DE1209378B

DE1209378B - Valve

Info

Publication number: DE1209378B
Application number: DEB54726A
Authority: DE
Inventors: Gustav Buenger
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1959-09-08
Filing date: 1959-09-08
Publication date: 1966-01-20
Also published as: CH381485A

Description

Ventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, bei dem zwischen zwei in der zylindrischen Bohrung eines Ventilgehäuses entgegengesetzt liegenden Ventilsitzen ein in Abhängigkeit von der Größe und der jeweiligen Richtung des Strömungsgefälles verschiebliches zylindrisches Ventilverschlußstück angeordnet ist, das an seinen Stirnseiten je eine mit dem entsprechenden Ventilsitz zusammenwirkende Dichtfläche aufweist.Valve The invention relates to a valve in which between two lying opposite in the cylindrical bore of a valve housing Valve seats depending on the size and direction of the flow gradient Slidable cylindrical valve closure piece is arranged, which is at his End faces each have a sealing surface that interacts with the corresponding valve seat having.

In der Technik ist es vielfach erforderlich, zwischen zwei voneinander getrennten Rohrleitungssystemen, zwischen zwei getrennt angeordneten Behältern od. dgl. eine Rohrverbindung herzustellen, die je nach Bedarf einen Druckausgleich des in beiden Teilsystemen anstehenden Mediums ermöglicht. Dies kann der Fall sein, wenn beispielsweise das in einem Behälter befindliche Medium einen höheren Druck aufweist als das in einem zweiten Behälter befindliche Medium und wenn dann das Medium mit höherem Druck auf Grund des vorhandenen Strömungsgefälles so lange in den anderen Behälter abfließen soll, bis z. B. in beiden Behältern der gleiche Druck herrscht oder Drücke geringeren Unterschiedes auftreten. Hierbei ist es wichtig, den Strömungsvorgang zeitlich und hinsichtlich der gewünschten Druckverhältnisse zu überwachen bzw. ihn nach Bedarf zu ermöglichen oder zu unterbrechen. Hierfür sieht man ein Ventil vor, das zugleich in Abhängigkeit von der Größe und der jeweiligen Richtung des Strömungsgefälles in Tätigkeit tritt. Solche Ventile, die sich in ihrem Aufbau mehr oder weniger voneinander unterscheiden, haben bereits Anwendung gefunden. Sie sind jedoch vielfach besonderen Aufgaben angepaßt und daher nicht allgemein zu verwenden. Es ist auch eine Ventilanordnung bekannt, bei der eine auf einen bestimmten Druck eingestellte Druckfeder über einen Ventilsitz ein dieser entgegengesetzt wirkendes Medium so lange absperrt, bis dessen Druck die Federkraft aufhebt und dabei das Ventil geöffnet wird. Selbst diese Anordnung wird nicht allen Anforderungen gerecht, da sie, wie alle bekannten Ventile, den Durchfluß nur in einer bestimmten Richtung gestattet.In technology it is often necessary between two of each other separate piping systems, or between two separately arranged containers. Like. To produce a pipe connection, the pressure equalization of the as needed medium pending in both subsystems. This can be the case if, for example, the medium in a container has a higher pressure as the medium located in a second container and if then the Medium with higher pressure due to the existing flow gradient so long in the other container should drain until z. B. the same pressure in both containers prevails or pressures of minor difference occur. Here it is important the flow process in terms of time and the desired pressure conditions to monitor or to enable or interrupt it as required. Therefor one sees a valve before, which at the same time depending on the size and the respective Direction of the flow gradient comes into action. Such valves that are in their Structures differ more or less from each other, have already found application. However, they are often adapted to special tasks and are therefore not general to use. It is also known a valve arrangement in which one on a specific Pressure-adjusted compression spring via a valve seat which acts in the opposite direction Shuts off the medium until its pressure cancels the spring force and thereby the Valve is opened. Even this arrangement does not meet all requirements, because, like all known valves, they only allow the flow in one specific direction allowed.

