DE1234114B

DE1234114B - Pressure control valve operated by pressure medium

Info

Publication number: DE1234114B
Application number: DEB75160A
Authority: DE
Inventors: Harry Macwalter Valentine
Original assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Current assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Priority date: 1963-01-28
Filing date: 1964-01-25
Publication date: 1967-02-09

Description

Druckmittelbetätigtes Druckregelventil Die Erfindung bezieht sich auf ein druckmittelbetätigtes Druckregelventil zum Liefern eines zu einem Antriebsdruck im Verhältnis stehenden Drukkes von einer Druckquelle zu einem Verbraucher mit einem auf den Antriebsdruck ansprechenden Kolben, der ein doppeltwirkendes Einlaß- und Auslaßventil zum Regeln des Druckes betätigt, welches Ventil ein elastisch in Eingriff mit einem festen Einlaßventilsitz gedrücktes Verschlußstück und einen achsgleich angeordneten, hin- und herbeweglichen Auslaßventilsitz enthält, welcher an dem vom Verschlußstück nachgiebig weggedrückten Kolben vorgesehen ist, welcher Kolben eine Antriebs- und eine Verbraucherkammer abteilt.Fluid Operated Pressure Control Valve The invention relates to to a pressure control valve actuated by pressure medium for supplying a drive pressure related pressures from a pressure source to a consumer with a piston responsive to the drive pressure, which has a double-acting inlet and Actuated outlet valve to regulate the pressure, which valve engages a resiliently with a fixed inlet valve seat pressed locking piece and one on the same axis arranged, reciprocating exhaust valve seat contains which on the from Closure piece resiliently pushed away piston is provided, which piston is a Separates drive and a consumer chamber.

Die bekannten Druckre gelventile dieser Art waren nur auf ein ganz bestimmtes Druckverhältnis abgestellt und dafür verwendbar.The well-known Druckre gel valves of this type were only on a whole certain pressure ratio turned off and usable for it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe einer einfachen, im Betrieb unveränderlichen Anpassung des Verhältnisses des Antriebs- und des geregelten Druckes an die gegebenen Anforderungen zugrunde. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß den Kolben ein Verhältnisring umgibt, welcher je eine innere und äußere, im Abstand konzentrisch angeordnete Wand hat, welche Wände einen offenen Ringraum begrenzen, wobei die äußere Wand im abdichtenden Eingriff mit der Wand der Antriebskammer steht und die innere Wand mit der dem Ringraum abgekehrten Seite zu dem Innenraum der Verbraucherkammer frei liegt, wobei der Kolben mit einem mit einem ringförmigen Flansch versehenen herabhängenden Hülsenteil innerhalb des Ringraumes liegt und mit den gegenüberliegenden Flächen der Wände gleitend und abgedichtet im Eingriff steht, wobei die Stirnseite der Antriebskammer über den äußeren Durchmesser des Verhältnisringes offen ist, und ein abnehmbarerDeckel die offene Stirnseite der Antriebskammer abschließt.The invention is based on the object of a simple one that cannot be changed during operation Adjustment of the ratio of the drive and the regulated pressure to the given Requirements. This is achieved according to the invention in that the Piston surrounds a ratio ring, which is an inner and an outer, at a distance has a concentrically arranged wall, which walls delimit an open annulus, wherein the outer wall is in sealing engagement with the wall of the drive chamber and the inner wall with the side facing away from the annulus to the interior of the Consumer chamber is exposed, the piston with a ring-shaped Flanged depending sleeve part is located within the annular space and slidingly and sealingly engaged with the opposing surfaces of the walls stands, the end face of the drive chamber over the outer diameter of the Ratio ring is open, and a removable cover the open face of the Drive chamber closes.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is in section shown.

