeigt, in dem ein Ventilstopfen nach unten verschoben ist, um einen primärseitigen Anschluss und einen sekundärseitigen Anschluss in Verbindung miteinander zu bringen;
5A ist ein vergrößerter Schnitt der Umgebung eines Ventilmechanismus mit einem Ventilstopfen gemäß einer ersten Modifikation;
5B ist ein vergrößerter Schnitt der Umgebung eines Ventilmechanismus mit einem Ventilstopfen gemäß einer zweiten Modifikation;
6 ist ein vergrößerter Schnitt der Umgebung eines Ventilmechanismus gemäß einer dritten Modifikation;
7A bis 7E sind vergrößerte Schnitte, die modifizierte Beispiele einer Verbindungsstruktur zwischen einem ersten Gehäuse und einem zweiten Stopfen zeigen;
8 ist ein vertikaler Schnitt durch ein Druckreduzierventil mit einem Ventilmechanismus für eine Fluiddruckvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein vergrößerter Schnitt, der die Umgebung eines Ventilmechanismus in dem Druckreduzierventil gemäß 8 zeigt;
10A ist ein vergrößerter Schnitt der Umgebung eines Ventilmechanismus mit einem Ventilstopfen gemäß einer vierten Modifikation; und
10B ist ein vergrößerter Schnitt der Umgebung eines Ventilmechanismus mit einem Ventilstopfen gemäß einer fünften Modifikation.

Beschreibung der Ausführungsformen
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Druckreduzierventil mit einer Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, umfasst das Druckreduzierventil 10 einen Körper 16 mit einem primärseitigen Anschluss 12 und einem sekundärseitigen Anschluss 14, einen Ventilmechanismus 18, welcher den Strömungszustand eines Fluides, das von dem primärseitigen Anschluss 12 zu dem sekundärseitigen Anschluss 14 fließt, schaltet, eine Haube 20, die auf einen oberen Abschnitt des Körpers 16 gesetzt ist, und einen drehbaren Handgriff 22, der an einem oberen Abschnitt der Haube 20 vorgesehen ist.
In dem Körper 16 sind der primärseitige Anschluss 12 und der sekundärseitige Anschluss 14 auf einer im Wesentlichen geraden Linie ausgebildet, wobei dazwischen eine Verbindungskammer 24 ausgebildet ist. Die Verbindungskammer 24 öffnet sich nach unten (in der Richtung des Pfeils A). In dem Öffnungsbereich ist eine Kappe 26 angebracht, die diesen abdichtet. An einem oberen Abschnitt der Kappe 26 ist ein Federhalter 28 angebracht, welcher eine Abdeckplatte 27 zwischen dem Federhalter 28 und der Kappe 26 sandwichartig hält und welcher außerdem eine Ventilfeder 52 hält, die einen Teil des Ventilmechanismus 18 bildet und später beschrieben wird. Ein ringförmiger O-Ring 30 ist an einer äußeren Umfangsfläche des Federhalters 28 angebracht, die an einer inneren Wandfläche der Verbindungskammer 24 anliegt.
Außerdem ist in der Verbindungskammer 24 ein Verbindungsdurchgang 32 vorgesehen, durch welchen der primärseitige Anschluss 12 und der sekundarseitige Anschluss 14 miteinander in Verbindung stehen. In einer Öffnung des Verbindungsdurchgangs 32 ist ein ringförmiger Ventilsitz 34 ausgebildet, auf welchem ein später beschriebener Ventilstopfen 50 des Ventilmechanismus 18 aufsitzt. Der Ventilsitz 34 ist an einer unteren Seite (in der Richtung des Pfeils A) ausgebildet, die einem Bereich zugewandt ist, in welchem sich die Verbindungskammer 24 öffnet.
Andererseits ist zwischen der Haube 20 und dem oberen Ende des Körpers 16 eine Membrankammer 36 ausgebildet, in der eine Membran 38 angeordnet ist. Die Umfangskante der Membrane 38 ist sandwichartig zwischen dem Körper 16 und der Haube 20 gehalten. Der Membran 38 ist bspw. als eine dünne Membran aus einem elastischen Material geformt. Ein Basishalter 40 ist in einem zentralen Abschnitt der Membran 38 vorgesehen, und an einer oberen Seitenfläche des Basishalters 40 ist eine ringförmige Halteplatte 42 angeordnet, die über einen zentralen Abschnitt des Basishalters 40 gesetzt ist.
Im Einzelnen wird der zentrale Abschnitt der Membran 38 von dem Boden durch den Basishalter 40 gehalten und außerdem wird er durch die Halteplatte 42 in einem radial nach außen bestimmten Bereich um den Basishalter 40 gehalten. Der zentrale Bereich der Membran 38 wird durch den Basishalter 40 und die Halteplatte 42 gegriffen.
Außerdem ist die Membran 28 in ihrem zentralen Abschnitt und ihren äußeren Kantenabschnitten durch Verschiebung des zentralen Abschnitts der Membran 38 zusammen mit dem Basishalter 40 in den axialen Richtungen (in den Richtungen der Pfeile A und B) flexibel.
Ein rohrförmiger Körper 44, der im Wesentlichen parallel zu der Achse der Körpers 16 angeordnet ist, ist zwischen der Membrankammer 36 und dem Verbindungsdurchgang 32 vorgesehen. Der Verbindungsdurchgang 32 und die Membrankammer 36 stehen über einen Bypassdurchgang 46 in Verbindung, welcher durch die Mitte des rohrförmigen Körpers 44 hindurchtritt.
Der Ventilmechanismus 18 umfasst einen Stab 48, der im Inneren des Körpers 16 vorgesehen ist und in der Verbindungskammer 24 entlang der axialen Richtungen (in der Richtungen der Pfeile A und B) verschiebbar ist, den Ventilstopfen 50, der mit einem unteren Ende des Stabs 48 verbunden ist, und die Ventilfeder 52, welche den Ventilstopfen 50 zu der Seite des Ventilsitzes 34 vorspannt.