Die dem Gegenstand der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein selbsttätig in beiden Strömungsrichtungen schließendes Ventil zu schaffen, das zum Druckausgleich insbesondere zwischen zwei Druckluftvorratsbehältern dient und das bei überschreitung eines bestimmten, einstellbaren Druckabfalles entsprechend der jeweiligen Richtung des Druckgefälles in der Richtung der hierdurch entstehenden Strömung schließt.The object on which the subject matter of the invention is based is now a valve that closes automatically in both directions of flow create that for pressure equalization in particular between two compressed air reservoirs and that when a certain, adjustable pressure drop is exceeded the respective direction of the pressure gradient in the direction of the resulting Flow closes.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zu beiden Seiten des zylindrischen Verschlußstückes je eine zweckmäßig einstellbare Schraubendruckfeder vorgesehen ist. Hierdurch wird das zwischen den seinen beiden Stirnseiten gegenüberstehenden Ventilsitzen befindliche Verschlußstück in Offenstellung gehalten, solange zwischen den Anschlußleitungen Druckgleichheit herrscht.This object is achieved according to the invention in that to both Each side of the cylindrical closure piece has an appropriately adjustable helical compression spring is provided. This is what is between its two end faces opposite Valve seats located closure piece held in the open position as long as between the pressure in the connecting lines is equal.

Eine solche Ventilanordnung beseitigt die geschilderten Nachteile der bekannten Ventile, insbesondere ermöglicht sie den Druckausgleich zwischen den an sie angeschlossenen Leitungen, und zwar in beiden Durchflußrichtungen. Dieses Ventil kann außerdem dazu dienen, die Schließung in beiden Strömungsrichtungen herbeizuführen, wobei das Ventil bei überschreitung eines bestimmten einstellbaren Druckabfalles entsprechend der jeweiligen Richtung des Druckabfalles in der Richtung der hierdurch entstehenden Strömung geschlossen wird. Die Verwendung zweier ineinander entgegengesetzter Richtung wirkender Schraubendruckfedern, die einstellbar sind, beispielsweise auch derart, daß beim Druckgefälle Null stets eine Durchlaßöffnung verschlossen ist, und die somit den jeweiligen Druckverhältnissen angepaßt werden können, bietet den Einsatz des neuen Ventils in den verschiedensten Fällen. In besonders zweckmäßiger Weise kann das Ventil als Steuerventil für den Druckausgleich zwischen Druckluftbehältern bzw. zwischen Druckluftbehältern und einem Druckluftversorgungsnetz Anwendung finden. Ferner besteht die Möglichkeit, dieses Ventil als Nebenschlußventil zu einem oder mehreren, beispielsweise kurzzeitig öffnenden Hauptsteuerventilen anzuordnen. Hierbei kann dann bei eventuell auftretenden Druckunterschieden auch nach dem Betätigen des Hauptventils eine Nachschleusung des Druckmediums erfolgen. Das erfindungsgemäße Ventil kann selbstverständlich mit gleichem Erfolg auch bei hydraulischen Anlagen Verwendung finden.Such a valve arrangement eliminates the disadvantages outlined of the known valves, in particular, it enables pressure equalization between the lines connected to them, in both directions of flow. This Valve can also be used to bring about closure in both directions of flow, the valve when a certain adjustable pressure drop is exceeded corresponding to the respective direction of the pressure drop in the direction of this resulting flow is closed. The use of two mutually opposite Direction of acting helical compression springs that are adjustable, for example in such a way that a passage opening is always closed when the pressure gradient is zero, and which can thus be adapted to the respective pressure conditions, offers the Use of the new valve in a wide variety of cases. In particularly expedient Way, the valve can be used as a control valve for pressure equalization between compressed air tanks or between compressed air tanks and a compressed air supply network. It is also possible to use this valve as a bypass valve to one or to arrange several, for example briefly opening main control valves. Here can then also after actuation if there are pressure differences of the main valve, the pressure medium can be reloaded. The inventive Valve can of course also be used with hydraulic systems with the same success Find use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Das zylindrische Ventilgehäuse 1 wird an seinen beiden Enden mittels nicht näher gekennzeichneter kreisscheibenförmiger Deckplatten abgeschlossen, durch die je ein mit Gewinde versehenes Rohrstück 6 bzw. 6a geführt ist. Diese Rohrstücke 6, 6a können mittels Muttern und Unterlegscheiben in bestimmten Lagen innerhalb des zylindrischen Gehäuses festgelegt werden. Auf die gehäuseinneren Enden dieser Rohrstücke sind ferner nicht besonders bezeichnete kreisringförmige Scheiben als Ventilsitze dicht aufgebracht, deren Lochdurchmesser dem Innendurchmesser der Rohrstücke entspricht.An embodiment of the invention is shown in the drawing. The cylindrical valve housing 1 is closed at both ends by means of circular disk-shaped cover plates, which are not identified in detail, through each of which a threaded pipe section 6 or 6a is passed. These pipe pieces 6, 6a can be fixed in certain positions within the cylindrical housing by means of nuts and washers. Annular disks, which are not specifically designated, are also tightly applied as valve seats, the hole diameter of which corresponds to the inner diameter of the pipe pieces.