Ein Ventilgehäuse 10 mit einem hohlen Gehäuseteil 12 ist an seinem oberen Ende durch einen Deckel 14 abgeschlossen, welcher durch Schrauben 16 befestigt ist. Das untere Ende des Gehäuseteils 12 ist durch einen kleineren Deckel 18 abgedeckt, wobei die durch den Deckel 18 abgedeckte längliche Höhlung 20 einen tonnenförmigen Hohlkörper 22 enthält, welcher aus einem oberen mit einem unteren Teil 26 verschraubten Teil 24 besteht. Die beiden Teile 22, 24 sind innerhalb des Gehäuseteils 12 unbeweglich angeordnet. Das Innere des tonnenförmigen Hohlkörpers 24 enthält eine Druckkammer 28, welche über eine Öffnung 30 an eine Quelle hohen Druckes angeschlossen ist. Innerhalb der Druckkammer 28 ist ein Kolben 32 verschiebbar, welcher durch eine Feder 34 nach oben gedrückt wird, so daß eine ringförmige Ventildichtung 35 normalerweise auf einem Ventilsitz 36 aufsitzt und das Fließen von Druckmittel von der Druckkammer 28 zu einer Verbraucherkammer 38 verhindert wird,. welche an eine nicht dargestellte druckbetätigte Vorrichtung mittels einer Öffnung 40 angeschlossen werden kann.A valve housing 10 with a hollow housing part 12 is closed at its upper end by a cover 14 which is fastened by screws 16. The lower end of the housing part 12 is covered by a smaller cover 18, the elongated cavity 20 covered by the cover 18 containing a barrel-shaped hollow body 22 which consists of an upper part 24 screwed to a lower part 26. The two parts 22, 24 are arranged immovably within the housing part 12. The interior of the barrel-shaped hollow body 24 contains a pressure chamber 28 which is connected via an opening 30 to a source of high pressure. A piston 32 is displaceable within the pressure chamber 28 and is pressed upward by a spring 34 so that an annular valve seal 35 normally rests on a valve seat 36 and the flow of pressure medium from the pressure chamber 28 to a consumer chamber 38 is prevented. which can be connected to a pressure-actuated device (not shown) by means of an opening 40.

Eine an eine nicht dargestellte Antriebsdruckquelle angeschlossene Antriebsöffnung 42 in dem oberen Ende des Gehäuses 12 führt zu einer Antriebskammer 44, welche von der Verbraucherkammer 38 durch einen Kolben 46 getrennt ist. Dieser Kolben 46 hat einen nach unten abgebogenen Hülsenteil 47, an dessen unterem Ende ein einteiliger ringförmiger, in einem Ringraum 50 verschiebbar angeordneter Flansch 48 vorgesehen ist. Dieser Ringraum 50 wird zwischen Wänden 51,52 eines Verhältnisringes 53 ge-. bildet, der in der Antriebskammer 44 befestigt und entsprechend der Erfindung ausgebildet ist.A drive opening 42 connected to a drive pressure source (not shown) in the upper end of the housing 12 leads to a drive chamber 44 which is separated from the consumer chamber 38 by a piston 46. This piston 46 has a downwardly bent sleeve part 47, at the lower end of which a one-piece annular flange 48, which is arranged displaceably in an annular space 50, is provided. This annular space 50 is between walls 51, 52 of a ratio ring 53. forms, which is fixed in the drive chamber 44 and formed according to the invention.

Der Raum unterhalb des Kolbenflansches 48 istgegenüber der Antriebs- und der Verbraucherkammer durch O-Ringe 54, 55 abgedichtet. Dieser Raum ist ständig mit der Atmosphäre durch einen Kanal 56 verbunden, der zu einer Auslaßöffnung durch einen nach oben vorstehenden Nebenteil 58 geführt ist. Dieser Nebenteil ist mit dem Kolben 46 einteilig verbunden und verschiebbar in einer Auslaßöffnung 59 in dem Deckel 14 angeordnet. Der Kolben 46 wird normalerweise durch eine Feder 60 in seine obere Stellung auf der Zeichnung gedrückt, wodurch ein Auslaßventilsitz 62 an dem Kolben 46 außer Eingriff mit einer Ventildichtung 64 kommt, welche am oberen Ende des Kolbens 32 angebracht ist.The space below the piston flange 48 is sealed off from the drive and consumer chambers by O-rings 54, 55. This space is continuously connected to the atmosphere through a channel 56 which is led to an outlet opening through an upwardly projecting secondary part 58. This secondary part is integrally connected to the piston 46 and is arranged displaceably in an outlet opening 59 in the cover 14. The piston 46 is normally urged to its upper position in the drawing by a spring 60, whereby an exhaust valve seat 62 on the piston 46 comes out of engagement with a valve seal 64 which is attached to the upper end of the piston 32.

