DE1195567B

DE1195567B - Selbsttaetiges Ventil zur Entleerung eines mit einem gasfoermigen Druckmittel gefuellten Druckraumes eines Arbeitskolbens

Info

Publication number: DE1195567B
Application number: DEH46020A
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-06-08
Filing date: 1962-06-08
Publication date: 1965-06-24

Description

Selbsttätiges Ventil zur Entleerung eines mit einem gasförmigen Druckmittel gefüllten Druckraumes eines Arbeitskolbens Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ventil zur Entleerung eines mit einem gasförmigen Druckmittel gefüllten Druckraumes eines Arbeitskolbens, der bei seiner mechanischen Freigabe das Druckmittel auf hohen Druck bringt.
Sie hat zur Aufgabe, ein schnell und vollständig öffnendes Ventil zu schaffen, das den mit einem Gas gefüllten Druckraum eines Arbeitskolbens, der bei seiner mechanischen Freigabe das Druckmittel auf einen hohen Druck bringt, selbsttätig entleert, ohne daß Schwingungen oder Stöße auftreten.
Es sind bereits Ventile bekannt, deren Druckmittel außer einer Belüftung auch einen Druckschalter betätigt, welcher den Stromkreis eines Magnetventils bei Drucksteigerung schließt. Auch federbelastete Hochdruckventile für Sicherheitszwecke sind bekannt, die in Verbindung mit einem Hubmagneten und einem Kontaktmanometer für die Überwachung des Abblasedruckes bei Druckanstieg selbsttätig abblasen. Diese Ausführungen eignen sich zwar für den vorliegenden Fall, sind aber durch zusätzliche Teile sehr kompliziert. Demgegenüber erbringt die Erfindung den Vorteil größerer Einfachheit.
Nach der Erfindung wird dies durch die Vereinigung folgender an sich bekannter- Merkmale erreicht: a) Das Verschlußstück schließt unter einer Gegenkraft entgegen der Strömungsrichtung; b) das Verschlußstück schließt bei seiner Öffnung unter dem Druck des zu entleerenden Druckmittels einen elektrischen Schalter; c) der von dem elektrischen Schalter geschlossene Stromkreis speist einen elektromagnetischen Antrieb eines Hilfsventils; d) das Hilfsventil öffnet unter Strom einen Druckmittelweg zu - einem mit dem Verschlußstück verbundenen Kolben; e) der Kolben vollendet die Öffnungsbewegung des Verschlußstückes.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Gesamtansprechzeit verkürzt wird, da das Verschlußstück sowohl dem Druck des Druckmittels als auch dem Druck einer einstellbaren Gegenkraft ausgesetzt ist, wobei das Verschlußstück unmittelbar bereits den Schalter betätigt, welcher jetzt die Erregung des Magneten zum Abheben des Verschlußstückes vom Ventilsitz auslöst. Das Ventil hat gleichzeitig die Funktion des Druckschalters selbst mit übernommen, so daß die Gesamtansprechzeit verkürzt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung im Schnitt.
In einem Gehäuse 1 ist der Zulauf mit 2 und der Ablauf mit 3 bezeichnet. Auf dem Ventilsitz 4 ruht ein Verschlußstück 5, welches am unteren Ende einer Ventilstange 6 befestigt ist. Diese durchsetzt nahezu das ganze Gehäuse 1 und trägt in einer Kammer 7 des Gehäuses 1 einen Federteller 8, auf welchem sich das untere Ende einer Schraubenfeder 9 abstützt. Das obere Ende der Schraubenfeder 9 liegt an einem Einstellglied 10 an, welches mit einem ringförmigen Ansatz 11, in ein Gewinde 12 im Gehäuse 1 eingreift und durch Verdrehen, z. B. mit Hilfe eines in die Bohrung 13 einsteckbaren Stiftes, axial verstellt werden kann. Der auf die Ventilstange 6 und damit auf das Verschlußstück 5 wirkende Federdruck kann auf diese Weise eingestellt werden, wobei die Größe des jeweiligen Federdruckes durch einen am Einstellglied 10 angebrachten, seitlich abstehenden Rand 14, welcher an einer am Gehäuse 1 angeordneten Skala 15 entlang geführt ist, abgelesen werden kann. Dieser Federdruck entspricht dem Druck; bei welchem sich das Verschlußstück 5 anzuheben beginnt.
Zur endgültigen Anhebung des Verschlußstückes 5 ist an der Ventilstange 6 ein Kolben 16 angebracht, dessen Druckraum 17 über einen Kanal 18 mit dem Zulauf in Verbindung steht und der durch ein Hilfsventil 19 gesteuert wird. Letzteres ist als Mehrwegeventil ausgebildet, dessen Verschlußstücke 20 und 21 mit einem Zulauf 22 und einem Ablauf 23 in Verbindung stehen. Das Hilfsventil 19 wird durch den Anker eines Elektromagneten 24 bewegt und verschließt in der abgeschalteten Stellung den Ventilsitz 25 für den Zulauf des Druckmittels. Der Elektromagnet 24 wird über einen Schalter 26 geschaltet. Der Schalter 26 wird durch die Ventilstange 6 selbst betätigt und ist in axialer Verlängerung zur Ventilstange 6 angeordriet, durch deren obere Stirnfläche 27 er ausgelöst wird. Der Schalter 26 spricht auf kleinste Wege an, so daß schon bei geringer Bewegung der Ventilstange 6 ein Schaltvorgang ausgelöst werden kann. Die Lage des Schalters gegenüber der Endstellung der Spindel und damit das Schalterspiel ist noch zusätzlich einstellbar.
