DE1600889B1

DE1600889B1 - Control device for a pressure medium operated main valve

Info

Publication number: DE1600889B1
Application number: DE19671600889
Authority: DE
Inventors: Zygmunt Dr Kazimierz
Original assignee: Gdansk University of Technology
Current assignee: Gdansk University of Technology
Priority date: 1966-04-07
Filing date: 1967-04-06
Publication date: 1971-01-28
Also published as: GB1193862A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für vor, daß zur an sich bekannten, impulsgesteuerten ein druckmittelbetätigtes Hauptventil, insbesondere Betätigung des Hauptventils die Leitung od. dgl. in Membranventil, das einer Leitung od. dgl. zugeordnet an sich bekannter Weise zwei Zonen unterschiedlich ist und dessen Druckbeaufschlagung durch ein feder- hohen Druckes aufweist, von denen die den hohen beeinflußtes Steuerventil, insbesondere einen Steuer- 5 Druck besitzende Zone in der einen, gegen die Feder schieber, gesteuert wird, dessen Verschlußteil in vorgespannten und die Schließtage des Hauptventils seinen beiden Endlagen je eine an sein Gehäuse an- bestimmenden Endlage des Verschlußteils des Steuergeschlossene Druckleitung verschließt. ventils über eine an diese Zone und an das Gehäuse The invention relates to a control device for before that for known, pulse-controlled a pressure medium-actuated main valve, in particular actuation of the main valve od the line. Like. In Diaphragm valve that is associated with a line or the like, in a manner known per se, two zones different and its pressurization by a spring-high pressure, of which the high influenced control valve, in particular a control pressure 5 zone in one, against the spring slide, is controlled, the closure part in biased and the closing days of the main valve its two end positions each closes an end position of the closure part of the control-closed pressure line that determines its housing. valve via a to this zone and to the housing

Es sind druckmittelbetätigte Absperrventile der des Steuerventils angeschlossene Verbindungsleitung vorgenannten Art bekannt, deren Druckbeaufschla- io mit der einen, auf der Innenseite des Hauptventils gung durch einen mittels einer Kurbel fremdbetätig- mündenden Druckleitung verbunden ist, in welche ten Steuerschieber so steuerbar ist, daß in der einen auch die zweite, in der anderen, durch die Kraft der Endlage von dessen Verschlußteil, in welcher die Feder bewirkten und die Öffnungslage des Haupteine von zwei Druckleitungen geschlossen ist, das ventils bestimmenden Endlage des Verschlußteils des Absperrventil eine Schließlage einnimmt, während es 15 Steuerventils geöffnete Druckleitung mündet, die in durch die andere Endlage des Verschlußteils des dieser anderen Endlage des Verschlußteils über das Steuerschiebers, in welcher dann die andere der Gehäuse an einen Raum angeschlossen ist, der einen beiden Druckleitungen geschlossen ist, eine Öffnung noch niedrigeren Druck als die den niedrigen Druck erfährt, so daß dann ein Strömungsmedium ungehin- aufweisende Zone der Leitung od. dgl. besitzt, weldert das Absperrventil durchströmen kann. 20 ehe über mindestens eine Öffnung mit der Außen-They are pressure-medium-operated shut-off valves on the connecting line connected to the control valve The aforementioned type is known whose pressurization with the one on the inside of the main valve supply is connected by a pressure line which is externally actuated by means of a crank and into which th control slide is controllable so that in one also the second, in the other, by the force of the End position of the closure part in which the spring caused and the opening position of the main stone is closed by two pressure lines, the valve-determining end position of the closure part of the Shut-off valve assumes a closed position, while it empties 15 control valve open pressure line, which in through the other end position of the closure part of this other end position of the closure part on the Control slide, in which then the other of the housing is connected to a space, the one both pressure lines is closed, an opening even lower pressure than that of the low pressure experiences, so that a zone of the line or the like that has unhindered flow medium then has weldert can flow through the shut-off valve. 20 before at least one opening with the outside