Wenn im Betrieb der Antriebsdruck der Antriebsöffnung 42 zugeführt wird, wirkt er auf den oberen Teil des Kolbens 46 über seine ganze durch den Durchmesser A des Kolbens und die Außenwandung 52 des Verhältnisringes begrenzte Fläche weniger der durch den Außendurchmesser D des Nebenteils 58 begrenzten Fläche. Dieser Druck bewegt den Kolben nach unten, bis der Auslaßventilsitz 62 auf der Ventildichtung 64 aufsitzt und damit die Verbraucherkammer 38 von der Atmosphäre trennt. Wenn sich der Kolben weiter nach unten bewegt, hebt er die Ventildichtung 35 des Einlaßventils vom Sitz 36 ab und verbindet dadurch die Drucköffnung 30 durch die Verbraucherkammer 38 mit der Verbraucheröffnung 40 und von dort mit der zu betätigenden Vorrichtung. Wenn sich Druck in der Verbraucherkammer 38 aufbaut, wirkt er gegen die Fläche auf der Unterseite des Kolbens, welche durch den Durchmesser B der inneren Seite der Wand 51 weniger der mit dem Durchmesser C bezeichneten Fläche des Auslaßventilsitzes 62 begrenzt wird. Wenn der auf die kleinere Fläche B-C wirkende Druck eine Höhe erreicht, die größer als der auf die größere Fläche A-D wirkende Druck ist, um eine nach oben gerichtete, die nach unten gerichtete Kraft ausgleichende Kraft zu erzeugen, bewegt die Feder 60 den Kolben nach oben, bis das Einlaßventil 35, 36 schließt. Eine folgende Veränderung im Antriebsdruck bewirkt eine Veränderung in dem im Verhältnis stehenden höheren Lieferdruck in bekannter Weise.When the drive pressure is supplied to the drive opening 42 during operation, it acts on the upper part of the piston 46 over its entire area limited by the diameter A of the piston and the outer wall 52 of the ratio ring, less the area limited by the outer diameter D of the secondary part 58. This pressure moves the piston downward until the outlet valve seat 62 rests on the valve seal 64 and thus separates the consumer chamber 38 from the atmosphere. When the piston moves further down, it lifts the valve seal 35 of the inlet valve from the seat 36 and thereby connects the pressure opening 30 through the consumer chamber 38 with the consumer opening 40 and from there with the device to be actuated. When pressure builds up in the consumer chamber 38, it acts against the area on the underside of the piston which is limited by the diameter B of the inner side of the wall 51 less the area of the outlet valve seat 62 denoted by the diameter C. When the pressure acting on the smaller area BC reaches a level greater than the pressure acting on the larger area AD to produce an upward force counterbalancing the downward force, the spring 60 moves the piston upward until the inlet valve 35, 36 closes. A subsequent change in the drive pressure causes a change in the related higher delivery pressure in a known manner.

Die wirksamen Flächen oberhalb und unterhalb der Kolben sind Funktionen der Breite des Kolbenflansches 48 und der Dicken der Wände 51, 52 des Verhältnisringes oder anders ausgedrückt eine Funktion der Breite des Ringraumes 50 in dem Verhältnisring sind. Wenn beispielsweise der Verhältnisring mit einem engeren Ringraum versehen wäre, wobei die äußere Wand 52, wie in der Zeichnung angeordnet ist, die innere Wand 51 aber radial nach außen verlegt ist, so daß sie näher an der Wand 52 liegt, und die Breite des Kolbenflansches 48 dementsprechend verkleinert wäre, würde die effektive Fläche der Unterseite des Kolbens vergrößert, so daß das Verhältnis des Lieferdruckes herabgesetzt würde. Wenn andererseits die Dicke der Außenwand 52 vergrößert werden sollte, während die innere Wand 51, wie in der Zeichnung angeordnet bleibt, und die Breite des Kolbenflansches 48 in gleicher Weise verkleinert würde, so würde die effektive Fläche der Oberseite des Kolbens verkleinert, während die effektiven Flächen der unteren Seite unverändert blieben, wodurch ein verschiedenes Verhältnis zwischen Antriebs- und Lieferdrücken bewirkt würde.The effective areas above and below the pistons are functions the width of the piston flange 48 and the thicknesses of the walls 51, 52 of the ratio ring or, in other words, a function of the width of the annulus 50 in the ratio ring are. For example, if the ratio ring is provided with a narrower annulus would be, with the outer wall 52, as arranged in the drawing, the inner But wall 51 is moved radially outward so that it is closer to wall 52, and the width of the piston flange 48 would be reduced accordingly, the effective area of the bottom of the piston is increased, so that the ratio of the Delivery pressure would be reduced. On the other hand, when the thickness of the outer wall 52 is increased should be, while the inner wall 51 remains as arranged in the drawing, and the width of the piston flange 48 were similarly reduced so would the effective area of the top of the piston is reduced, while the effective Areas of the lower side remained unchanged, creating a different ratio would be effected between drive and delivery pressures.

