DE1187026B - Fluid valve controlled by pressure medium for automatic flow limitation devices - Google Patents

Fluid valve controlled by pressure medium for automatic flow limitation devices

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Description

Von Druckmittel gesteuertes Flüssigkeitsventil für selbsttätige Mengenbegrenzungsvorrichtungen Zusatz zum Patent: 1 115041 Die Erfindung betrifft ein von Druckmittel gesteuertes Flüssigkeitsventil, das von einem Mengenvoreinstellwerk steuerbar ist und bei dem der Ventilverschlußkörper von einem vom Druckmittel beaufschlagten Hubglied gegen die Wirkung einer Ventilschließfeder geöffnet und vor dem Abschluß zur Vermeidung eines starken Flüssigkeitsschlages durch Druckentlastung des Hubgliedes in eine drosselnde Zwischenstellung gebracht wird. Bekanntlich wird bei derartigen Ventilen die drosselnde Zwischenstellung des Ventilkörpers herbeigeführt, um beim plötzlichen Schließen des Ventils den dabei auftretenden Flüssigkeitsschlag zu mildern und unschädlich zu machen. Bei der im Hauptpatent 1115 041 geschilderten Anordnung erfolgt die Druckentlastung des Ventilhubgliedes durch eine vom Mengenvoreinstellwerk betätigte Umschaltvorrichtung, durch welche der an die Steuerdruckleitung angeschlossene Steuerdruckraum des Ventilhubgliedes von der Steuerdruckleitung abgeschaltet und mit einem Druckmittelauslaß verbunden wird.Fluid valve controlled by pressure medium for automatic flow limitation devices Addendum to patent: 1 115041 The invention relates to a pressure medium controlled Liquid valve which can be controlled by a quantity presetting unit and in which the valve closure body by a lifting member acted upon by the pressure medium against the action of a valve closing spring opened and closed to avoidance a strong liquid hammer by relieving the pressure of the lifting element in a throttling intermediate position is brought. It is known that such valves the throttling intermediate position of the valve body brought about at the sudden Closing the valve to mitigate the resulting liquid hammer and harmless close. In the arrangement described in the main patent 1115 041, the pressure is relieved of the valve lifting member by a switching device operated by the quantity presetting mechanism, through which the control pressure chamber of the valve lifting member connected to the control pressure line disconnected from the control pressure line and connected to a pressure medium outlet will.

Es sind dort zur Steuerung des Hubgliedes zwei durch Umschaltvorrichtungen wahlweise an die Steuerdruckleitung oder an eine Auslaßleitung anschließbare Steuerdruckräume vorgesehen. Die beiden Steuerdruckräume werden bei der dort geschilderten Ausführung von Druckflächen unterschiedlicher Größe begrenzt, so daß in der Zwischenstellung des Ventilverschlußkörpers ein Gleichgewichtszustand zwischen der Schließkraft und der öffnenden Kraft des Druckmittels entsteht. Dieser Gleichgewichtszustand, der die Zwischenstellung des Ventilverschlußkörpers bestimmt, ist jedoch nicht allein von den Druckverhältnissen und dem Größenunterschied der Druckflächen des Hubgliedes abhängig, sondern er wird in undefinierter Weise auch beeinflußt von der Stopfbuchsenreibung des Ventilschaftes.There are two switching devices to control the lifting element Control pressure chambers that can be connected either to the control pressure line or to an outlet line intended. The two control pressure chambers are in the version described there limited by pressure areas of different sizes, so that in the intermediate position of the valve closure body a state of equilibrium between the closing force and the opening force of the pressure medium arises. This state of equilibrium, the determines the intermediate position of the valve closure body, but is not alone of the pressure conditions and the difference in size of the pressure surfaces of the lifting element dependent, but it is also influenced in an undefined way by the stuffing box friction of the valve stem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Hauptpatent beschriebene Anordnung zu verbessern, insbesondere den Einfluß der Stopfbuchsenreibung auf den in der Zwischenstellung vorhandenen Durch laßquerschnitt zu beseitigen. The invention is based on the object described in the main patent To improve arrangement, in particular the influence of the gland friction on the to eliminate existing passage cross-section in the intermediate position.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein vom Steuerdruck in einer aweiten Druckkammer beaufschlagtes Hilfshubglied mit einem Anschlag verbunden ist, an dem das Ventilhubglied in der Zwischenstellung zur Anlage kommt, und daß die Druckkammer des Hilfshubgliedes durch die vom Mengenvoreinstellwerk betätigte Umschaltvorrichtung wahlweise an die Steuerdruckleitung oder den Druckmittelauslaß anschließbar ist. Es wird also die Zwischenstellung des Ventilschlußkörpers nicht mehr durch ein Kräftegleichgewicht bestimmt, sondern durch einen Anschlag, der vom Steuerdruck in der Anschlagstellung festgehalten wird. In anderem Zusammenhang sind steuerbare Anschläge für das Hubglied eines Ventils bekannt. Es handelt sich dabei jedoch nicht um die Herbeiführung einer drosselnden Zwischenstellung bei Ventilen, die von einer selbsttätigen Mengenbegrenzungsvorrichtung gesteuert werden. This is achieved according to the invention in that one of the control pressure Auxiliary lifting member acted upon in a wide pressure chamber is connected to a stop is on which the valve lift member comes to rest in the intermediate position, and that the pressure chamber of the auxiliary lifting member operated by the quantity presetting mechanism Switching device either to the control pressure line or the pressure medium outlet is connectable. So it will be the Intermediate position of the valve body not determined more by an equilibrium of forces, but rather by a stop that was created by the Control pressure is held in the stop position. In other context are controllable stops for the lifting member of a valve known. These are but not about bringing about a throttling intermediate position for valves, which are controlled by an automatic quantity limitation device.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Fig. 2 und 3 zeigen schematisch die Umschaltventile bei verschiedenen Betriebszuständen. Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine abgewandelte Umschaltvorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen. An embodiment of the invention is shown schematically in FIG. FIGS. 2 and 3 schematically show the switching valves in different operating states. 4, 5 and 6 show a modified switching device in different operating states.