Bekannt sind auch druckmittelbetätigte Membran- seite des Hauptventils in Verbindung steht,Also known are the pressure medium-actuated diaphragm side of the main valve that is connected,

ventile dieser Art, deren Druckbeaufschlagung analog Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich ausvalves of this type whose pressurization is analogous. Further features of the invention emerge from

durch ein mittels einer Druckkappe oder eines Dreh- den Unteransprüchen.by means of a pressure cap or a rotating sub-claims.

hebeis fremdbetätigtes Steuerventil gesteuert wird, Die Erfindung wird nachfolgend an Hand in derhebeis externally operated control valve is controlled, The invention is hereinafter referred to in the

dessen Verschlußteil in der einen Endlage eine auf 25 Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbei-the closure part of which in one end position is an exemplary embodiment shown schematically in the drawing

der einen Seite der Membran mündende Druckleitung spiele näher beschrieben,the pressure line opening onto one side of the membrane is described in more detail,

geöffnet hält, im die Membran ihre Schließlage ein- Es zeigtholds open when the diaphragm shows its closed position

nehmen zu lassen und dadurch die Durchströmung Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtung eines Strömungsmediums durch die Leitung zu ver- gemäß Erfindung mit einer Darstellung des Verhindern. In der anderen Endlage des Verschlußteils 30 schlußteils des Steuerventils in seiner rechten Enddes Steuerventils ist die vorerwähnte Druckleitung lage,to let take and thereby the flow Fig. 1 is a longitudinal section through the device of a flow medium through the line according to the invention with a representation of the prevention. In the other end position of the closure part 30 closing part of the control valve in its right end Control valve is the aforementioned pressure line position,

geschlossen und steht dann in Verbindung mit einer F i g. 2 in einer gegenüber der Darstellung gemäß auf der anderen Seite der Membran in der Leitung F i g. 1 um 90° gedrehten Darstellung einen Längsmündenden Druckleitung, so daß dann die Membran schnitt durch die Einrichtung gemäß F i g. 1 und in eine Öffnungslage überführt wird, um das Strö- 35 durch die Leitung, welcher das Hauptventil dieser mungsmedium ungehindert die Leitung durchströmen Einrichtung zugeordnet ist,
zu lassen. F i g. 3 und 4 den F i g. 1 und 2 entsprechendeclosed and is then in connection with a F i g. 2 in an opposite to the representation according to on the other side of the membrane in the line F i g. 1 representation rotated by 90 ° a longitudinal opening pressure line, so that the membrane then cut through the device according to FIG. 1 and is transferred into an open position in order to allow the flow through the line to which the main valve of this flow medium is assigned to flow through the line unhindered,
allow. F i g. 3 and 4 the F i g. 1 and 2 corresponding

Zur Öffnung und Schließung in Druckleitungen Längsschnitte mit der Darstellung des Verschlußteils eingebauter Ventile ist es auch bekannt, Impuls- des Steuerventils in seiner linken Endlage,
Schwankungen des Druckmediums für eine perio- 40 F i g. 5 in abgewickelter Darstellung die Steuerdische Bewegung von deren Verschlußteil in Verbin- kurve zur Bestimmung der Axiallage des Verschlußdung mit einer Nockensteuerung auszunutzen, wobei teils des Steuerventils der Einrichtung nach den der Druck jedes Impulses die Nockensteuerung über Fig. 1 bis 4,For opening and closing in pressure lines, longitudinal sections showing the closure part of built-in valves, it is also known to pulse the control valve in its left end position,
Fluctuations in the print medium for a periodic 40 F i g. 5 in a developed representation to use the control table movement of its closure part in connection curve to determine the axial position of the closure dung with a cam control, with part of the control valve of the device according to which the pressure of each pulse controls the cam control via Fig. 1 to 4,

einen von Federn unterschiedlicher Stärken beein- F i g. 6 und 7 in zwei zueinander um 90° gedrehtenone affected by springs of different strengths. 6 and 7 in two rotated 90 ° to each other

flußten Kolben oder eine Membran betätigt. 45 Längsschnitten die Einrichtung gemäß Erfindung inflowed pistons or a diaphragm actuated. 45 longitudinal sections the device according to the invention in