Der Stab 48 ist als ein Schaft ausgebildet, der eine festgelegte Länge in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeils A und B) aufweist. Der Stab 48 ist verschiebbar durch eine Staböffnung 54 eingesetzt, die mit dem Verbindungsdurchgang 32 in Verbindung steht, und durchtritt diese in der axialen Richtung des Körpers 16. Ein ringförmiges Dichtelement 56 ist an der äußeren Umfangsfläche des Stabes 48 angebracht. Durch den Gleitkontakt des Dichtrings 56 mit der inneren Umfangsfläche der Staböffnung 54 wird eine Leckage von Fluid zwischen dem Stab 48 und der Staböffnung 54 verhindert. Ein oberes Ende des Stabes 48 ist durch die Staböffnung 54 in eine in dem Basishalter 40 ausgebildete Aussparung eingesetzt. Das untere Ende des Stabes 48 ist mit einem ersten Gehäuse (Halteelement) 58 (wird später erläutert) verbunden, das einen Teil des Ventilstopfens 50 bildet.
Der Ventilstopfen 50 besteht aus dem ersten Gehäuse 58, das mit dem Stab 48 verbunden ist, einem zweiten Gehäuse (Gehäuse) 60, das an einer äußeren Umfangsseite des ersten Gehäuses 58 vorgesehen ist, und einer Dichtung (Dichtelement) 62, die zwischen dem ersten Gehäuse 58 und dem zweiten Gehäuse 60 vorgesehen ist.
Die ersten und zweiten Gehäuse 58, 60 werden bspw. durch Pressen eines dünnplattigen Elementes, das aus einem metallischen Material, wie Edelstahl oder dergleichen hergestellt ist, geformt. Das erste Gehäuse 58 wird durch ein erstes zylindrisches Element (erster Verbinder) 64, das eine rohrförmige Gestalt mit Boden aufweist, und einen sich verjüngenden Abschnitt 66, der sich von einem offenen Ende des ersten zylindrischen Elements 64 erstreckt, wobei sich sein Durchmesser allmählich radial nach außen erweitert, gebildet. Wenn der Ventilstopfen 50 mit dem ersten Gehäuse 58 innerhalb der Verbindungskammer 24 angeordnet ist, wird außerdem das erste zylindrische Element 64 in eine Führungsöffnung 68, die in einem zentralen Abschnitt des Federhalters 28 ausgebildet ist, eingesetzt.
Im Einzelnen ist die Führungsöffnung 68 des Federhalters 28 vorgesehen, um das erste zylindrische Element 64 zur Verschiebung in den axialen Richtungen (in der Richtungen der Pfeile A und B) zu führen. Die Führungsöffnung 68 dient als ein Führungsmechanismus, welcher den Ventilstopfen 50 einschließlich des ersten zylindrischen Elements 64 in den axialen Richtungen (in den Richtungen der Pfeile A und B) führt.
Das zweite Gehäuse 60 wird durch ein zweites zylindrisches Element (zweiter Verbinder) 70, das eine rohrförmige Gestalt mit Boden aufweist, einen flachen Abschnitt 72, der sich radial nach außen von dem offenen Ende des zweiten zylindrischen Elements 70 erstreckt, eine Außenwand (Dichtungshalter) 74, die senkrecht zu der Umfangskante des flachen Abschnitts 72 gebogen ist und sich von dieser erstreckt, und einen Flansch 76 an dem Ende der äußeren Wand 74, der in einer horizontalen Richtung gebogen ist, gebildet. Das zweite zylindrische Element 70 hat einen größeren Durchmesser als das erste zylindrische Element 64 des ersten Gehäuses 58. Das erste zylindrische Element 64 ist in das zweite zylindrische Element 70 eingesetzt. Außerdem können das Ende des ersten zylindrischen Elements 64 und das Ende des zweiten zylindrischen Elements 70 durch Schweißen, Verkleben oder dergleichen integral miteinander verbunden werden.
Das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 weisen im Wesentlichen die gleiche Höhe in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) auf.
In einem Zustand, in welchem das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 miteinander verbunden sind, wird außerdem das untere Ende des Stabes 48 in das erste zylindrische Element 64 des ersten Gehäuses 58 eingesetzt und liegt an der Bodenwand des ersten zylindrischen Elements 64 an.
Die Dichtung 62 ist ringförmig aus einem elastischen Material, bspw. Gummi oder dergleichen, geformt und wird zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 und der äußeren Wand 74 des zweiten Gehäuses 60 angebracht. Anders ausgedrückt liegt das zweite Gehäuse 60 an der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 62 an, während das erste Gehäuse 58 an der inneren Umfangsfläche der Dichtung 62 anliegt.
Außerdem weist die innere Umfangsfläche der Dichtung 62 einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser sich nach unten allmählich verringert. Die innere Umfangsfläche der Dichtung 62 wird durch den sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 radial nach außen gepresst, und die Dichtung 62 wird dadurch an ihrer Position fixiert, dass sie zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 66 und der äußeren Wand 74 des zweiten Gehäuses 60 sandwichartig gehalten wird.
Im Einzelnen wird dann, wenn die äußere Wand 74 des zweiten Gehäuses 60 durch Druck von dem Druckfluid, das dem Inneren der Verbindungskammer 24 zugeführt wird, radial nach innen gepresst wird, die äußere Umfangsfläche der Dichtung 62 in ähnlicher Weise radial nach innen gepresst, so dass die innere Umfangsfläche an dem sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 anliegt. Dementsprechend wird eine Verschiebung der Dichtung 62 durch den sich verjüngenden Abschnitt 66 verhindert.
Außerdem ist die Dichtung 62 in einem Zustand, in dem sie zwischen dem ersten Gehäuse 58 und dem zweiten Gehäuse 60 angebracht ist, so angeordnet, dass ihre eine Endfläche dem flachen Abschnitt 72 des zweiten Gehäuses in den axialen Richtungen (in den Richtungen der Pfeile A und B) zugewandt ist, während ihre andere Endfläche zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 und der äußeren Wand 74 des zweiten Gehäuses 60 nach außen gewandt ist. Außerdem steht die andere Endfläche etwas von den Kanten des sich verjüngenden Abschnitts 66 und der äußeren Wand 74 nach außen vor.