Für die Betätigung des Ventils wird zunächst die gewünschte Druckhöhe durch Verdrehen des Einstellgliedes 10 eingestellt. Wird diese Druckhöhe am Zulauf 2 erreicht, beginnt sich das von unten beaufschlagte Verschlußstück 5 und damit die Ventilstange 6 anzuheben. Das Verschlußstück 5 weist einen Kragen 28 auf, welcher mit seitlichem Spiel in den Ventilsitz 4 ragt. Hebt sich das Verschlußstück 5 vom Ventilsitz 4 ab, dann kann nur eine kleine Menge des abzulassenden Gases durchfließen, so daß keine Druckwellen im Abgang auftreten. Gleichzeitig wird von der Ventilstange 6 der Schalter 26 in Tätigkeit gesetzt und dieser schließt den Stromkreis für den Elektromagneten 24, der das Verschlußstück 20 von seinem Ventilsitz 25 abhebt.
Das Steuerdruckmittel, welches vom Druckmittel des Zulaufes 2 abgeleitet ist, kann nun durch den Kanal 18 in den Druckraum 17 treten und den Kolben 16 beaufschlagen, so daß die Ventilstange 6 weiter angehoben und damit das Verschlußstück 5 vollständig von seinem Ventilsitz 4 abgehoben wird. Der Zulauf 2 ist praktisch ohne Zeitverluste mit dem Ablauf 3 verbunden. Bei Unterschreiten des eingestellten Druckes senkt sich das Verschlußstück 5 wieder, bis der Schalter 26 den Stromkreis unterbricht. Das Hilfsventil 19 nimmt seine in der Zeichnung dargestellte Stellung ein, in welcher das Verschlußstück 21 von seinem Ventilsitz abgehoben ist. Das Druckmittel im Druckraum 17 kann somit über den Ablauf 23 ins Freie bzw. in den Ablauf 3 abfließen. Das Verschlußstück 5 geht in seine Schließstellung über.
Denkbar ist die Erfindung auch mit einem Durchgangsventil als Hilfsventil, welches bei Erregung des Magneten 24 nur einen Ventilsitz 25 freigibt. Im Kolben 16 ist dann eine Zulaufbohrung vorgesehen, während die größere Ablauföffnung von dem Hilfsventil gesteuert wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Selbsttätiges Ventil zur Entleerung eines mit einem gasförmigen Druckmittel gefüllten Druckraumes eines Arbeitskolbens, der bei seiner mechanischen Freigabe das Druckmittel auf hohen Druck bringt, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) Das Verschlußstück (5) schließt unter einer Gegenkraft (9) entgegen der Strömungsrichtung; b) das Verschlußstück (5) schließt bei seiner Öffnung unter dem Druck des zu entleerenden Druckmittels einen elektrischen Schalter (26); c) der von dem elektrischen Schalter (26) geschlossene Stromkreis speist einen elektromagnetischen Antrieb (24) eines Hilfsventils (19); d) das Hilfsventil (19) öffnet unter Strom einen Druckmittelweg (22, 18) zu einem mit dem Verschlußstück (5) verbundenen Kolben (16); e) der Kolben (16) vollendet die öffnungsbewegung des Verschlußstückes (5).
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (5) mit einem an sich bekannten Kragen (28), vorzugsweise mit seitlichem Spiel, gegen die Zulaufrichtung des Druckmittels in den Ventilsitz (4) eingreift.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (6) an einem Ende das Verschlußstück (5) trägt und mit der Stirnfläche (27) des anderen Endes sich gegen den Schalter (26) abstützt, während eine die Gegenkraft erzeugende einstellbare Feder (9) mit einem Ende an der Ventilstange (6) angreift und sich mit ihrem anderen Ende auf einem Einstellglied (10) im Gehäuse abstützt.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (10) im Gehäuse (1) in einem Gewinde (12) axial verstellbar geführt ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (10) einen Rand (14) aufweist, welcher gegenüber einer am Gehäuse (10) angebrachten Skala (15) sichtbar ist.
6. Ventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (26) in axialer Richtung der Ventilstange (6) einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 725185, 857 723; deutsche Auslegeschrift Nr. 1013138; britische Patentschrift Nr. 828 893; USA.-Patentschriften Nr. 1439 231, 2 908 291.