Mit dem Schaft 1 eines in einem Ventilgehäuse 2 angeordneten Ventilverschlußkörpers 3 ist eine Membran 4 verbunden, die einen Ansatz 5 des Ventilgehäuses 2 oben abschließt. Mit dem Membranteller4' ist ein in einem Zylinder 6 gleitender Kolben 7 verbunden, dessen Durchmesser größer ist als der des Membrantellers 4'. Der Zylinder 6 befindet sich in einem oben geschlossenen Kopfstück 8, das auf den Ansatz 5 des Ventilgehäuses 2 aufgesetzt ist. Zwischen der Membran 4 und dem Kolben 7 befindet sich ein Steuerdruckraum 9, der durch eine kurze LeitunglO an eine Druckmittelleitung 11 angeschlossen ist. Ein zweiter Steuerdruckraum 12 befindet sich an der Außenseite des Kolbens 7. Durch eine Leitung 13 ist eine Verbindung mit einem Dreiwegehahn 14 hergestellt. Auf einem von Stegen8 des Kopfstückes 8 getragenen Ring 15 liegt eine Membran 16 auf, die zusammen mit einem Gehäusedeckel 17 einen Steuerdruckraum 18 begrenzt. Am Membranteller 16' ist ein Anschlagbolzen 19 befestigt, der in einer abdichtenden Führung 20 das Kopfstück 8 durchdringt und in den Steuerdruckraum 12 hineinragt. Durch eine von außen zu betätigende Stellmutter 21 kann die tiefste Stellung des Anschlagbolzens 19 eingestellt werden. Der Steuerdruckraum 18 ist durch eine Leitung 22 an einen weiteren Dreiwegehahn 23 angeschlossen. With the shaft 1 of a valve closure body arranged in a valve housing 2 3, a membrane 4 is connected, which closes off an extension 5 of the valve housing 2 at the top. A piston 7 sliding in a cylinder 6 is connected to the diaphragm plate 4 ', whose diameter is larger than that of the diaphragm plate 4 '. The cylinder 6 is located in a closed top head piece 8, which is on the approach 5 of the valve housing 2 is in place. A control pressure chamber is located between the membrane 4 and the piston 7 9, which is connected to a pressure medium line 11 by a short line 10. A second control pressure chamber 12 is located on the outside of the piston 7 one Line 13 is connected to a three-way valve 14. On one Ring 15 carried by webs 8 of the head piece 8 rests on a membrane 16 which together with a housing cover 17 delimits a control pressure chamber 18. On the membrane plate 16 'a stop bolt 19 is attached, which in a sealing guide 20 the Head piece 8 penetrates and protrudes into the control pressure chamber 12. Through one of Adjusting nut 21 to be operated externally can be the lowest position of the stop bolt 19 can be set. The control pressure chamber 18 is through a line 22 to a another three-way valve 23 connected.