Ein erster Dichtabschnitt 78, der in einer ringförmigen Gestalt mit einer festgelegten Höhe in der axialen Richtung (in der Richtung des Pfeils A) vorsteht, ist an einer Endfläche der Dichtung 62 vorgesehen. Durch Anlage des ersten Dichtabschnitts 78 an dem flachen Abschnitt 72 wird eine Strömung von Fluid zwischen dem zweiten Gehäuse 60 und der Dichtung 62 verhindert. Andererseits ist an der anderen Endfläche der Dichtung 62 ein zweiter Dichtabschnitt 80 ausgebildet, der in einer ringförmigen Gestalt mit einer festgelegten Höhe in der axialen Richtung (in der Richtung des Pfeils B) vorsteht. Wie später erläutert wird, wird durch Aufsetzen des zweiten Dichtabschnitts 80 auf dem Ventilsitz 34 des Körpers 16 die Strömung von Fluid zwischen dem Körper 16 und dem Ventilstopfen 50 blockiert.
Anders ausgedrückt sind der erste Dichtabschnitt 78 und der zweite Dichtabschnitt 80 so geformt, dass sie in zueinander entgegengesetzten Richtungen von der Dichtung 62 nach außen vorstehen.
Die Ventilfeder 52 wird bspw. durch eine Spulenfeder gebildet, die spiralförmig gewickelt ist und zwischen dem Federhalter 28 und dem Flansch 76 des zweiten Gehäuses 60 angeordnet ist. Die Ventilfeder 52 drängt normalerweise den Ventilstopfen 50 einschließlich des zweiten Gehäuses 60 zu der Seite des Ventilsitzes 34 und insbesondere in eine Richtung (in der Richtung des Pfeils B) weg von dem Federhalter 28.
Die Haube 20 ist zylindrisch geformt und mit dem oberen Ende des Körpers 16 verbunden. Ein drehbarer Schaft 82, eine Druckeinstellfeder 84, die an einer äußeren Umfangsseite des Schafts 82 vorgesehen ist, und ein mit dem Schaft 82 verschraubter Halter 86 sind im Inneren der Haube 20 aufgenommen.
Ein Flansch 88, der sich radial nach außen erweitert, ist an dem Schaft 82 an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in dessen axialer Richtung ausgebildet. An der äußeren Umfangsfläche des Schafts 82 sind unterhalb des Flansches 88 Gewinde 90 ausgebildet. Andererseits steht das obere Ende des Schafts 82 um eine festgelegte Höhe von einem oberen Abschnitt der Haube 20 vor und ist in eine später beschriebene Öffnung des Handgriffs 22 eingesetzt.
Die Druckeinstellfeder 84 wird bspw. durch eine Spulenfeder gebildet, die zwischen dem Halter 86 und der Halteplatte 42 angeordnet ist. Eine elastische Kraft der Druckeinstellfeder 84 drängt den Halter 86 und die Halteplatte 42 in Richtungen, in denen sie sich voneinander entfernen.
Ein zentraler Abschnitt des Halters 86 ist mit dem Gewinde 90 der Welle 82 verschraubt, wodurch der Halter 86 durch Drehung des Schaftes 82 in der axialen Richtung verschiebbar ist. Außerdem wird durch Verschieben des Halters 86 entlang des Schaftes 82 nach unten die Druckeinstellfeder 84 nach unten gepresst (in der Richtung des Pfeils A). Wenn der Halter 86 nach oben verschoben wird (in der Richtung des Pfeils B), dient außerdem der Flansch 88 des Schaftes 82 als ein Stopper, um die Aufwärtsverschiebung des Halters 86 zu begrenzen.
Der Handgriff 22 hat eine zylindrische Gestalt mit Boden und ist so angeordnet, dass er das obere Ende der Haube 20 abdeckt. Das obere Ende des Schaftes 82 ist in einen zentralen Abschnitt des Handgriffs 22 eingesetzt. Indem ein nicht dargestellter Operator den Handgriff 22 betätigt, um dessen Rotation zu bewirken, wird der Schaft 82 integral mit dem Handgriff 22 gedreht, wodurch der Halter 86 in den axialen Richtungen der Welle 82 vorwärts- und rückwärts bewegt wird.
Das Druckreduzierventil 10, welches die Ventilstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend wird eine kurze Erläuterung der Montage des Ventilstopfens 50 des Ventilmechanismus 18 gegeben.
Zunächst wird das zweite Gehäuse 60 so positioniert, dass dessen zweites zylindrisches Element 70 nach unten orientiert wird, und die Dichtung 62 wird von dem offenen oberen Abschnitt des zweiten Gehäuses 60 in dessen Inneres eingesetzt. Zu dieser Zeit wird die innere Umfangsfläche der Dichtung 62 maximal erweitert, und die Dichtung 62 wird derart eingesetzt, dass die andere Endfläche, an welcher der zweite Dichtabschnitt 80 ausgebildet ist, nach oben weist, während ihre äußere Umfangsfläche an der Außenwand 74 des zweiten Gehäuses 60 anliegt. Anders ausgedrückt wird die Dichtung 62 derart eingesetzt, dass der erste Dichtabschnitt 78 in Anlage gegen den flachen Abschnitt 72 des zweiten Gehäuses 60 gebracht wird.
Als nächstes wird das erste Gehäuse 58 ergriffen, wobei dessen erstes zylindrisches Element 64 nach unten orientiert ist. Das erste Gehäuse 58 wird von oben in das zweite Gehäuse eingesetzt, und nach dem Einsetzen durch den inneren Abschnitt der Dichtung 62 wird das erste zylindrische Element 64 in das Innere des zweiten zylindrischen Elements 70 eingesetzt. Als Folge hiervon kommt die innere Umfangsfläche der Dichtung 62 in Anlage gegen den sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58, wodurch die Dichtung 62 zwischen dem ersten Gehäuse 58 und dem zweiten Gehäuse 60 gehalten wird.
