DE1224578B

DE1224578B - Control valve

Info

Publication number: DE1224578B
Application number: DER30447A
Authority: DE
Original assignee: Rotax Ltd
Current assignee: Lucas Support Services Ltd
Priority date: 1961-05-31
Filing date: 1961-05-31
Publication date: 1966-09-08

Description

Regelventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu regelnde Druckmittel, das unter Steuerung durch mindestens ein Hilfsventil auf Kolbenflächen einwirkt, mit einem Verschlußstück von der Form eines hohlen Kolbens, das auf einem kolbenförmigen Einsatz in Richtung der Strömungsachse verschiebbar ist, in Strömungsrichtung geschlossen wird und von einem feststehenden kappenförmigen Teil umgeben ist.Control valve The invention relates to a control valve with a drive by the pressure medium to be shut off or to be regulated, which is controlled by at least one auxiliary valve acts on piston surfaces, with a closure piece of the shape of a hollow piston that points towards a piston-shaped insert the flow axis is displaceable, is closed in the flow direction and from is surrounded by a fixed cap-shaped part.

Die Erfindung bezweckt, ein schnelleres Ansprechen zu erzielen.The invention aims to achieve a faster response.

Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß der zwischen dem Kolben und dem kappenförmigen Teil des Zylinders liegende Druckraum dauernd durch einen beschränkten Durchgang mit dem Einlaß des Ventils und durch eine sich in einem innerhalb des Verschlußstückes stromaufwärts erstreckenden Kernrohr befindliche Querbohrung mit dem Auslaß des Ventils verbunden ist und auf dem Kernrohr eine Hülse zum Verschließen der Querbohrung, wenn der Druck in der Kammer den atmosphärischen Druck annimmt, gleitbar ist.According to the invention this is done in that the between the piston and the cap-shaped part of the cylinder lying pressure chamber permanently through a restricted passage to the inlet of the valve and through one in an inside of the closure piece upstream extending core tube located transverse bore is connected to the outlet of the valve and on the core tube a sleeve for closing the cross hole when the pressure in the chamber becomes atmospheric, is slidable.

Weiter ist die Erfindung gekennzeichnet dadurch, daß das Hilfsventil durch einen Elektromagneten betätigbar ist und das Ventil in einer vorherbestimmbaren Zeit durch ein Zeitglied betätigbar ist und das Zeitglied ein elektrisches Heizelement aufweist.The invention is further characterized in that the auxiliary valve can be actuated by an electromagnet and the valve in a predeterminable Time can be actuated by a timer and the timer is an electrical heating element having.

Gleichzeitig wird damit ermöglicht, ein Ventil geringerer Abmessungen als bisher zu bauen, das auch zur Regelung bei geringen Geschwindigkeiten bzw. geringem Druck geeignet ist.At the same time, this enables a valve of smaller dimensions to build than before, this also for the control at low speeds or low Pressure is suitable.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung beschrieben, und zwar zeigt: F i g. 1 einen Schnitt nach Linie I-1 der F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-11 der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt ähnlich F i g. 1 für ein anderes Ausführungsbeispiel, F i g. 4 einen Schnitt ähnlich F i g. 2 für ein anderes Ausführungsbeispiel, F i g. 5 einen Schnitt (zum Teil Ansicht) nach Linie V-V der F i g. 4.In the drawings is an exemplary embodiment of the invention described, namely shows: F i g. 1 shows a section along line I-1 of FIG. 2, F i g. 2 shows a section along line II-11 of FIG. 1, Fig. 3 shows a similar section F i g. 1 for another embodiment, FIG. 4 shows a section similar to F i G. 2 for another embodiment, FIG. 5 a section (partial view) according to line V-V of FIG. 4th