Ein im Mittelteil des zylindrischen Gehäuses 1 durch die Federn 5 und 5 a gehaltenes zylindrisches Ventilverschlußstück 3 trägt an seinen beiden Stirnseiten je eine fest aufgebrachte Dichtscheibe 4 bzw. 4 a. Je nach Größe und Richtung des Druckgefälles eines durch das eine Rohrstück zu- und durch das andere Rohrstück ausströmenden Mediums kann dann die eine oder die andere der beiden Öffnungen 2 und 2a in den Ventilsitzen verschlossen werden. Dabei erfolgt die Betätigung bzw. Bewegung des Ventilverschlußstückes 3 selbsttätig.A cylindrical valve closure piece 3, held in the middle part of the cylindrical housing 1 by the springs 5 and 5 a , has a fixed sealing washer 4 and 4 a on each of its two end faces. Depending on the size and direction of the pressure gradient of a medium flowing in through one pipe section and flowing out through the other pipe section, one or the other of the two openings 2 and 2a in the valve seats can then be closed. The actuation or movement of the valve closure piece 3 takes place automatically.

Bei entsprechender Dimensionierung der sich an den Gehäusedeckeln und am Ventilverschlußstück 3 abstützenden Federn 5, 5a und entsprechender Einschraubtiefe der die zentralen Öffnungen 2, 2 a aufweisenden Ventilsitze, was mit einer stufenlosen Einstellbarkeit der Federn 5, 5 a identisch ist bzw. eine kinematische Umkehrung der Sitzeinstellung darstellt, kann das Druckgefälle einen solchen Wert annehmen, daß das Ventilverschlußstück auch in einer Lage verweilen kann, die beide Öffnungen freigibt. Die Strömung des Druckmediums verläuft dabei durch Längsrillen oder Kanäle 7, die in die zylindrische Außenfläche des Ventilverschlußstückes 3 eingelassen sind. With appropriate dimensioning of the springs 5, 5a supported on the housing covers and on the valve closure piece 3 and the corresponding screw-in depth of the valve seats having the central openings 2, 2 a, which is identical to a stepless adjustability of the springs 5, 5 a or a kinematic reversal of the Is seat setting, the pressure gradient can assume such a value that the valve closure piece can also remain in a position that exposes both openings. The flow of the pressure medium runs through longitudinal grooves or channels 7 which are let into the cylindrical outer surface of the valve closure piece 3.