Schließlich werden in einem Zustand, in dem die Bodenwand des ersten zylindrischen Elements 64 und die Bodenwand des zweiten zylindrischen Elements 70 in Kontakt miteinander stehen, das erste zylindrische Element 64 und das zweite zylindrische Element 70 mit Hilfe einer nicht dargestellten Schweißvorrichtung (bspw. durch Punktschweißen) miteinander verschweißt. Als Folge hiervon werden das erste zylindrische Element 64 und das zweite zylindrische Element 70 fest miteinander verbunden, was davon begleitet wird, dass das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 in einem montierten Zustand aneinander fixiert sind.
Hierbei wird die Dichtung 62 zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 und der Außenwand 74 des zweiten Gehäuses 60 ergriffen und gehalten. Gleichzeitig wird der sich verjüngende Abschnitt 66 allmählich nach oben geneigt, so dass er sich der Seite der äußeren Wand 74 annähert. Wenn die äußere Wand 74 durch den Druck von dem Druckfluid, das dem Inneren der Verbindungskammer 24 zugeführt wird, radial nach innen gedrückt wird, wird aus diesem Grunde die äußere Umfangsfläche in ähnlicher Weise radial nach innen gepresst, und die innere Umfangsfläche der Dichtung 62 liegt an dem sich verjüngenden Abschnitt 66 des erstes Gehäuses 58 an, wodurch ein Lösen der Dichtung 62 durch den sich verjüngenden Abschnitt 66 verhindert wird. Im Einzelnen wird die Dichtung 62 daran gehindert, zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 66 und der äußeren Wand 74 hindurchzutreten und nach außen entfernt zu werden. Anders ausgedrückt dient der sich verjüngende Abschnitt 66 als ein Entfernungsverhinderungsmittel, um zu verhindern, dass sich die Dichtung 62 von den ersten und zweiten Gehäusen 58, 60 entfernt. Der Stab 48 wird von oben in das erste Gehäuse 58 eingesetzt, und das untere Ende des Stabes 48 wird in das Innere des ersten zylindrischen Elements 64 eingesetzt und in Anlage gegen dessen Bodenwand versetzt.
Als nächstes wird eine Erläuterung der Betriebsweisen und Vorteile des Druckreduzierventils 10 mit dem Ventilmechanismus 18, das in der oben beschriebenen Weise zusammengesetzt ist, gegeben. Wie in 3 gezeigt ist, wird ein Ventil geschlossen-Zustand als ein Ursprungszustand erläutert, in welchem der Ventilstopfen 50 durch die elastische Kraft der Ventilfeder 52 nach oben (in der Richtung des Pfeils B) gedrängt wird und die Dichtung 62 an dem Ventilsitz 34 anliegt.
Zunächst wird in dem Ursprungszustand ein Druckfluid von einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle durch eine Rohrleitung oder dergleichen zu dem primärseitigen Anschluss 12 geführt. Gleichzeitig dreht ein nicht dargestellter Operator den Handgriff 22 in einer vorgegebenen Richtung, um den Druck des Druckfluides, das einer Druckfluidvorrichtung (nicht dargestellt) zugeführt werden soll, die durch eine Rohrleitung oder dergleichen mit dem sekundärseitigen Anschluss 14 verbunden ist, einzustellen.
Zu dieser Zeit wird der Halter 86 durch Drehen des Handgriffs 22 nach unten verschoben. Da die Druckeinstellfeder 84 durch den Halter 86 gepresst wird, wird die Membran 38 durch die Halteplatte 42 und die elastische Kraft der Druckeinstellfeder 84 nach unten (in der Richtung des Pfeils A) gedrückt. Dementsprechend sinkt der Basishalter 40 zusammen mit der Membran 38 ab, und der Stab 48 und der Ventilstopfen 50 werden entgegen der elastischen Kraft der Ventilfeder 52 nach unten gepresst. Als Folge hiervon hebt, wie in 4 gezeigt ist, der Ventilstopfen 50 von dem Ventilsitz 34 ab, um einen Ventil offen-Zustand herzustellen, in welchem der primärseitige Anschluss 12 und der sekundärseitige Anschluss 14 durch den Verbindungsdurchgang 32 und die Verbindungskammer 24 miteinander in Verbindung stehen.
In dem Fall, dass der Druck des Druckfluides, das von dem sekundärseitigen Anschluss 14 der Fluiddruckvorrichtung zugeführt wird (nachfolgend als „sekundärseitiger Druck“ bezeichnet), gegenüber dem Druck des Druckfluides, das von der Druckfluidzufuhrquelle dem primärseitigen Abschluss 12 zugeführt wird (nachfolgend als „primärseitiger Druck“ bezeichnet), abgesenkt wird, wird ein Teil des Druckfluides, das durch den Verbindungsdurchgang hindurch zu dem sekundärseitigen Anschluss 14 strömt, durch den Bypassdurchgang 46 dem Inneren der Membrankammer 36 zugeführt und presst die Membran 38 nach oben. Dementsprechend wirkt die Druckkraft, die die Membran 38 nach oben drückt, entgegen der elastischen Kraft der Druckeinstellfeder 84, welche die Membran 38 nach unten vorspannt. Dadurch wird der sekundärseitige Druck des Druckfluids, welcher der Fluiddruckvorrichtung von dem sekundärseitigen Anschluss 14 zugeführt wird, eingestellt.
In dem Fall, dass der sekundärseitige Druck geringer wird als der eingestellte Druck, der vorab durch Drehung des Handgriffs 22 eingestellt wurde, wird dann auf diese Weise die Zufuhr des Druckfluids durch den sekundärseitigen Anschluss 14 zu der Fluiddruckquelle (nicht dargestellt) weitergeführt. Wenn der Druckunterschied zwischen den sekundärseitigen Druck und dem primärseitigen Druck kleiner wird, wird die Membran allmählich entgegen der elastischen Kraft der Druckeinstellfeder 34 nach oben verschoben. Indem der Stab 48 und der Ventilstopfen 50 zusammen mit der Membran 38 ansteigen, wird die Strömungsrate des Druckfluids, das zwischen dem Ventilstopfen 50 und dem Ventilsitz 34 fließt, verringert.
