DE1196458B

DE1196458B - Druckmittelbetaetigtes Ventil mit Steuerung durch ein Dreiwege-Hilfsventil und mit einem Entlastungsventil

Info

Publication number: DE1196458B
Application number: DEH40925A
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser; Erich Herion
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-11-12
Filing date: 1960-11-12
Publication date: 1965-07-08

Description

Druckmittelbetätigtes Ventil mit Steuerung durch ein Dreiwege-Hilfsventil und mit einem Entlastungsventil Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigtes Ventil mit Steuerung durch ein Dreiwege-Hilfsventil, das zunächst die Öffnung eines im Innern eines Hauptventils angeordneten Entlastungsventils mit einem Differentialkolben steuert, worauf das Hauptventil unter dem Druck des vor ihm anstehenden Druckmittels geöffnet wird.
Bei solchen Ventilen besteht nun die Aufgabe, besonders wenn sehr hohe Drücke zu schalten sind, darin, durch das öffnen des Entlastungsventils eine geringe Menge Druckmittel bereits schnell der Verbraucherstelle zuzuführen und ihr nach Ablauf einer einstellbaren Zeit dann selbsttätig unter Vermeidung von Schlägen die volle Druckmittelmenge zuzuleiten, während die Vorgänge bei der Schließung umgekehrt verlaufen sollen.
Nach der Erfindung wird dies durch die Vereinigung folgender Merkmale erreicht: a) Das Entlastungsventil ist mit seinem Differentialkolben abgedichtet im Hauptventil untergebracht; b) die dem Zulauf des Druckmittels abgewandte Druckseite über dem Hauptventil ist in zwei konzentrische Druckräume unterteilt, die durch eine Führung voneinander getrennt sind; e) der innere Druckraum, der gleichzeitig -den Druckraum des Entlastungsventils bildet, ist durch ein sich von diesem weg öffnendes Rückschlagventil mit parallelgeschalteter einstellbarer Drossel mit dem Hilfsventil verbunden, und d) der äußere Druckraum ist durch ein von diesem weg schließendes Rückschlagventil und eine parallelgeschaltete einstellbare Drossel mit dem Hilfsventil in Verbindung.
Auf diese Weise wird sichergestellt, däß bei öffnung des Hilfsventilabganges der Hilfskreislauf der einzelnen Druckräume offen ist, so daß der Druck über dem Entlastungsventil über das sich jetzt öffnende Rückschlagventil praktisch schlagartig in den Abgang abbauen kann, und das Entlastungsventil einen Teilquerschnitt am Ventildurchgang freigibt, während gleichzeitig noch Druck über dem Hauptventil bestehen bleibt, der wegen des sich schließenden Rückschlagventils nur über seine Drosselstelle langsam zum Abbauen gelangt. Das Hauptventil öffnet also nur nach einer gewünschten Verzögerungszeit. Im umgekehrten Fall wird bei Abschaltung des Abganges durch das Hilfsventil zuerst das Hauptventil an den Hilfskreislauf durch das sich öffnende Rückschlagventil angeschlossen, während das Entlastungsventil noch eine gewisse Zeit in seiner öffnungsstellung verbleibt und mit einer gewissen einstellbaren Verzögerung in seine Schließstellung übergeht. Durch völlige Freigabe der Drosselstellen kann darüber hinaus dann das gesamte Ventil auch ohne zeitliche Abstufungen der Schaltbewegungen untereinander arbeiten, da auf diese Weise die Rückschlagventile umgangen sind.