Das bewegungsmäßige Ansprechen des Ventilverschlußstückes bzw. der Verschluß einer der beiden Öffnungen 2, 2 a kann mittels der Druckfedern 5, 5 a oder durch mehr oder weniger starkes Hineindrehen der Zuführungsrohre 6, 6a in das zylindrische Gehäuse, d. h. durch Verkleinern der Abstände der Ventilsitze von den Rohrtellern, eingestellt werden. Dabei erfolgt die Verstellung mittels der Federn über nicht gezeichnete Druckringe, die im Sinne eines Zusammendrückens der Federn über besondere Antriebe zu verschieben sind.The movement-related response of the valve closure piece or the closure of one of the two openings 2, 2 a can by means of the compression springs 5, 5 a or by more or less screwing the feed pipes 6, 6 a into the cylindrical housing, ie by reducing the distances between the valve seats the tube plates. The adjustment takes place by means of the springs via pressure rings, not shown, which are to be moved in the sense of compressing the springs via special drives.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Federn 5, 5 a so dimensioniert, daß, wenn kein Druckgefälle zwischen den Durchlaßöffnungen 2, 2 a vorhanden ist, das Ventilverschlußstück eine Grundstellung einnimmt, die beide Öffnungen freigibt. Tritt jetzt auf der einen Seite, beispielsweise auf der des Rohrstückes 6, eine Druckabsenkung auf, so kann die Luft über die Rillen 7 am Ventilverschlußstück 3 von der Seite des Rohrstückes 6 a nachströmen. Wird jedoch hierbei das Druckgefälle zwischen den Öff- nungen 2a und 2 zu groß, so setzt das Ventilverschlußstück 3 mit seiner Dichtungsscheibe 4 auf den Ventilsitz mit der Öffnung 2 auf und unterbricht die Luftströmung. Die gleiche Wirkung tritt in umgekehrter Richtung ein, wenn die Druckabsenkung auf der anderen Seite auftreten würde.In the embodiment shown, the springs 5, 5 a are dimensioned so that, when there is no pressure gradient between the passage openings 2, 2 a, the valve closure piece assumes a basic position which releases both openings. If a pressure drop now occurs on one side, for example on that of the pipe section 6, the air can flow in via the grooves 7 on the valve closure piece 3 from the side of the pipe section 6a. If, however, the pressure gradient between the openings 2a and 2 becomes too great, the valve closure piece 3 with its sealing washer 4 comes into contact with the valve seat with the opening 2 and interrupts the air flow. The same effect occurs in the opposite direction if the pressure drop would occur on the other side.

Die Rillen 7 für den Druckluftdurchlaß können, um beim Betätigen des Ventilverschlußstückes diesem einen Drall zu erteilen, zweckmäßig schraubenförmig mit einer Steigung ausgeführt werden. Auf diese Weise wird ein Verkanten des Ventilverschlußstückes verhindert. An Stelle der Rillen können auch Bohrungen im Ventilverschlußstück vorgesehen werden, dies insbesondere dann, wenn jeder Durchlaßöffnung ein getrenntes Ventilverschlußstück zugeordnet ist, was insbesondere dann in Betracht kommt, wenn die Ventilteile keine bauliche Einheit bilden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Rillen 7 statt im Ventilverschlußstück 3 im Gehäuse 1 vorzusehen. Das bringt unter Umständen fertigungstechnische Vorteile mit sich.The grooves 7 for the passage of compressed air can to when you press the Valve closure piece to give this a twist, expediently helical run with a slope. In this way, tilting of the valve closure piece is avoided prevented. Instead of the grooves, bores can also be provided in the valve closure piece be, especially if each passage opening has a separate valve closure piece is assigned, which is particularly important when the valve parts are not form a structural unit. Another option is to place the grooves 7 to be provided in the valve closure piece 3 in the housing 1. This may bring manufacturing issues Advantages with itself.