Sobald der voreingestellte Druck erreicht ist, setzt außerdem der Ventilstopfen 50 auf dem Ventilsitz 34 auf, wodurch die Zufuhr von Druckfluid von dem primärseitigen Anschluss 12 zu dem sekundärseitigen Anschluss 14 unterbrochen wird, und der sekundärseitige Druck wird beibehalten. Hierdurch wird das Druckfluid mit dem sekundärseitigen Druck, das auf den gewählten Druck eingestellt wurde, der Fluiddruckvorrichtung, die mit dem sekundärseitigen Anschluss 14 verbunden ist, zugeführt. In der oben beschriebenen Weise sind bei der ersten Ausführungsform das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60, die aus metallischen Materialien hergestellt sind, in dem Ventilstopfen 50 des Ventilmechanismus 18 vorgesehen. Außerdem ist das erste Gehäuse 58 auf der Innenseite des zweiten Gehäuses 60 angeordnet, welches an der äußeren Umfangsseite des ersten Gehäuses 58 vorgesehen ist. Die Dichtung 62, die aus einem elastischen Material besteht, ist zwischen dem zweiten Gehäuse 60 und dem ersten Gehäuse 58 vorgesehen.
Da die Dichtung 62 mit einer einfachen Operation der Montage des ersten Gehäuses 58 und des zweiten Gehauene 60 zuverlässig installiert und gehalten werden kann, lässt sich auf diese Weise durch die Dichtung 62 eine stabile Dichtleistung erreichen. Da die ersten und zweiten Dichtabschnitte 58, 60 an entsprechenden Endflächen der Dichtung 62 vorgesehen sind, kann durch Anlage des ersten Dichtabschnitts 78 an dem zweiten Gehäuse 60 außerdem Druckfluid zuverlässig daran gehindert werden, zwischen der Dichtung 62 und dem zweiten Gehäuse 60 durchzufließen. Als Folge hiervon kann die Strömung des Druckfluides durch die Dichtung 62 zuverlässig verhindert werden, ohne dass es zu einem Ablösen der Dichtung 62 kommt, wenn das Druckfluid zwischen der Dichtung 62 und dem Gehäuse durchströmt, welches die Befürchtung bei dem Stand der Technik war, bei dem eine Dichtung 62 einfach an das Gehäuse angeklebt ist.
Da in dem Montageprozess des Ventilstopfens 50 der beim Stand der Technik durchgeführte Schritt der Beschichtung der Dichtung 62 oder des Gehäuses mit Klebstoff nicht mehr notwendig ist, kann außerdem die Herstellungseffizienz verbessert werden. Da die Kosten für einen solchen Klebstoff nicht notwendig sind, lassen sich außerdem die Herstellungskosten verringern.
Außerdem wird bei der konventionellen Technik des Verklebens des Dichtelements mit dem Gehäuse bspw. in dem Fall der Verwendung eines Dichtmaterials aus einem Material, das eine hohe chemische Resistenz aufweist, dessen Adhäsionskraft verringert und die Befestigung oder das Anhaften des Dichtelements an dem Gehäuse wird unzureichend. Mit der Gestaltung der vorliegenden Erfindung können dagegen jegliche Beschränkungen der für die Dichtung 62 verwendeten Materialien vermieden werden, und eine Dichtung 62 kann nach Bedarf bspw. aus Materialien mit einer gewünschten Dichteigenschaft entsprechend den Druckwerten und der Art des Druckfluides, das verwendet wird, ausgewählt werden, wobei die Dichtung 62 dennoch zuverlässig an dem ersten Gehäuse 58 und dem zweiten Gehäuse 60 befestigt werden kann. Dementsprechend kann die Dichtleistung durch die Dichtung 62 verbessert werden.
Da der erste Dichtabschnitt 78, der an dem flachen Abschnitt 72 des zweiten Gehäuses 60 anliegt, an der Endfläche der Dichtung 62 vorgesehen ist, kann außerdem Druckfluid, das dem Inneren der Verbindungskammer 24 zugeführt wird, daran gehindert werden, zwischen dem ersten Gehäuse 58 und der Dichtung 62 hindurchzutreten und zu der Seite des ersten zylindrischen Elements 64 vorzudringen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist außerdem eine Konstruktion vorgesehen, bei welcher die ersten und zweiten Dichtabschnitte 78, 80 an einer Endfläche bzw. der anderen Endfläche der Dichtung 62 vorgesehen sind, so dass durch Anlage der ersten und zweiten Dichtabschnitte 78, 80 an dem zweiten Gehäuse 60 und dem Ventilsitz 34 die Strömung des Druckfluids zwischen dem ersten Gehäuse 58 und dem zweiten Gehäuse 60 sowie die Strömung von Druckfluid zwischen dem Körper 16 und dem Ventilstopfen 50 blockiert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Gestaltung beschränkt.
Bspw. kann anstelle der Anordnung des zweiten Dichtabschnitts 80 an der Dichtung 62 ein ringförmiger erster Vorsprung 102, der von einer Endfläche des Ventilsitzes 34 zu der Dichtung 62 (in der Richtung des Pfeils A) vorsteht, vorgesehen sein, wie bei dem in 5A gezeigten Ventilmechanismus 100 gemäß der ersten Modifikation. Wenn in diesem Fall die Dichtung 62 auf dem Ventilsitz 34 aufsetzt, liegt ihre andere Endfläche zuverlässig an dem ersten Vorsprung 102 an, so dass der Durchfluss von Druckfluid zwischen der Dichtung 62 und dem Ventilsitz 34 zuverlässig verhindert werden kann.
Außerdem kann anstelle der Anordnung des ersten Dichtabschnitts 78 an der Dichtung 62, wie es oben beschrieben war, ein ringförmiger zweiter Vorsprung 114 an dem flachen Abschnitt 72 des zweiten Gehäuses 60 vorgesehen sein, der zu der Seite der Dichtung 62 (in der Richtung des Pfeils B) vorsteht, wie bei einem Ventilmechanismus 110 gemäß der in 5B gezeigten zweiten Modifikation, wobei außerdem der erste Vorsprung 102 vorgesehen ist, der von der Endfläche des Ventilsitzes 34 vorsteht. Da in diesem Fall die ersten und zweiten Vorsprünge 102, 114 an der einen bzw. der anderen Endfläche der Dichtung 62 anliegen, kann ein Durchfließen von Druckfluid zwischen der Dichtung 62, dem zweiten Gehäuse 60 und dem Ventilsitz 34 zuverlässig vermieden werden. Da es nicht notwendig ist, die ersten und zweiten Dichtabschnitte 78, 80 an der Dichtung 62 auszubilden, kann außerdem die Dichtung 62 zu verringerten Kosten hergestellt werden.