Bei einer schließlich noch bekannten Steuerein- ihrer Anwendung bei einem Preßlufthammer für denIn a finally still known Steuerein- their application in a jackhammer for the

richtung für ein druckmittelbetätigtes Hauptventil, ist Grundabbau nach der polnischen PatentschriftThe direction for a pressure medium operated main valve is basic dismantling according to the Polish patent specification

dieses als Membranventil ausgebildete Hauptventil 49 821,this main valve 49 821, designed as a diaphragm valve,

in der zwei Zonen unterschiedlich hohen Druckes Fig. 8 in vergrößerter Schnittdarstellung diein the two zones of different high pressure Fig. 8 in an enlarged sectional view the

aufweisenden Leitung angeordnet und wird in seiner 50 Steuerkurve zur Bestimmung der Axiallage des Ver-arranged having line and is in its 50 control curve to determine the axial position of the

Druckbeaufschlagung durch ein federbeeinflußtes schlußteils des Steuerventils bei der Einrichtung nachPressurization by a spring-operated terminal part of the control valve in the device after

Steuerventil mit mittels Zugelementen, elektrischer den Fig. 6 und 7,Control valve with by means of tension elements, electrical FIGS. 6 and 7,

Leitungen od. dgl. fremdbetätigtem Verschlußteil so Fig. 9 in vergrößerter Darstellung eine Abwickgesteuert, daß einmal eine Verbindung zwischen der lung der Steuerkurve gemäß F i g. 8, und
Zone niedrigen Druckes der Leitung und einem 55 F i g. 10 in vergrößerter Darstellung eine weitere Raum mit einem demgegenüber noch niedrigeren Einzelheit der Einrichtung nach den F i g. 6 und 7. Druck hergestellt wird und zum anderen eine Ver- Bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Einrichtung bindung zwischen den beiden Zonen unterschiedlich für ein druckmittelbetätigtes Hauptventil 1 wird hohen Druckes der Leitung. dessen Druckbeaufschlagung durch einen federbeein-Lines od. The like. Externally actuated closure part so FIG. 9 in an enlarged representation an unwinding controlled that once a connection between the development of the control curve according to FIG. 8, and
Low pressure zone of the line and a 55 F i g. 10 shows, in an enlarged view, a further room with an even lower detail of the device according to FIGS. 6 and 7. Pressure is produced and, on the other hand, a connection between the two zones is different for a pressure medium-operated main valve 1, the line pressure is high in the device shown in FIGS. 1 to 5. its pressurization by a spring-loaded

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 60 flußten Steuerschieber gesteuert, dessen VerschlußteilThe invention is based on the object of controlling a 60 flux control slide, the closure part of which

Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu 10 in den Fig. 1 und 2 in seiner rechten EndlageControl device of the type mentioned for 10 in FIGS. 1 and 2 in its right end position

schaffen, welche eine Steuercharakteristik des der und in den F i g. 3 und 4 in seiner linken Endlagecreate a control characteristic of the and in Figs. 3 and 4 in its left end position

Leitung od. dgl. zugeordneten Hauptventils erzielen dargestellt ist. Die Axiallage dieses VerschlußteilesLine od. The like. Associated main valve achieve is shown. The axial position of this closure part

läßt, die derjenigen der vorstehend zuletzt erwähnten 10 wird durch eine mit ihm verbundene und durchlets that of the 10 last mentioned above is connected by a and through

Steuereinrichtung entspricht. Dabei soll von einer 65 eine Feder 19 beeinflußte Steuerkurve 14 bestimmt,Control device corresponds. In this case, a control curve 14 influenced by a spring 19 is to be determined,

impulsgesteuerten Betätigung des Hauptventils Ge- die bei Axialverschiebung des Verschlußteils im Zu-pulse-controlled actuation of the main valve.

brauch gemacht werden. sammenwirken mit mindestens einem in sie eingrei-need to be made. cooperate with at least one person

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung fenden Rastglied 18 in eine, eine andere Endlage desTo solve this problem, the invention proposes fenden locking member 18 in one, another end position of the

Verschlußteils bestimmende Lage in Bezug auf das Rastglied gebracht wird.Closing part-determining position is brought with respect to the locking member.