Die beiden Dreiwegehähne 14, 23 gestatten es, den zugehörigen Steuerdruckraum 12 bzw. 18 wahlweise an die Druckmittelleitung 11 oder an eine Auslaßleitung24 anzuschließen. Die Betätigung der Dreiwegehähne 14, 23 erfolgt z. B. durch von einem (nicht dargestellten) Mengenvoreinstellwerk schaltbare Magnete 25. In die zum Dreiwegehahn 14 führende Druckmittelzuleitung 11' ist ein einstellbares Drosselventil 26 eingeschaltet. The two three-way cocks 14, 23 allow the associated control pressure chamber 12 or 18 optionally to be connected to the pressure medium line 11 or to an outlet line 24. The actuation of the three-way cocks 14, 23 takes place, for. B. by a (not shown) Quantity presetting switchable magnets 25. In the one leading to the three-way valve 14 Pressure medium supply line 11 ', an adjustable throttle valve 26 is switched on.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Offenstellung des Ventils sind alle Steuerdruckräume 9, 12, 18 an die Druckmittelleitung angeschlossen. Der Steuerdruck im Raum 9 hat das Bestreben, den Ventilverschlußkörper 3 in Schließstellung zu bringen, und wirkt daher im gleichen Sinne wie die Ventilschließfeder 27. Durch den auf die Oberfläche des Kolbens 7 im Raum 12 wirkenden Steúerdruck wird jedoch der Ventilverschlußkörper 3 unter Überwindung der Schließkräfte in Offenstellung gehalten. Wird der Dreiwegehahn 14, wie in Fig.2 dargestellt ist, so umgeschaltet,, daß der Steuerdruckraum 12 mit dem Auslaß verbunden ist, also drucklos wird, dann wird der Ventilverschlußkörper 3 unter dem Einfluß der Schließkräfte in Schließrichtung bewegt, bis der Kolben 7 am Anschlagbolzen 19 zur Anlage kommt. In the case of the in FIG. 1 shown open position of the valve are all Control pressure chambers 9, 12, 18 connected to the pressure medium line. The control pressure in space 9 strives to bring the valve closure body 3 into the closed position, and therefore acts in the same sense as the valve closing spring 27. By the However, the control pressure acting on the surface of the piston 7 in the space 12 becomes the valve closure body 3 held in the open position by overcoming the closing forces. Becomes the three-way cock 14, as shown in Fig.2, switched so that the control pressure chamber 12 with the outlet is connected, so is depressurized, then the valve closure body 3 moves under the influence of the closing forces in the closing direction until the piston 7 comes to rest on the stop pin 19.

Der Anschlagbolzen 19 wird durch den im Raum 18 herrschenden Steuerdruck in seiner Anschlagstellung gehalten. Der Ventilverschlußkörper 3 hat somit sein durch den einstellbaren Anschlagbolzen 19 genau definierte Zwischenstellung erreicht. Wird nunmehr der Dreiwegehahn 23 umgeschaltet (s. Fig.3), so daß der Steuerdruck im Raum 18 verschwindet, gibt der Anschlagbolzen 19 den Schließkräften nach und der Ventilverschlußkörper 3 geht in Schließstellung.The stop pin 19 is controlled by the control pressure in space 18 held in its stop position. The valve closure body 3 thus has to be A precisely defined intermediate position is achieved by the adjustable stop pin 19. If the three-way valve 23 is now switched over (see FIG. 3), so that the control pressure disappears in space 18, the stop bolt 19 gives way to the closing forces and the valve closure body 3 goes into the closed position.

Zum öffnen des Ventils werden beide Dreiwegehähne 14, 23 wieder auf die Druckmittelleitung 11 umgeschaltet. Durch den Steuerdruck im Raum 18 wird der Anschlagbolzen 19 sofort wieder in seine Anschlagstellung gedrfickt, so daß der Ventilverschlußkörper 3 in erwünschter Weise ohne Verzögerung in die Zwischenstellung gelangt. Im Raum 12 entwickelt sich der Steuerdruck infolge der Drosselung bei 26 mit einstellbarer Verzögerung, so daß der Ventilverschlußkörper 3 entsprechend langsam in Offenstellung geht. Dadurch werden Flüssigkeitsstöße vermieden und die in der Regel angeschlossenen Mengenmeßgeräte geschont. To open the valve, both three-way cocks 14, 23 are opened again the pressure medium line 11 switched over. The control pressure in space 18 is the Stop pin 19 immediately pressed back into its stop position, so that the Valve closure body 3 in a desired manner without delay in the intermediate position got. The control pressure develops in space 12 as a result of the throttling at 26 with an adjustable delay, so that the valve closure body 3 is correspondingly slow goes into open position. This avoids liquid surges and prevents the in the Usually connected volume measuring devices are spared.