In dem zweiten Gehäuse 60 ist außerdem die oben beschriebene äußere Wand 74 nicht auf einen Fall eingeschränkt, in dem sie derart ausgebildet ist, dass sie sich nach oben erstreckt, wobei sie in einem rechten Winkel relativ zu dem flachen Abschnitt 72 gebogen ist. Bspw. kann eine äußere Wand 122 vorgesehen sein, die sich nach oben erstreckt und um einen festgelegten Winkel geneigt ist, um radial nach innen von der Kante des flachen Abschnitts 72 zurückzukehren, wie bei einem in 6 gezeigten zweiten Gehäuse 120. In diesem Fall ist die äußere Wand 122 relativ zu dem flachen Abschnitt 72 mit einem Neigungswinkel Θ2 geneigt, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Neigungswinkel Θ1 des sich verjüngenden Abschnitts 66 des ersten Gehäuses 58 relativ zu dem flachen Abschnitt 72 (81 ≈ Θ2).
Anders ausgedrückt sind in einem Ventilstopfen 124 der sich verjüngende Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 und die äußere Wand 122 des zweiten Gehäuses 120 beide schräg und so ausgebildet, dass sie sich einander allmählich annähern.
In diesem Fall ist eine Dichtung (Dichtungselement) 26 mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet, der sich nach oben verjüngt. Der sich verjüngende Abschnitt 66 des ersten Gehäuses 58 liegt an der inneren Umfangsfläche an, während die äußere Wand 122 des zweiten Gehäuses 120 an der äußeren Umfangsfläche anliegt, wodurch die Dichtung 126 sicher durch den sich verjüngenden Abschnitt 66 und die äußere Wand 122 gegriffen und gehalten wird.
Bei dem oben genannten Ventilmechanismus 18 des Druckreduzierventils 10 gemäß der ersten Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, bei dem das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 durch Schweißen, Kleben oder dergleichen integral miteinander verbunden sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Merkmal eingeschränkt.
Bspw. kann, wie bei einem in 7A gezeigten Ventilstopfen 130, eine ringförmige Aussparung 136 an der äußeren Umfangsfläche eines ersten zylindrischen Elements (erster Verbinder) 134 an einem ersten Gehäuse 132 vorgesehen sein. Nachdem das erste zylindrische Element 134 in ein zweites zylindrisches Element (zweiter Verbinder) 140 eines zweiten Gehäuses 138 eingesetzt wurde, kann das zweite zylindrische Element 140 mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Sick- oder Crimpvorrichtung von der Seite seiner äußeren Umfangsfläche nach innen gecrimpt sein, so dass ein zurückgesetzter gecrimpter Abschnitt 142 und die ringförmige Aussparung 132 miteinander in Eingriff treten und das erste Gehäuse 132 mit dem zweiten Gehäuse 138 verbunden wird.
Außerdem kann, wie bei einem in 7B gezeigten Ventilstopfen 150, ein ausgebauchter Abschnitt 156, der radial nach außen ausbaucht, an einem ersten zylindrischen Element (erster Verbinder) 154 an einem ersten Gehäuse 152 vorgesehen sein. Ein Einsetzabschnitt 162, dessen Durchmesser sich entsprechend dem ausgebauchten Abschnitt 156 erweitert und dessen Innendurchmesser etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des ausgebauchten Abschnitts 156, kann an einem zweiten zylindrischen Element (zweiter Verbinder) 160 eines zweiten Gehäuses 158, in welches das erste zylindrischen Element 154 eingesetzt ist, vorgesehen sein. In diesem Fall kann der ausgebauchte Abschnitt 156 in das zweite zylindrische Element 160 eingesetzt und in Eingriff mit den Einsetzabschnitt 162 gebracht werden, um dadurch die ersten und zweiten Gehäuse 152, 158 miteinander zu verbinden.
Im Einzelnen können das erste Gehäuse 152 und das zweite Gehäuse 158 einstückig miteinander verbunden werden, indem das erste zylindrische Element 154 in das zweite zylindrische Element 160 eingepresst wird.
Außerdem kann, wie bei einem in 7C gezeigten Ventilstopfen 170, ein Außengewinde 176 in die äußere Umfangsfläche eines ersten zylindrischen Elements (erster Verbinder) 174 an einem ersten Gehäuse 172 eingeschnitten sein, während Innengewinde 182 in die innere Umfangsfläche eines zweiten zylindrischen Elements (zweiter Verbinder) 180 eines zweiten Gehäuses 178 eingeschnitten sind. In diesem Fall können das erste Gehäuse 172 und das zweite Gehäuse 178 einstückig miteinander verbunden werden, indem das erste zylindrische Element 174 mit der inneren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Elements 180 verschraubt wird.
Außerdem können, wie bei einem in 7D gezeigten Ventilstopfen 190 mehrere Rippen 196, die in der Nähe eines Endabschnitts frei in einer radialen Richtung geneigt sein können, an einem ersten zylindrischen Element (erster Verbinder) 194 eines ersten Gehäuses 192 vorgesehen sein, zusammen mit Vorsprüngen 198, die an äußeren Umfangsflächen der Rippen 196 radial nach außen vorstehen. Wenn in diesem Fall das erste zylindrische Element 154 in ein zweites zylindrisches Element (zweiter Verbinder) 202 an einem zweiten Gehäuse 200 eingesetzt wird, greifen die Vorsprünge 198 an Eingriffsabschnitten 204 an, deren Durchmesser sich an dem zweiten zylindrischen Element radial nach au-ßen erweitert, und sie werden in einem Eingriffszustand durch die elastische Kraft der Rippen 196 gehalten. Im Einzelnen können das erste Gehäuse 192 und das zweite Gehäuse 200 durch die mehreren Rippen 196 einstückig aneinander befestigt werden.