Nach F i g. 1 und 2 hat ein Gehäuse 10 einen Einlaß 11 an der linken Seite und einen Auslaß 12 an der rechten Seite. Vom Gehäuse 10 aus in den Einlaß hinein erstreckt sich ein Einsatz 10a, in welchem sich Durchlässe 13 befinden, durch welche z. B. Luft vom Einlaß 11 zum Auslaß 12 fließen kann. Im Einsatz 10 a ist konzentrisch ein Kernrohr 10 b gebildet. An dem äußeren Ende des Kernrohres 10 b befindet sich das geschlossene Ende eines Zylinders 14, welcher im Abstand vom Einlaß 11 umgeben ist. Im Zylinder 14 mit dem kappenförmigen Teil 14 a befindet sich ein Verschlußstück 15 in Form eines hohlen Kolbens mit dem Antriebskolben 15a. Der Rand des Verschlußstücks 15 kann auf dem Einsatz 10a gleiten durch einen ringförmigen Spalt zwischen diesem Teil und dem Ende des Zylinders 14; ein Dichtungsring 16 ist dazwischen vorgesehen und eine weitere Dichtung 17, welche einen beschränkten Luftstrom zwischen den Teilen 15 und Gehäuse 14, also vom Einlaß 11 zum Raum 20, zuläßt. Der innere Umfang des Kopfteils des Verschlußstücks 15 gleitet auf einer Hülse 18, welche ihrerseits wieder auf dem Kernrohr 10 b gleiten kann, wobei ein Dichtungsring 19 dazwischen vorgesehen ist. So werden ein Druckraum 20 und eine Kammer 21 gebildet.According to FIG. 1 and 2, a housing 10 has an inlet 11 on the left and an outlet 12 on the right. From the housing 10 into the inlet extends an insert 10 a, in which there are passages 13 through which z. B. air from inlet 11 to outlet 12 can flow. In the insert 10 a , a core tube 10 b is formed concentrically. At the outer end of the core tube 10 b is the closed end of a cylinder 14 which is surrounded at a distance from the inlet 11. In the cylinder 14 with the cap-shaped part 14 a there is a closure piece 15 in the form of a hollow piston with the drive piston 15 a. The edge of the locking piece 15 can slide on the insert 10a through an annular gap between this part and the end of the cylinder 14; a sealing ring 16 is provided between them and a further seal 17, which allows a restricted flow of air between the parts 15 and housing 14, that is, from the inlet 11 to the space 20. The inner circumference of the head part of the closure piece 15 slides on a sleeve 18, which in turn can slide again on the core tube 10b, with a sealing ring 19 being provided between them. A pressure space 20 and a chamber 21 are thus formed.

Das Verschlußstück 15 wird durch eine Schraubendruckfeder 22 belastet, welche in Richtung der Schließstellung wirkt. Andererseits ist die Hülse 18 in entgegengesetzter Richtung durch eine Feder 23 belastet, so daß eine Querbohrung 24 in dem Kernrohr 10b abgeschlossen wird, durch welche der Druckraum 20 in Verbindung mit dem Auslaß steht. Ein Rohr 10 c ist, innerhalb oder außerhalb des Auslasses 12 endend, in dem Kernrohr 10 b befestigt und erstreckt sich bis zu einer Stelle, wo ein guter Abstrom vom Gehäuse 10 erreicht wird und wenn die Querbohrung 24 nicht abgeschlossen ist, der Druckraum 20 nicht falschen Drucken unterworfen wird, welche von dem Austritt der Luft durch die Durchlässe 13 herrühren.The closure piece 15 is loaded by a helical compression spring 22 which acts in the direction of the closed position. On the other hand, the sleeve 18 is loaded in the opposite direction by a spring 23, so that a transverse bore 24 is closed in the core tube 10b, through which the pressure chamber 20 is in communication with the outlet. A pipe is c 10, ending inside or outside of the outlet 12 b mounted in the core barrel 10 and extends to a location where a good effluent is achieved by the housing 10 and when the cross bore 24 is not completed, the pressure chamber 20 is not is subjected to false pressures resulting from the leakage of air through the passages 13.