Der Druck im Steuerdruckraum 9, der wegen der unterschiedlichen Druckflächen (4, 7) eine die Schließkraft der Feder 27 unterstützende Kraftkomponente erzeugt, ermöglicht es, mit einer relativ schwachen Ventilschließfeder 27 auszukommen. The pressure in the control pressure chamber 9, because of the different pressure areas (4, 7) generates a force component supporting the closing force of the spring 27, makes it possible to get by with a relatively weak valve closing spring 27.

Man kann auf diesen Steuerdruckraum 9 gegebenenfalls ganz verzichten, wenn die Ventilschließfeder 27 entsprechend stärker ausgebildet wird. Bei größeren Ventilen ist die vom Steuerdruck im Raum 9 erzeugte Schließkraftkomponente jedoch von großem Vorteil, weil man sie, wie in F i g. 4 bis 6 gezeigt ist, beim Öffnen des Ventils leicht unwirksam machen kann, ohne beim Schließen des Ventils auf sie verzichten zu müssen. Zu diesem Zwecke ist zwischen der Druckmittelleitung 11 und der zum Steuerdruckraum 9 führenden Leitung ein weiterer Dreiwegehahn 28 angeordnet, durch den bei Offenstellung des Ventils der Steuerdruckraum 9 mit dem Auslaß 24 verbunden, also drucklos ist. Es braucht also zum Öffnen des Ventils vom Steuerdruckraum in den Räumen 12 und 18 nur die Kraft der Ventilschließfeder 27 überwunden zu werden, während beim Schließvorgang (s. F i g. 5 und 6) durch Umschaltung des Dreiwegehahnes 28 auf die Druckmittelleitung 11 außer der Federkraft 27 noch zusätzlich eine Steuerdruckkomponente zur Verfügung steht. Natürlich können an Stelle der Dreiwegehähne 14, 24, 28 andere Umschaltmittel verwendet werden.You can do without this control pressure chamber 9 if necessary, when the valve closing spring 27 is made correspondingly stronger. With larger ones Valves however, the closing force component generated by the control pressure in space 9 is large Advantage because you can, as in Fig. 4 to 6 is shown when opening the valve can easily render ineffective without having to do without them when closing the valve to have to. For this purpose is between the pressure medium line 11 and the control pressure chamber 9 leading line another three-way valve 28 arranged through the open position of the valve, the control pressure chamber 9 is connected to the outlet 24, that is to say is depressurized. So it takes to open the valve from the control pressure chamber in the spaces 12 and 18 only the force of the valve closing spring 27 to be overcome during the closing process (see Figs. 5 and 6) by switching the three-way valve 28 to the pressure medium line In addition to the spring force 27, a control pressure component is also available stands. Of course, instead of the three-way cocks 14, 24, 28, other switching means can be used be used.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Von Druckmittel gesteuertes Flüssigkeitsventil, das von einem Mengeneinstellwerk steuerbar ist und bei dem der Ventilverschlußkörper von einem vom Druckmittel beaufschlagten Hubglied gegen die Wirkung einer Ventilschließfeder geöffnet und vor dem Abschluß zur Vermeidung eines starken Flüssigkeitsschlages durch Druckentlastung des Hubgliedes in eine drosselnde Zwischenstellung gebracht wird, wobei die Druckentlastung des Ventilhubgliedes durch eine vom Mengenvoreinstellwerk betätigte Umschaltvorrichtung erfolgt, durch welche der an die Steuerdruckleitung angeschlossene Steuerdruckraum des Ventilhubgliedes von der Steuerdruckleitung abgeschaltet und mit einem Druckmittelauslaß verbunden wird, nach Patent 1115041, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Steuerdruck in einer zweiten Druckkammer (18) beaufschlagtes Hilfshubglied (16') mit einem Anschlag (19) verbunden ist, an dem das Ventilhubglied (7) in der Zwischenstellung zur Anlage kommt, und daß die Druckkammer (18) des Hilfshubgliedes durch die vom Mengenvoreinstellwerk betätigte Umschaltvorrichtung (23) wahlweise an die Steuerdruckleitung (11) oder den Druckmittelauslaß (24) anschließbar ist. Claims: 1. Fluid valve controlled by pressure medium, which can be controlled by a quantity setting mechanism and in which the valve closure body by a lifting member acted upon by the pressure medium against the action of a valve closing spring opened and before closing to avoid strong liquid hammer brought into a throttling