Weiterhin können, wie bei einem in 7E gezeigten Ventilstopfen das untere Ende des sich verjüngenden Abschnitts 66 an einem ersten Gehäuse 212 in Eingriff mit einer ringförmigen Nut 216 gebracht werden, die an der äußeren Umfangsfläche eines Stabes 214 vorgesehen ist. Gleichzeitig kann ein Eingriffsabschnitt 222 der radial nach innen vorsteht, an einem zweiten zylindrischen Element eines zweiten Gehäuses 218 vorgesehen sein, um in einer ähnlichen Weise wie bei der ringförmigen Nut 216 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 222 zu treten. In diesem Fall können die ersten und zweiten Gehäuse 212, 218 einstückig mit dem Stab 214 verbunden sein.
Im Einzelnen kann eine Verbindungsstruktur vorgesehen sein, die es ermöglicht, das oben genannte erste Gehäuse 132, 152, 172, 192, 212 und das zweite Gehäuse 138, 158, 178, 200, 218 gemeinsam integral zu verschieben, wobei die ersten und zweiten Gehäuse an einer Relativverschiebung zueinander in axialer Richtung gehindert sind.
Als nächstes ist in 8 und 9 ein Druckreduzierventil 250 mit einer Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem Druckreduzierventil 10 gemäß der ersten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diese Merkmale werden nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
Bei dem Druckreduzierventil 250 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst ein Ventilstopfen 254, der einen Ventilmechanismus 252 bildet, ein erstes Gehäuse 258, das mit einem unteren Ende des Stabes 256 verbunden ist, und ein zylindrisches zweites Gehäuse 260, das an der äußeren Umfangssseite des ersten Gehäuses 258 vorgesehen ist. Eine Dichtung (Dichtelement) 262 ist sandwichartig zwischen dem ersten Gehäuse 258 und dem zweiten Gehäuse 260 gehalten und gegriffen.
Das erste Gehäuse 258 hat einen U-förmigen Querschnitt, wobei sein Bodenabschnitt vorgesehen und nach unten orientiert ist. Ein Loch 264, in welches ein unteres Ende des Stabes 256 eingesetzt ist, ist in der Mitte des Bodenabschnitts ausgebildet, zusammen mit mehreren Verbindungsöffnungen 266, die relativ zu dem Loch 264 radial nach außen beabstandet sind.
Außerdem umfasst das erste Gehäuse 258 eine äußere Wand 268, die in einem rechten Winkel von einer äußeren Kante des Bodenabschnitts weggebogen ist, und einen sich verjüngenden Abschnitt 270, der so geneigt ist, dass sich sein Durchmesser von einem oberen Ende der äußeren Wand 268 radial nach außen erweitert.
Das zweite Gehäuse 260 besteht aus einer Basis 272, in welche die äußere Wand 268 des ersten Gehäuses 258 eingesetzt ist, einem Mantel 274, der an einem unteren Abschnitt der Basis 272 ausgebildet ist und sich nach unten erstreckt, wobei sein Durchmesser sich radial nach außen erweitert, und aus einem Dichtungshalter 276, der an einem oberen Abschnitt der Basis 272 ausgebildet ist, die, nachdem sie sich horizontal radial nach außen erstreckt, in einem rechten Winkel gebogen ist und sich nach oben erstreckt. Außerdem ist das zweite Gehäuse 260 über die Basis 272 integral mit dem ersten Gehäuse 258 verbunden, und gleichzeitig ist ein O-Ring 261 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Mantels 274 und der Verbindungskammer 24 des Körpers 16 vorgesehen, während in dem Dichtungshalter 276 die ringförmige Dichtung 262 angebracht ist und zwischen dem zweiten Gehäuse 260 und dem sich verjüngenden Abschnitts 270 des ersten Gehäuses 258 gegriffen wird.
An einem unteren Abschnitt des Körpers ist ein Federhalter 278 angebracht, und eine Ventilführung, die nach oben vorsteht, ist in dem Zentrum des Federhalters 278 vorgesehen. Außerdem ist die Ventilfeder 72 auf die äußere Umfangsseite der Ventilführung 280 aufgesetzt und zwischen dem Federhalter 278 und einem Bodenabschnitt des zweiten Gehäuses 260 angeordnet.
In einem Ventil offen-Zustand, in welchem der Ventilstopfen 254 nach unten verschoben ist, so dass er von dem Ventilsitz 34 abhebt, fließt außerdem ein Teil des Druckfluides, das durch den Verbindungsdurchgang 32 hindurchtritt, durch die Verbindungsöffnungen 266 des ersten Gehäuses 258 von dem ersten Gehäuse 258 nach unten, und daher sind der Druck an der oberen Seite (in der Richtung des Pfeils B) und der Druck an der unteren Seite (in der Richtung des Pfeils A) des Ventilstopfens 254 einschließlich des ersten Gehäuses 258 gleich. Im Einzelnen wird die Druckkraft auf den Ventilstopfen 254 von dem Druckfluid, das in den axialen Richtungen (in den Richtungen der Pfeile A und B) wirkt, ausgeglichen und spannt somit den Ventilstopfen 254 nicht vor oder drängt diesen.
Der Ventilmechanismus 252 des Druckreduzierventils 250 gemäß der zweiten Ausführungsform ist nicht auf die oben beschriebene Gestaltung beschränkt. Bspw. kann, wie bei einem in 10A gezeigten Ventilmechanismus 290, eine Gestaltung vorgesehen sein, bei welcher eine ringförmige Aussparung 294, die radial nach innen zurückgesetzt ist, an dem unteren Ende eines zweiten Gehäuses 292 vorgesehen ist, wobei der O-Ring in der ringförmigen Aussparung 294 angebracht ist. Gleichzeitig kann das obere Ende des zweiten Gehäuses 292 mit einem festgelegten Winkel radial nach innen gebogen sein, wodurch eine Dichtung (Dichtelement) 296, die einen dreieckigen Querschnitt aufweist, zwischen dem zweiten Gehäuse 292 und dem ersten Gehäuse 258 gegriffen wird.