Der Verschlußteil 10 des Steuerventils ist innerhalb einer Bohrung 16 axial verschieblich. Dieses ist über eine Verbindungsleitung 6 an eine Zone 7 hohen Druckes einer Leitung 2 angeschlossen. Die Leitung 2 wird durch ein Drosselelement 8 in diese Zone 7 hohen Druckes und in eine Zone 9 niedrigen Druckes aufgeteilt.The closure part 10 of the control valve is axially displaceable within a bore 16. This is Connected via a connecting line 6 to a zone 7 of high pressure in a line 2. Line 2 is through a throttle element 8 in this zone 7 of high pressure and in a zone 9 of low pressure divided up.

In seiner rechten, für die Öffnungslage des Hauptventils 1 bestimmenden und durch die Kraft der Feder 19 bewirkten Endlage gemäß den F i g. 1 und 2 verschließt der Verschlußteil 10 des Steuerventils den Leitungszweig 13 einer auf der Innenseite des Hauptventils mündenden Druckleitung 5. Andererseits ist in dieser rechten Endlage des Verschlußteils 10 ein Leitungszweig 12 dieser Druckleitung 5 geöffnet, so daß die Druckleitung 5 dann über die Bohrung 16 und eine Leitung 11 an einen Raum angeschlossen ist, der einen noch niedrigeren Druck als die den niedrigen Druck laufweisende Zone 9 der Leitung 2 besitzt, welche über mindestens eine Öffnung 4 mit der Außenseite des Hauptventils 1 in Verbindung steht.In his right, determining the opening position of the main valve 1 and by the force of Spring 19 brought about the end position according to FIGS. 1 and 2 closes the closure part 10 of the control valve Line branch 13 of a pressure line 5 opening on the inside of the main valve in this right end position of the closure part 10, a line branch 12 of this pressure line 5 is opened, so that the pressure line 5 is then connected via the bore 16 and a line 11 to a room which is an even lower pressure than the zone 9 of the line 2 which is running the low pressure which has at least one opening 4 with the outside of the main valve 1 in connection stands.

In seiner linken, die Schließlage des Hauptventils 1 bestimmenden und gegen die Feder 19 vorgespannten Endlage verschließt der Verschlußteil 10 des Steuerventils den Leitungszweig 12 der Druckleitung 5 und öffnet gleichzeitig deren Leitungszweig 13, so daß dann die Zone 7 hohen Druckes der Leitung 2 über die Verbindungsleitung 6 mit der Druckleitung 5 verbunden ist. Weil der Verschlußteil 10 in dieser linken Endlage die Zweigleitung 12 verschließt, ist gleichzeitig die Verbindung zwischen der Druckleitung 5 und dem Raum unterbrochen, welcher einen noch niedrigeren Druck als die den niedrigen Druckwert aufweisende Zone 9 der Leitung besitzt.In its left-hand position, which determines the closed position of the main valve 1 and is pre-tensioned against the spring 19 In the end position, the closure part 10 of the control valve closes the line branch 12 of the pressure line 5 and opens at the same time their branch 13, so that then the high pressure zone 7 of the line 2 over the connecting line 6 is connected to the pressure line 5. Because the closure part 10 in this left The end position that closes the branch line 12 is at the same time the connection between the pressure line 5 and the space interrupted, which has an even lower pressure than the low pressure value having zone 9 of the line.