Es ist bereits ein druckmittelbetätigtes Durchgangsventil bekannt, dessen Hilfsventil unmittelbar einen Abgang im Hauptventil beherrscht. Für eine verzögerte öffnungs- und beschleunigte Schließbewegung wird jedoch in den Antrieb des Hilfsventils eingegriffen. Eine Umkehrung der Arbeitsweise ist hierbei nicht möglich. Weiterhin ist es bekannt, zur Entlastung von hilfsgesteuerten Durchgangsventilen das Verschlußstück durch eine Umgehungsleitung zu überbrücken, in der wiederum ein gesondert zu schaltendes Durchgangsventil liegt. Auch ist die Ausbildung hilfsgesteuerter Durchgangsventile bekannt, deren Hilfsventil das Hauptventil nicht unmittelbar, sondern mittels eines weiteren zwischengeschalteten Hilfsventils steuert, jedoch nur mit dem Ziel, eine sogenannte doppelte Vorsteuerung zu erreichen, um mit geringen Kräften, am Hilfsventil auszukommen. Eine volle Querschnittsfreigabe in bestimmten Stufen und in einem einstellbaren Zeitablauf ist dabei nicht möglich. Es ist auch bekannt in die Zuleitung vom Hilfsventil zum Druckraum des Hauptventils eine einstellbare Drossel und ein Rückschlagventil einzubauen.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung an Hand eines Längsschnittes.
In dem Ventilgehäuse 1 wird bei 2 das abzusperrende Druckmittel zu- und bei 3 abgeführt. Der Ventilsitz 4 erhält seinen Abschluß durch das Verschlußstück 5, eines Hauptventils 6 welches unmittelbar mit dem Differenzkolben 7 verbunden ist, welcher mittels der Feder 38 im Schließsinn belastet ist.
Der Differenzkolben 7 wird in einer Bohrung 8 des Gehäuses 1 mittels einer Dichtung 9 verschiebbar geführt, und sein äußerer Druckraum 10 ist über die Leitung 11 an den Raum 12 des als Dreiwegeventil ausgebildeten Hilfsventils 13 angeschlossen. Das Verschlußstück 14 des Hilfsventils 13 schließt in der gezeichneten Stellung den Ventilsitz 15 und damit den Abgang 16 des Hilfskreislaufes 11, 16 nach außen ab. In dieser Stellung des Hilfsventils, d. h. bei Abschaltung des Magneten 17, wird der über die Leitung 18 in den oberen Teil 19 des Hilfsventils abgezweigte Hilfskreislauf -mit dem Druckraum 10 verbunden, und der Differenzkolben 7 nimmt seine untere Stellung ein. Gleichzeitig ist das Rückschlagventil29 geöffnet.
Innerhalb des Differenzkolbens 7 ist ein Differentialkolben 20 vorgesehen, der mit seinem Verschlußstück 31 den Ventilsitz 21 in dem Hauptkolben 7 verschließt, oder bei Aufwärtsbewegung freigibt. Das Verschlußstück 31 dient als Entlastungsventil.
über den Durchgang des Ventilsitzes 21 kann ein Teil des freizugebenden Druckmittels dann in den Abgang 3 abfließen, so daß bei Öffnung des Verschlußstückes 31 eine Teilentlastung und eine Teilförderung möglich ist, so daß Druckstöße usw. weitgehend unterbleiben, besonders wenn es sich um sehr hohe Drücke handelt.
Der Differentialkolben 20 ist mit etwas Spiel in einer Bohrung 22 des Differenzkolbens 7 verschiebbar geführt und trägt eine Dichtung 23 die sich in seiner oberen Endstellung gegen einen ringförmigen Ansatz 24 als Ventilsitz abstützt und in dieser Stellung abdichtet. Auf diese Weise wird erreicht, daß vom Hauptzulauf 2 kein Druck mehr in den inneren Druckraum 25 gelangen kann.
Die beiden konzentrischen Druckräume 10 und 25 sind mittels einer Führung 26 voneinander getrennt. Der innere Druckraum 25 steht durch ein Rückschlagventil 27 mit der Leitung 11 in Verbindung, wobei das Rückschlagventil 27 im umgekehrten Sinne wie das Rückschlagventil 19 arbeitet.
In der gezeichneten Stellung hat die Zuführung des Druckes aus dem Hilfskreis über die Leitung 11 das Rückschlagventil27 geschlossen und nur über die Leitung 28 und die darin vorgesehene Drosselstelle 30 gelangt in gedrosselter Form Druck aus dem Hilfskreislauf in den inneren Druckraum 25.