intermediate position by relieving the pressure of the lifting element is, the pressure relief of the valve lift member by one of the quantity presetting mechanism actuated switching device takes place, through which the to the control pressure line connected control pressure chamber of the valve lifting member disconnected from the control pressure line and is connected to a pressure medium outlet, according to Patent 1115041, characterized in that that an auxiliary lifting member acted upon by the control pressure in a second pressure chamber (18) (16 ') is connected to a stop (19) on which the valve lifting member (7) in the Intermediate position comes to rest, and that the pressure chamber (18) of the auxiliary lifting member by the switching device (23) actuated by the quantity presetting mechanism can be connected to the control pressure line (11) or the pressure medium outlet (24). 2. Von Druckmittel gesteuertes Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zum Druckraum (12) des Ventilhubgliedes (7) führende Steuerdruckleitung (11') vor der Umschaltvorrichtung (14) eine einstellbare Drosselvorrichtung (26) eingeschaltet ist. 2. Liquid valve controlled by pressure medium according to claim 1, characterized in that leading to the pressure chamber (12) of the valve lift member (7) Control pressure line (11 ') an adjustable throttle device upstream of the switching device (14) (26) is switched on. 3. Von Druckmittel gesteuertes Flüssigkeitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilhubglied zwei Druckflächen (7, 4') unterschiedlicher Größe aufweist, zwischen denen ein dritter Steuerdruckraum (9) gebildet ist, in dem eine Ventilschließkraft entsteht. 3. Fluid valve controlled by pressure medium according to claim 1 or 2, characterized in that the valve lifting member has two pressure surfaces (7, 4 ') of different sizes, between which a third control pressure chamber (9) is formed in which a valve closing force arises. 4. Von Druckmittel gesteuertes Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Steuerdruckraum (9) durch eine Umschaltvorrichtung (28) beim Öffnen des Ventils mit einer Auslaßleitung (24) verbunden ist. 4. Valve controlled by pressure medium according to claim 3, characterized in that that the third control pressure chamber (9) by a switching device (28) when opening of the valve is connected to an outlet line (24). 5. Von Druckmittel gesteuertes Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlagbolzen (19) ein das Hubglied (7) umschließendes Gehäuse (8) axial in einer abgedichteten Führung (20) durchdringt und von einer Membran (16) gesteuert ist, die auf einem von Stegen (8') des Gehäuses (8) getragenen Ring (15) aufliegt und zusammen mit einem Gehäusedeckel (17) den einen Steuerdruckraum (18) begrenzt. 5. Valve controlled by pressure medium according to one of claims 1 bis4, characterized that a stop bolt (19) a the Housing (8) enclosing the lifting element (7) axially in a sealed guide (20) penetrates and is controlled by a membrane (16) which is on one of webs (8 ') of the housing (8) carried ring (15) rests and together with a housing cover (17) delimits a control pressure chamber (18). 6. Von Druckmittel gesteuertes Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Anschlagbolzen (19) eine von außen zugängliche Stellmutter (21) angeordnet ist, die zur Einstellung der tiefsten Stellung des Anschlagbolzens (19) dient. 6. Valve controlled by pressure medium according to claim 5, characterized in that that an externally accessible adjusting nut (21) is arranged on the stop bolt (19) is that for It is used to set the lowest position of the stop bolt (19). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 670 328, 880 242; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 058 802, 1056445; deutsche Patentanmeldung M 1408 I a/46 c (bekanntgemacht am 26. 5. 1954); britische Patentschrift Nr. 458 430; USA.-Patentschriften Nr. 1 406 013, 1 406 015, 2626633. Considered publications: German Patent Specifications No. 670 328, 880 242; German Auslegeschriften No. 1 058 802, 1056445; German patent application M 1408 I a / 46 c (published May 26, 1954); British Patent No. 458 430; U.S. Patent Nos. 1,406,013, 1,406,015, 2626633.
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