Der Zwischenraum zwischen dem Flansch an der Hülse 18 und dem Gehäuse 10 ist immer durch Kanäle 25 im Gehäuse 10 in Verbindung mit der Atmo- Sphäre, während, ausgehend von der Kammer 21, ein Paar von Kanälen 26 a und 26 b gebildet sind. Der Kanal 26 a enthält eine Drosselstelle 27 und steht in Verbindung mit einem Ende eines Raumes, welcher ein federbelastetes Hilfsventil 28 mit einem Kopf 28 b besitzt. Beide Kanäle 26 a und 26 b stehen in Verbindung mit dem Hilfsventil 28 durch den Kanal 26 c; ferner steht ein Kanal 26 d in Verbindung mit dem federbelasteten Hilfsventil 29, das durch einen Elektromagneten 30 betätigt werden kann. Wenn der Elektromagnet nicht erregt ist und das Ventil sich in der anderen als der gezeichneten Stellung befindet, ist das Ventil in Verbindung mit der Atmosphäre. Wenn indessen der Elektromagnet 30 -erregt ist,- .um das- Hilfsventil 29 in die dargestellte Stellung zu bringen, steht die Kammer 21 mit dem Einlaß 11 durch einen weiteren . Kanal 31 im Gehäuse 10 in Verbindung.The space between the flange on the sleeve 18 and the housing 10 is always through channels 25 in the housing 10 in connection with the atmosphere, while, starting from the chamber 21, a pair of channels 26 a and 26 b are formed. The channel 26 a contains a throttle point 27 and is in communication with one end of a space which has a spring-loaded auxiliary valve 28 with a head 28 b. Both channels 26 a and 26 b are in communication with the auxiliary valve 28 through the channel 26 c; Furthermore, a channel 26 d is in connection with the spring-loaded auxiliary valve 29, which can be actuated by an electromagnet 30. When the solenoid is not energized and the valve is in a position other than that shown, the valve is in communication with the atmosphere. If, however, the electromagnet 30 is -excited, -. To bring the auxiliary valve 29 into the position shown, the chamber 21 with the inlet 11 is through another. Channel 31 in housing 10 in connection.

Angenommen, daß im Betriebe der Elektromagnet 30 nicht erregt ist, bewegt sich die Hülse 18 so, daß die Querbohrung 24 unter der Wirkung der Feder 23 abgedeckt wird und Luft vom Einlaß in beschränktem Maße zwischen Zylinder 14 und Verschlußstück 15 zum Druckraum 20 strömt, bis dieser den Einlaßluftdruck hat. Als Ergebnis bewegt sich das Verschlußstück 15 zu seiner geschlossenen Stellung durch die gemeinsame Wirkung der Feder 22 .und den Einlaßdruck.Assuming that the electromagnet 30 is not energized during operation, the sleeve 18 moves so that the transverse bore 24 under the action of the spring 23 is covered and air from the inlet to a limited extent between cylinder 14 and closure piece 15 flows to the pressure chamber 20 until it has the inlet air pressure. As a result, the latch 15 moves to its closed position by the joint action of the spring 22 and the inlet pressure.

Zur Wiederöffnung des Ventils wird der Elektromagnet 30 erregt, wodurch Luft mit dem Einlaßdruck in die Kammer 21 eintritt. Als Ergebnis werden das Verschlußstück 15 und die Hülse 18 entgegengesetzt zu dem Druck der Federn 22 bzw. 23 bewegt: Die Bewegung des Verschlußstücks 15 öffnet das Ventil, während die Bewegung der Hülse 18 die Querbohrung 24 im Kernrohr 10 b freigibt und dadurch. den Druckraum 20 in Verbindung -.mit dem Auslaß 12--bringt. Wenn unter diesen Bedingungen der Auslaßdruck- den Einlaßdruck über einen vorher durch die Einstellung der Drossel 27 und des Hilfsventils 28 bestimmten Betrag übersteigt, bewegt der Auslaßdruck, welcher im Druckraum 20 herrscht, unterstützt durch die Feder 22, das Verschlußstück 15 in Schließrichtung und regelt dadurch die Strömung durch das Ventil.To reopen the valve, the electromagnet 30 is energized, whereby Air enters the chamber 21 at the inlet pressure. As a result, the plug 15 and the sleeve 18 moves opposite to the pressure of the springs 22 and 23: The Movement of the plug 15 opens the valve while the sleeve is moving 18 releases the transverse bore 24 in the core tube 10 b and thereby. the pressure chamber 20 in Connection -.with the outlet 12 - brings. If under these conditions the outlet pressure the inlet pressure via a previous setting of the throttle 27 and the auxiliary valve 28 exceeds a certain amount, moves the outlet pressure, which in the pressure chamber 20 prevails, supported by the spring 22, the locking piece 15 in the closing direction and thereby regulates the flow through the valve.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g.- 3 besitzt das Gehäuse 10' kein Kernrohr 10 b. Andererseits besitzt die Hülse 1W einen verlängerten Teil 18 a, welcher in-einer Bohrung im Gehäuse 10' gleitet und andererseits geeignet ist, an dem anderen Ende dicht gegen eine Dichtfläche 32 anzuschließen, welche im Kolben 14 liegt, um so die Verbindung zwischen dem Druckraum 20 und dem Auslaß 12 zu unterbrechen.In the embodiment according to FIG. 3, the housing 10 ' no core tube 10 b. On the other hand, the sleeve 1W has an elongated part 18 a, which slides in a bore in the housing 10 'and is, on the other hand, suitable at the other end tightly against a sealing surface 32, which in the piston 14 is in order to interrupt the connection between the pressure chamber 20 and the outlet 12.