Ist das Hilfsventil 14 in die untere Abschlußstellung gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung übergeführt, dann wird über das sich öffnende Rückschlagventil 29 zunächst einmal der äußere Druckraum 10 rasch mit Druck belastet, und der Differenzkolben 7 geht in seine untere Stellung über. Der Differentialkolben 20 befindet sich noch in seiner oberen Stellung und wird erst langsam durch den über die Drosselstelle 30 in den Druckraum 25 zufließenden Druck in seine untere Stellung übergeführt, die dann mit dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung übereinstimmt.
Wird das Hilfsventil 14 umgeschaltet, d. h. wird der Abgang 16 freigegeben, dann entlüftet zunächst der Druckraum 25 über das sich öffnende Rückschlagventil 27 sofort und der Differentialkolben 20 nimmt seine obere Endstellung schnell ein und ist gegenüber dem Sitz 24 abgedichtet. Ein Teildurchgang in den Abgang 3 ist hergestellt. Mit einer zeitlichen Verschiebung hebt sich denn der Differenzkolben 7, da der Druck im Raum 10 sich durch das sich schließende Rückschlagventil 29 nur entsprechend der Einstellung der Drosselstelle 30' in der Leitung 28' in den Abgang 16 abbauen kann. Das Verschlußstück 5 hebt sich entsprechend langsam ab.
Dieser wechselweise Schaltrhythmus kann durch die Einstellung der beiden Drosselstellen 30 und 30' abgestimmt werden.
An Stelle der Drosselstellen könnten die Rückschlagventile 29 und 27 mit etwas Leckdurchgang versehen werden, wenn auf eine regelbare Abstufung der Arbeitsweise verzichtet werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckmittelbetätigtes Ventil mit Steuerung durch ein Dreiwege-Hilfsventil, das zunächst die Öffnung eines im Innern eines Hauptventils angeordneten Entlastungsventils mit einem Differentialkolben steuert, worauf das Hauptventil unter dem Druck des vor ihm anstehenden Druckmittels geöffnet wird, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Das Entlastungsventil (31) ist mit seinem Differentialkolben (20) abgedichtet (23) im Hauptventil (6) untergebracht; b) die dem Zulauf (2) des Druckmittels abgewandte Druckseite über dem Hauptventil (6) ist in zwei konzentrische Druckräume (10, 25) unterteilt, die durch eine Führung (26) voneinander getrennt sind; c) der innere Druckraum (25), der gleichzeitig den Druckraum (22) des Entlastungsventils (20, 31) bildet, ist durch ein sich von diesem weg öffnendes Rückschlagventil (27) mit parallelgeschalteter einstellbarer Drossel (30) mit dem Hilfsventil (14) verbunden, und d) der äußere Druckraum (10) ist durch ein von diesem weg schließendes Rückschlagventil (29) und eine parallelgeschaltete einstellbare Drossel (30') mit dem Hilfsventil (14) in Verbindung.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (31) im Hauptventil (6) mit Spiel geführt ist und auf seiner dem inneren Druckraum (25) zugekehrten Seite gegen einen Ansatz (24) im Hauptventil (6) in seiner Öffnungsstellung anläuft und daß durch Abdichtmittel (23) in dieser Endstellung der Hauptzulauf (2) vom inneren Druckraum abgetrennt ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (6) in seinem äußeren Druckraum (10) durch eine Rückstellfeder (38) belastet ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (24) im Hauptventil (6) als Ventilsitz ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 349 305, 350 072, 399 650, 763 380; deutsche Auslegeschriften Nr. 1013 479, 1064 310, 1084 532; französische Patentschriften Nr. 657 992, 729 748; USA.-Patentschriften Nr. 1055 161, 2 417 994.