Daraus folgt, daß eine große Anzahl von Größenveränderungen in dem Kolben und Verhältnisring zur Herstellung verschiedener Verhältnisse vorgenommen werden können. Die Erfindung hat den Zweck, für jedes Ventilgehäuse eine Reihe von paarweise zusammengefaßten Kolben und Verhältnisringen vorzusehen, wodurch jedes Druckverhältnis beispielsweise 1: 1, 1: 2, 1 : 3 usw. dargestellt werden kann. Wenn es jedoch gewünscht wird, von einem zu einem anderen Verhältnis umzuwechseln, ist es lediglich notwendig, die Deckelschrauben 16 und den Deckel 14 zu entfernen, den eingebauten Kolben und Verhältnisring herauszuheben und einen zweiten Satz mit dem gewünschten neuen Verhältnis einzubauen. Es brauchen keine Rohranschlüsse unterbrochen zu werden, und es sind keine weiteren Ausbauten und Abänderungen erforderlich, um die gewünschte Veränderung vorzunehmen.It follows that a large number of size changes in the Piston and ratio ring made to produce various ratios can be. The invention has the purpose of a number of for each valve housing to provide paired pistons and ratio rings, whereby each Print ratio for example 1: 1, 1: 2, 1: 3 etc. can be represented. if however, it is desired to switch from one ratio to another it is only necessary to remove the cover screws 16 and the cover 14, the lift out the built-in piston and ratio ring and add a second set to the to build in the desired new ratio. No pipe connections need to be interrupted and no further extensions or modifications are required to make the desired change.

Claims

Claims: 1. Pressure medium-operated pressure control valve for supplying a pressure in relation to a drive pressure from a pressure source to a consumer, with a piston responsive to the drive pressure, which actuates a double-acting inlet and outlet valve to regulate the pressure, soft valve an elastically engaged with a fixed inlet valve seat pressed closure piece and an axially arranged, reciprocating outlet valve seat, which is provided on the piston that is flexibly pushed away from the closure piece, which piston divides a drive and a consumer chamber, characterized in that the piston (46) a ratio ring (53) surrounds which each has an inner and outer, concentrically arranged wall (51, 52), soft walls delimit an open annular space (50) , the outer wall (52) in sealing engagement with the wall of the Drive chamber (44) is and the inner wall (51) with the Ri The side facing away from the inner space of the consumer chamber (38) is exposed, the piston (46) with a depending sleeve part (47) provided with an annular flange (48) lying within the annular space (50) and with the opposite surfaces the walls (51, 52) slidingly and sealingly engaged, the end face of the drive chamber (44) being open over the outer diameter of the ratio ring (53), and a removable cover (14) closing the open end face of the drive chamber (44) .

2nd valve according to claim 1, characterized by a channel (56) which the annular space (50) connects below the flange (48) of the piston (46) with the atmosphere at all times.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the outer wall (52) of the ratio ring (43) axially between the cover (14) and an inner support is clamped in the drive chamber (44).

4. Valve according to claim 3, characterized characterized in that the piston (46) has a one-piece tubular secondary part (58) is provided, which is slidably and sealed guided through the cover (14) is to continuously connect the exhaust valve seat (62) to the atmosphere, which on the opposite side of the Piston is formed and one Forms part of the valve.

5. Valve according to claim 4, characterized in that the channel (56) through the piston (46) between the end of the flange (48) and the Hub part (58) is guided. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1052 838; British Patent No. 902,321; U.S. Patent No. 2,586,196, 2 883 997, 3 002 520, 3 073 344.