Im übrigen ist diese Bauart ähnlich dem ersten Beispiel und arbeitet in gleicher Weise.Otherwise, this design is similar to the first example and works in the same way.

Das Ventil nach F i g. 4 und 5 ist ähnlich den bereits beschriebenen Ausführungen mit folgenden Unterschieden:.The valve according to FIG. 4 and 5 are similar to those already described Versions with the following differences:

Das elektromagnetische Hilfsventil 29 fehlt, und es ist ein Hilfsventil 28 vorgesehen, um einmal das Ausmaß des Luftentweichens von der Kammer 21 zur Atmosphäre zu regeln und zum anderen den Luftstrom zu bestimmen, der vom Ventileinlaß 11 zur Kammer 21 fließt. Das Hilfsventil 28 besteht aus einem axial beweglichen Kolben in einem Zylinder 33. An einem Ende des Kolbens 28 befindet sich ein Kopf 28 a mit einem Verschlußstück 28 b, um gegen das eine Ende des Zylinders 33 abzudichten und so das Entweichen von Luft zur Atmosphäre durch die Bohrungen 34 zu verhindern. Wenn das Hilfsventil 28 geschlossen ist, überdeckt der Kolben die Bohrungen 35. Die Verbindung vom Einlaß 11 über den Kanal 31, das Filter 36 und den Kanal 26 d zur, Kammer 21 ist daher geschlossen, und das Verschlußstück 28 b wird von seinem Sitz abgehoben und gestattet so der Luft, von der Kammer 21 in die Atmosphäre zu entweichen. Wenn das Hilfsventil sich öffnet, sind die Bohrungen 35 nicht abgeschlossen, und das Verschlußstück 28 b bewegt sich stufenweise auf seinen Sitz zu.The electromagnetic auxiliary valve 29 is absent, and an auxiliary valve 28 is provided, on the one hand to regulate the extent of air leakage from the chamber 21 to the atmosphere and on the other hand to determine the air flow which flows from the valve inlet 11 to the chamber 21. The auxiliary valve 28 consists of an axially movable piston in a cylinder 33. At one end of the piston 28 there is a head 28 a with a closure piece 28 b to seal against one end of the cylinder 33 and thus the escape of air to the atmosphere to prevent the holes 34. When the auxiliary valve 28 is closed, the piston covers the bores 35. The connection from the inlet 11 via the channel 31, the filter 36 and the channel 26 d to the chamber 21 is therefore closed and the closure piece 28 b is lifted from its seat thus allowing air to escape from chamber 21 to the atmosphere. When the auxiliary valve opens, the bores 35 are not closed, and the closure piece 28 b moves gradually towards its seat.