Wie oben bereits vermerkt, werden die Axiallagen des Verschlußteils 10 des Steuerventils durch die Steuerkurven 14 und durch das mit dieser zusammenwirkende Rastglied 18 bestimmt. Die Steuerkurve 14 kann entweder auf der Außenfläche des Verschlußteils 10 oder aber in der Innenwand der Bohrung 16 des Steuerventils ausgebildet sein. Die F i g. 5 zeigt eine Abwicklung der Steuerkurve, welche bei der Ausführungsform der Steuereinrichtung nach den F i g. 1 bis 4 verwendet ist. Das Rastglied 18 ist dabei eine Kugel, welche sich in einer Nut 15 bewegen kann und durch diese Nut axial gesichert ist. Die Steuerkurve 14 ist über eine Stange 17 mit dem Verschlußteil 10 des Steuerventils verbunden. Die in Abhängigkeit von dem auf den Verschlußteil 10 einwirkenden Druck möglichen Lagen des Rastgliedes 18 in Bezug auf das Kurvenprofil der Steuerkurve 14, welche bestimmend sind für die verschiedenen Axiallagen des Verschlußteils, sind in F i g. 5 mit den Buchstaben^, B, C und D bezeichnet. Es sei hier festgestellt, daß der Verschlußteil 10 des Steuerventils jeweils in der Richtung axial verschoben wird, in welcher die größere Druckkraft wirkt, ist also beispielsweise der über die Leitung 6 auf den Verschlußteil einwirkende Druck geringer als die Kraft der Feder 19, dann wird die Steuerkurve 14 axial nach rechts verschoben, so daß das Rastglied 18 in Bezug auf die Steuerkurve die beispielsweise Lage C einnimmt. Steigert sich der Druck in der Leitung 6 auf einen gegenüber der Kraft der Feder 19 größeren Wert, dann hat dies eine Verschiebung der Steuerkurve 14 nach links zur Folge, so daß dann das Rastglied 18 die beispielsweise Relativlage B zu der Steuerkurve einnimmt. Diese Lage B entspricht der rechten Endlage des Verschlußteils 10 gemäß den Fig. 1 und 2. Ein Absinken des Druckes in der Leitung 6 bewirkt eine Verschiebung der Steuerkurve 14 nach rechts, so daß das Rastglied 18 dann die Lage D in Bezug auf die Steuerkurve einnimmt. Ein erneutes Ansteigen des Druckes in der Leitung 6 bewirkt wiederum eine Verschiebung der Steuerkurve 14 nach links, so daß dann das Rastglied 18 die Lage A in Bezug auf die Steuerkurve einnimmt, diese Lage entspricht der in den F i g. 3 und 4 veranschaulichten linken Endlage des Verschlußteils 10 des Steuerventils. As already noted above, the axial positions of the closure part 10 of the control valve are determined by the control cams 14 and by the latching member 18 which interacts with them. The control cam 14 can either be formed on the outer surface of the closure part 10 or in the inner wall of the bore 16 of the control valve. The F i g. 5 shows a development of the control curve, which in the embodiment of the control device according to FIGS. 1 to 4 is used. The locking member 18 is a ball which can move in a groove 15 and is axially secured by this groove. The control cam 14 is connected to the closure part 10 of the control valve via a rod 17. The possible positions of the locking member 18 in relation to the curve profile of the control cam 14 as a function of the pressure acting on the closure part 10, which are decisive for the various axial positions of the closure part, are shown in FIG. 5 denoted by the letters ^, B, C and D. It should be noted here that the closure part 10 of the control valve is axially displaced in the direction in which the greater pressure force acts, so for example the pressure acting on the closure part via the line 6 is less than the force of the spring 19, then the Control cam 14 shifted axially to the right, so that the locking member 18 assumes position C, for example, with respect to the control cam. If the pressure in the line 6 increases to a value greater than the force of the spring 19, this results in a shift of the control cam 14 to the left, so that the latching member 18 then assumes the, for example, position B relative to the control cam. This position B corresponds to the right end position of the closure part 10 according to FIGS. 1 and 2. A drop in the pressure in the line 6 causes the control cam 14 to be shifted to the right, so that the locking member 18 then assumes the position D with respect to the control cam . A renewed increase in the pressure in the line 6 in turn causes a shift of the control cam 14 to the left, so that the locking member 18 then assumes position A with respect to the control cam, this position corresponds to that in FIGS. 3 and 4 illustrated left end position of the closure part 10 of the control valve.