Für bestimmte Drucksteuerungen ist es vorteilhaft, die Grund- oder Ausgangsstellung des Ventils so vorzusehen, daß es beim Druckgefälle Null stets eine Durchlaßöffnung verschließt. Das erweist sich schon deshalb als zweckmäßig, weil es eine sehr exakte Justierarbeit erfordert, die Grundstellung so zu wählen, daß beide Durchlaßöffnungen offengehalten werden. Von Vorteil ist diese Anordnung z. B., wenn sie bei Druckluftschaltern zwischen Schaltkammern und Kessel im Nebenschluß zum Hauptschaltventil angeordnet wird. Da hierbei immer der in der Schaltkammer vorhandene Druck der wichtigere ist, ist es im allgemeinen unerwünscht, daß ein Druckausgleich von der Schaltkammer zurück in den Kessel erfolgt. Das Ventil wird hier unter anderem also so verwendet, daß die Richtung von der Schaltkammer zum Kessel gesperrt ist, daß aber bei einem genügenden Druck in der Schaltkammer, der z. B. durch kurzzeitiges Öffnen des HauptschaltventiIs erreicht wird, eine Nachschleusung von Druckluft aus dem Behälter zur Schaltkammer erfolgen kann. Der entsprechende Druck ist an dem Ventil einstellbar. Das Ventil öffnet sich also, wenn auf der Schaltkammerseite ein erforderlicher Mindestdruck vorhanden ist. Geht der Druck infolge einer zu großen Druckabsenkung auf der Schaltkammerseite verloren, dann wird die Druckdifferenz in dem Ventil wieder zu groß und das Ventilverschlußstück verschließt die vorher freigegebene Öffnung wieder. Hat sich dagegen auf beiden Seiten Druckgleichheit eingestellt, so ninunt das Ventilverschlußstück seine Grundstellung ein und verschließt in diesem Fall die andere Öffnung. Um in diesem Fall eine Umkehr der Strömungsrichtung sicher zu vermeiden, kann das Ventil so eingestellt werden, daß es schon kurz vor Erreichen der Druckgleichheit die andere Öffnung, also die Öffnung auf der Kesselseite, sperrt. Es liegt hier ein Ventil vor, das die eine Strömungsrichtung ständig unterbindet und das die andere Strömungsrichtung für einen bestimmten einstellbaren Bereich des Druckgefälles zwischen den beiden Durchlaßöffnungen freigibt.For certain pressure controls it is advantageous to use the basic or Provide the initial position of the valve so that there is always zero pressure drop closes a passage opening. That proves to be expedient if only because it requires very precise adjustment work to choose the basic position so that that both passage openings are kept open. This arrangement is advantageous z. B. if they are shunted in compressed air switches between switching chambers and boiler is arranged to the main switching valve. Since this is always the one in the switching chamber The more important the existing pressure is, it is generally undesirable to have one Pressure equalization takes place from the switching chamber back into the boiler. The valve will so used here, among other things, that the direction from the switching chamber to Boiler is locked, but if there is enough pressure in the switching chamber, the z. B. is achieved by briefly opening the main switching valve, a reload can be done by compressed air from the container to the switching chamber. The corresponding Pressure can be adjusted on the valve. So the valve opens when on the switching chamber side there is a required minimum pressure. If the pressure goes too high as a result Pressure drop on the switching chamber side is lost, then the pressure difference is in the valve again too large and the valve closure piece closes the previously released opening again. On the other hand, there is pressure equality on both sides set, the valve closure piece is now in its basic position and closes in this case the other opening. To reverse the direction of flow in this case safe to avoid, the valve can be set so that it is just before When the pressure is equal, the other opening, i.e. the opening on the boiler side, locks. There is a valve here that constantly prevents one direction of flow and the other direction of flow for a certain adjustable range of the pressure drop between the two passage openings.

Kommt es dagegen allein auf die Steuerung des Druckausgleichs z. B. zwischen zwei Kesseln an, so wird zweckmäßig allein ein Ventil zwischen diese beiden Kessel geschaltet, das in beiden Richtungen druckabhängig die Ausgleichsströmung freigibt. Hier ist im allgemeinen ein Ventil zu verwenden, in dessen Grundstellung beide Öffnungen freigegeben sind.If, on the other hand, it comes down to controlling the pressure equalization z. B. between two boilers, only one valve is expediently between these two Boiler switched, the pressure-dependent equalizing flow in both directions releases. In general, a valve should be used here in its basic position both openings are released.

Claims

Claims: 2. Valve with a between two oppositely arranged valve seats in the cylindrical bore of a valve housing depending on the size and the respective direction of the flow gradient displaceable cylindrical valve closure piece, which on its end faces each carries a sealing surface cooperating with the corresponding valve seat, characterized in that an appropriately adjustable helical compression spring (5, 5a) is provided on both sides of the cylindrical closure piece (3).

2. Valve according to claim 1, characterized by using it as a control valve for pressure equalization between compressed air tanks or between compressed air tanks and a compressed air supply network.

3rd valve after Claim 1, characterized by the application as a bypass valve to one or several, for example briefly opening main control valves. Considered Publications: German Patent No. 552 203; German utility model no. 1,754,754; U.S. Patent Nos. 1,586,418, 2,080,824, 2,353,161, 2,498,482, 2,755 816.