Verbunden mit dem Verschlußstück 28 b ist das eine Ende einer Schraubendruckfeder 37, deren anderes Ende mit einem gleitbaren Anschlag 38 verbunden ist, welcher sich gegen ein Stützteil 39 legt, der in einer Schleife gehalten wird, die in einer tangentialen Verlängerung einer Spannfeder 40 liegt. Das andere Ende der Feder 40 ist an dem langen Arm eines L-förmigen Hebels 41 befestigt, welcher sich ebenfalls gegen eine Schraubendruckfeder 42 abstützt. Der kürzere Arm des Hebels 41 stützt sich bei 43 auf einen Gehäuseteil 44, und abstützend auf diesen Arm in einer Stellung zwischen der Abstützung und seiner Verbindung mit dem langen Arm liegt ein Ausdehnungsrohr 45. Das entgegengesetzte Ende des Rohres 45 stützt sich ab gegen eine feststehende Stützfläche 46, und das Röhr 45 ist von einer Ummantelung 47 von elektrisch isolierendem Material umgeben, auf welches ein elektrisches Heizelement 48 aufgewickelt ist.One end of a helical compression spring is connected to the closure piece 28 b 37, the other end of which is connected to a slidable stop 38 which is against a support part 39 which is held in a loop, which is in a tangential Extension of a tension spring 40 is located. The other end of the spring 40 is on the long arm of an L-shaped lever 41 attached, which is also against a Helical compression spring 42 is supported. The shorter arm of the lever 41 is supported at 43 on a housing part 44, and supporting on this arm in a position between the support and its connection with the long arm is an expansion pipe 45. The opposite end of the tube 45 is supported against a stationary one Support surface 46, and the tube 45 is of a jacket 47 of electrically insulating Surrounding material on which an electrical heating element 48 is wound.

Wenn das Hilfsventil 28 geschlossen ist, ist das Hauptventil ebenfalls geschlossen. Um das Hauptventil zu öffnen, wird das Heizelement 48 erregt.. Als Ergebnis davon dehnt sich das Rohr 45 stufenweise aus und übt dabei stufenweise eine anwachsende Kraft durch die Feder 40 auf die Feder 37 in einer Richtung aus, um das Hilfsventil 28 zu öffnen, mit dem Ergebnis, daß auch das Hauptventil sich- allmählich öffnet.When the auxiliary valve 28 is closed, the main valve is also closed. In order to open the main valve, the heating element 48 is energized. As a result, the tube 45 gradually expands and thereby gradually exerts an increasing force through the spring 40 on the spring 37 in a direction to open the auxiliary valve 28, with the result that the main valve also opens gradually.

Um das. Hauptventil zu schließen, wird das Heizelement 48 entregt, und das Ausdehnungsrohr kühlt sich allmählich ab und gestattet dabei dem Hilfsventil, sich allmählich zu schließen und ermöglicht das Anwachsen des Luftaustritts zur Atmosphäre. Als Ergebnis schließt sich das Hauptventil langsam, z. B. in 20 Sekunden. Das Ausdehnungsrohr dient daher als Zeitglied.To close the main valve, the heating element 48 is de-energized, and the expansion pipe gradually cools down, allowing the auxiliary valve to gradually closing, allowing the air outlet to grow The atmosphere. As a result, the main valve closes slowly, e.g. B. in 20 seconds. The expansion pipe therefore serves as a timer.

Claims

Claims: 1. Control valve with drive through the shut-off or pressure medium to be regulated, which is controlled by at least one auxiliary valve acts on piston surfaces, with a plug in the shape of a hollow piston, which is displaceable on a piston-shaped insert in the direction of the flow axis is and is closed in the direction of flow and by a fixed cap-shaped Part is surrounded, characterized in that between the piston (15a) and the cap-shaped part (14a) of the cylinder (14) lying pressure chamber (20) permanently through a restricted passage with the inlet of the valve and through a yourself in a core tube extending upstream within the closure piece (15) (10b) located transverse bore (24) or the like. Connected to the outlet of the valve is and on the core tube or in the housing (10 ') a sleeve (18, 18') for closing the transverse bore (24) od. The like. When the pressure in the chamber (21) the atmospheric Accepts pressure, is slidable.

2. Valve according to claim 1, characterized in that that an auxiliary valve (29) can be actuated by an electromagnet (30).

3rd valve according to claim 1 or 2, characterized in that an auxiliary valve (28) in one a predetermined time can be actuated by a timer (45).

4. Valve after Claim 3, characterized in that the timing element (45) is an electrical heating element (48). Considered publications: German Patent Specifications No. 701278, 807 J48; German Auslegeschrift No. 1026 589; Swiss patent specification No. 49,950; French Patent No. 1203,400; British Patent No. 733 457; U.S. Patent Nos. 1752,439, 1801049, 2,085,893, 2,919,714.