Die F i g. 6 und 7 veranschaulichen einen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung nach den F i g. 1 bis 4 bei einem Preßlufthammer für den Grundabbau nach der polnischen Patentschrift 49 821. In ihrer Funktion einander entsprechende Bauelemente dieser Steuereinrichtung und der Steuereinrichtung nach den Fig. 1 bis 4 sind in diesen F i g. 6 und 7 mit gleichen Bezugsziffern, jeweils unter Hinzufügung eines Striches, bezeichnet. Die Steuerkurve 14' ist in vergrößertem Maßstab in F i g. 8 gezeigt. Mit dieser Steuerkurve 14', deren Kurvenprofil 22 in F i g. 9 -abgewickelt dargestellt ist, wirken Stifte 21 an einem Stab 17' des Verschlußteils 10' des Steuerventils als Rastglieder zusammen, um so auch hier die Axiallagen dieses Verschlußteils 10' des Steuerventils in Verbindung mit der Feder 19' zu bestimmen. Die F i g. 6 und 7 veranschaulichen die rechte Endlage des Verschlußteils 10', in welcher die Druckleitung S' über die dann geöffnete Zweigleitung 12' und die Bohrung 16' sowie die Leitung 11' an den Raum angeschlossen ist, der einen noch niedrigeren Druck als die den niedrigen Druck aufweisende Zone 9' der Leitung 2' besitzt, welche über mindestens eine Öffnung 4' mit der Außenseite des Hauptventils 1' in Verbindung steht. In der linken Endlage des Verschlußteils 10' des Steuerventils ist die Zweigleitung 13' der Druckleitung 5' geöffnet, und die Verbindungsleitung 6' ist dann an die Druckleitung 5' angeschlossen.The F i g. 6 and 7 illustrate an application of the control device according to the invention according to the F i g. 1 to 4 for a jackhammer for basic dismantling according to the Polish patent specification 49 821. Components of this control device and the control device which correspond to one another in terms of their function according to FIGS. 1 to 4 are in these F i g. 6 and 7 have the same reference numbers, respectively with the addition of a dash. The control cam 14 'is shown on an enlarged scale in F i g. 8 shown. With this control curve 14 ', the curve profile 22 of which is shown in FIG. 9 - is shown unwound, pins 21 act on a rod 17 'of the closure part 10' of the control valve as latching members together to so here too the axial positions of this closure part 10 'of the control valve in connection with the spring 19' determine. The F i g. 6 and 7 illustrate the right end position of the closure part 10 ', in which the Pressure line S 'via the then opened branch line 12' and the bore 16 'as well as the line 11' is connected to the room having an even lower pressure than that having the low pressure Zone 9 'of the line 2' which has at least one opening 4 'with the outside of the Main valve 1 'is in communication. In the left end position of the closure part 10 'of the control valve is the branch line 13 'of the pressure line 5' is open, and the connecting line 6 'is then connected to the pressure line 5 'connected.

Claims

Patent claims:

1. Control device for a pressure medium-operated main valve, in particular a diaphragm valve, which is assigned to a line or the like and whose pressurization is controlled by a spring-influenced control valve, in particular a control slide, the closure part of which closes a pressure line connected to its housing in its two end positions, characterized in that for the known, pulse-controlled actuation of the main valve (1, Γ), the line (2, 2 ') or the like has two zones (7, 9 or 9') of different pressure in a known manner , of which the zone (7) having the high pressure value in the one biased against the spring (19, 19 ') and the closed position of the main valve (1, V) determining the end position of the closure part (10, 10') of the control valve via a this zone (7) and the connecting line (6, 6 ') connected to the housing (16, 16') of the control valve with the one on the inside of the main valve (1, 1 ')

opening pressure line (13, 5; 13 ', 5') is connected, in which also the second, in the other, caused by the force of the spring (19, 19 ') and determining the opening position of the main valve End position of the closure part (10, 10 ') of the control valve, open pressure line (12, 12') opens, which in this other end position of the closure part on the housing (16, 16 ') to a Is connected to the room that has an even lower pressure than that of the lower pressure Zone (9, 9 ') of the line (2, 2') or the like. Has at least one opening (4, 4 ") to the outside of the main valve (1, Γ) communicates.

2. Device according to claim 1, characterized in that the axial position of the closure part (10, 10 ') of the control valve by a connected to this and by the spring (19,19') influenced control cam (14,14 ') is determined, which interact with axial displacement of the closure part with at least one latching member (18, 21) engaging in one another End position of the closure part-determining position is brought in relation to the locking member.

3. Device according to claim 2, characterized in that the control cam (14, 14 ') the outer surface of the closure part (10, 10 ') is formed.

4. Device according to claim 2, characterized in that the control cam (14, 14 ') in the inner wall of the housing (16, 16 ') of the control valve is formed.

1 sheet of drawings