Außerdem kann, wie bei einem in 10B gezeigten Ventilmechanismus 300, ein Flansch 304, welcher den O-Ring 261 tragen kann, an einem unteren Ende eines zweiten Gehäuses 302 vorgesehen sein. Gleichzeitig kann eine Stufe 312 an einem Übergangsbereich zwischen einem sich verjüngenden Abschnitt 310 und einer äußeren Wand 308 eines ersten Gehäuses 306 vorgesehen sein, wobei sich die Stufe 312 von der Kante der äußeren Wand 308 etwas radial nach außen erstreckt und an einem Dichtungshalter 314 des zweiten Gehäuses 302 angreift. Ein zylindrisches Presselement 361 ist an der äußeren Umfangsseite der Basis 272 vorgesehen, welches verhindert, dass der O-Ring 261 sich nach oben von dem Flansch 304 trennt. Aus diesem Grunde kann außerdem die gegenseitige Positionierung des ersten Gehäuses 306 und des zweiten Gehäuses 302 einfach und zuverlässig durchgeführt werden, wenn das erste Gehäuse 306 und das zweite Gehäuse 302 zusammengesetzt werden.
Da eine Struktur vorgesehen ist, in welcher der O-Ring 261 durch das zweite Gehäuse 302 gehalten wird, ist es außerdem nicht notwendig, eine ringförmige Nut vorzusehen, um den O-Ring 261 an der Seite des Federhalters 278 anzubringen. Dadurch können die Bearbeitungskosten zur Herstellung des Federhalters 278 verringert werden.
Außerdem wurden bei den obigen Erläuterungen Fälle beschrieben, bei denen die Ventilmechanismen 18, 100, 110, 252, 290 und 300 bei Druckreduzierventilen 10 und 250, die als eine Fluiddruckvorrichtung dienen, eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch auf eine solche Anwendung nicht beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann bspw. in einem Öffnungs-/ Schließventil verwendet werden, das in der Lage ist, den Strömungszustand eines Fluides durch Schließen und Öffnen eines Ventilstopfens zu schalten.

Claims

Eine Ventilstruktur für eine Fluiddruckvorrichtung mit Anschlüssen (12, 14) für die Zufuhr und Abfuhr eines Druckfluids und die in der Lage ist, einen Strömungszustand des Druckfluides, das in dem Inneren eines Körpers (16) durch die Anschlüsse (12, 14) strömt, einzustellen, umfassend: ein Gehäuse (60), das verschiebbar im Inneren des Körpers (16) vorgesehen ist; ein ringförmiges Dichtelement (62), das im Inneren des Gehäuses (60) vorgesehen ist und auf einem Ventilsitz (34), der in dem Körper (16) ausgebildet ist, aufsetzbar ist; und ein Halteelement (58), das im Inneren des Gehäuses (60) vorgesehen ist und das einen ersten Verbinder (64, 134, 154, 174, 194) aufweist, der in einer axialen Richtung des Gehäuses (60) vorsteht und das Dichtelement (62) zwischen dem Halteelement (58) und dem Gehäuse (60) hält, wobei das Gehäuse (60) und das Halteelement (58) durch Verbinden des ersten Verbinders (64, 134, 154, 174, 194) mit einem zweiten Verbinder (70, 160, 180, 202), der in der axialen Richtung des Gehäuses (60) vorsteht, integral aneinander angebracht werden, und durch einen Stab (48), der mit einem zentralen Abschnitt des Gehäuses (60) verbunden ist, in den Richtungen, in denen sie sich dem Ventilsitz (34) annähern und von diesem entfernen, verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (62) außerdem einen Dichtabschnitt (78, 80) aufweist, der an wenigstens einer Seitenfläche, die dem Gehäuse (60) zugewandt ist, oder an einer anderen Seitenfläche, die dem Ventilsitz (34) zugewandt ist, vorgesehen ist und der von der einen Seitenfläche und/oder der anderen Seitenfläche vorsteht, wobei der Dichtabschnitt (78, 80) eine ringförmige Gestalt aufweist und in axialer Richtung um eine festgelegte Höhe von einer Endfläche der Dichtung (62) hervorsteht.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 1, wobei ein Dichtungshalter (74), der das Dichtelement (62) halten kann, in dem Gehäuse (60) vorgesehen ist, wobei das Halteelement (58) in eine innere Umfangsseite des Dichtungshalters (74) eingesetzt ist und wobei ein sich verjüngender Abschnitt (66) in dem Halteelement (58) vorgesehen ist, wobei der Durchmesser des sich verjüngenden Abschnitts (66) sich in einer Richtung entgegen der Einsetzrichtung in das Gehäuse allmählich erweitert, und wobei das Dichtelement (62) sandwichartig zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt (66) und dem Dichtungshalter (74) gegriffen wird.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 2, wobei der Dichtungshalter (74) im Inneren des Körpers (16) an einer Seite des Ventilsitzes (34) angeordnet ist.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der Dichtungshalter (74) eine äußere Wand (122) aufweist, die an einer äußeren Umfangsseite des Dichtelementes (62) vorgesehen ist, wobei die äußere Wand (122) so geneigt ist, dass sich ihr Durchmesser radial nach innen verringert, so dass sie sich allmählich dem sich verjüngenden Abschnitt (66) annähert.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 1, außerdem umfassend einen Vorsprung (102, 114), der an dem Ventilsitz (34) und/oder einer Seitenfläche des Gehäuses (60), die dem Dichtelement (62) zugewandt ist, vorgesehen ist und der zu einer Seite des Dichtelements (62) vorsteht.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der erste Verbinder (64) mit dem zweiten Verbinder (70) verschweißt oder verklebt ist.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der erste Verbinder (154) in einen inneren Abschnitt des zweiten Verbinders (160) eingepresst ist.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der erste Verbinder (174) mit dem zweiten Verbinder (180) verschraubt ist.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der erste Verbinder (134) durch Crimpen an dem zweiten Verbinder (140) angebracht ist.
Die Ventilstruktur nach Anspruch 3, wobei der erste Verbinder (194) einen Vorsprung (198) aufweist, der radial nach außen vorsteht, wobei der Vorsprung (198) in Eingriff mit einem Eingriffsabschnitt (204) des zweiten Verbinders (202) versetzt ist.