DE1650536C3

DE1650536C3 - Piston slide-like lift valve

Info

Publication number: DE1650536C3
Application number: DE19671650536
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Self Richard Ernst Los Alamitos Calif VSta
Current assignee: Self Richard Ernst Los Alamitos Calif VSta
Priority date: 1966-08-24
Filing date: 1967-08-24
Publication date: 1976-10-07

Description

2525th

Die Erfindung bezieht sich auf ein koibenschieberar- ;iges Hubventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. The invention relates to a Koibenschieberar- ; iges lift valve according to the preamble of the claim.

Hin solches Hubventil ist aus der LJS-PS 32 40 466 bekannt. Bei diesem bekannten Ventil weist der Kolben Aussparungen auf. in denen da-> vom Ventil zu steuernde Strömungsmittel fließen kam. Solche Aussparungen sind zu beiden Seiten eines an dem Kolben angebrachten Abdiehneüers vorgesehen, der s.eh in der Schließstellung des Ventils gegen einen gehausefesten Ventilsitz anlegt. Nach dem Abheber des Abdichttellers vom Ventilsitz besteht keine in Lärgsnchtung des Kolbens wirksame Dichtungsverbindunji zwischen dem Kolben und dem Gehäuse, so daß sich der auf der Einströmseite und auf der Abströmseite herrschende Druck jeweils in axialer Richtung in die Aussparungen am Kolben fortpflanzen kann. In halbgeöffneter Stellung des bekannten Hubventils herrscht also der Eiinlaßdruck im wesentlichen auf der gesamten, dem Einlaßkanal zugewandten Seite des Kolbens, und der auf Grund der Drosselwirkung herabgesetzte Auslaßdruck herrscht auf der der Auslaßöffnung zugewandten Seite des Kolbens. Am Kolben tritt also von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung ein Druckabfall auf. der sich in Form von seitlichen Belastungen am Kolben bemerkbar macht. Da der Einlaßdruck /wangläufig in der Öffnungsphasc des Ventils größer als der Auslaßdruck ist. wird der Kolben gegen die bei der Auslaßöffnung liegende Gehäusefläche gepreßt. Dies erschwert die Beweglichkeit des Kolbens in der Gehäusebohrung.Such a lift valve is from LJS-PS 32 40 466 known. In this known valve, the piston has recesses. in which there-> fluid to be controlled came from the valve. Such recesses are provided on both sides of a sealing cap attached to the piston, which is shown in the closed position of the valve against a valve seat fixed to the housing. After lifting the sealing plate from the There is no valve seat in the direction of noise from the piston effective sealing connection between the piston and the housing, so that the one on the inflow side and the pressure prevailing on the downstream side in each case in the axial direction into the recesses on the piston can reproduce. In the half-open position of the known lift valve, the inlet pressure prevails in the essentially on the whole, facing the inlet channel Side of the piston, and the outlet pressure, which is reduced due to the throttling effect, prevails on the side of the piston facing the outlet opening. So on the piston occurs from the inlet port to Outlet opening on a pressure drop. which is noticeable in the form of lateral loads on the piston power. Since the inlet pressure / in the opening phase of the valve is greater than the outlet pressure. the piston is pressed against the housing surface located at the outlet opening. This makes mobility difficult of the piston in the housing bore.

Aus der DTAS 12 22 337 und aus der DTPS 8 73 477 sind Kolbenschieber mn schräg durchströmten Kolben bekannt, bei denen die Abdichtung der Kolben gegen das Gehäuse durch Gleitdichtungen erfolgt. Das dabei zwischen dem Kolben und dem Gehäuse vorgesehene Spiel bewirkt eine Entlastung des Kolbens von seitlichen Kräften nur in der Schließstellung. Bei teilweise geöffnetem Schieber werden vom Druckmedium aber .Seitenkräfte ausgeübt.From the DTAS 12 22 337 and from the DTPS 8 73 477 piston valves mn are flown through at an angle Pistons are known in which the piston is sealed against the housing by sliding seals. The provided between the piston and the housing Play only relieves the piston of lateral forces in the closed position. With partially However, when the slide is open, lateral forces are exerted by the pressure medium.

Der Kolbenschieber nach der US-PS 29 31 615 weist f>? durch eine Gleitdichtung getrennte Aussparungen im Gehäuse auf. Diese dienen der gleichmäßigen Zu- bzw. Abführung des Druckmediums /u den radialen Öffnun gen des hohlen Kolbens. Ein Ventilsitz ist bei diesem Schieber nicht vorgesehen.The piston valve according to US-PS 29 31 615 has f>? cutouts in the housing separated by a sliding seal. These are used for the even supply and Discharge of the pressure medium / u the radial opening gene of the hollow piston. A valve seat is on this Slider not provided.

Bei dem aus der DT-PS 8 73 477 bekannten Schieber ist der Kolben nicht schräg durchströmt, sondern teilweise axial umströmt, so daß sich das Problem seitlicher Belastungen des Kolbens bei teilweise geöffneiem Schieber nicht stellt.In the slide known from DT-PS 8 73 477, the flow does not flow through the piston at an angle, but rather partially axially flows around, so that the problem of lateral loads on the piston when partially opened The slide does not move.

im wesentlichen dasselbe gilt auch für das im Aufbau ähnliche Hubventil nach dem DT-Gbm 17 87 056. Der dort in F i g. 1 gezeigte zusätzliche elastische Ventilsitz liegt zwar bei geschlossenem Ventil auch am Umfang des Kolbens an. doch lost sich der Gleitsitz beim Öffnen des Ventils.essentially the same also applies to that under construction Similar lift valve according to DT-Gbm 17 87 056. The one in FIG. 1 additional elastic valve seat shown is in fact on the circumference of the piston when the valve is closed. but the sliding fit loosens when it is opened of the valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kolbenschieberariiges Hubventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, dessen Kolben in allen Stellungen, insbesondere in der Öffnungsund Schtießungsphase. frei von Belastungen auch in seitlicher Richtung ist.The invention is based on the object of a piston-type slide valve To create lift valve of the type specified in the preamble of claim, its Pistons in all positions, especially in the opening and closing phase. free from encumbrances is also in the lateral direction.

Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagenen Merkmale sind im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben.The features proposed according to the invention to solve this problem are identified by the Claim specified.

Bei dem erfindungsgemäßen Hubventil ist der Kolben in der Gehäusebohrung von einer Aussparung umgeben, in die das zu steuernde Druckmedium um den kolben herumströmen kann. Diese Aussparung wird von der am Ventilsitz vorgesehenen Zylinderfläche. die den Kolben mn Gleitsitz umgibt, in zwei Räume unterteilt. Wenn das Hubventil geschlossen ist, steht der eine Raum mit dem Einlaßkanal in Verbindung, und der andere Raum steht mit dem Auslaßkanal in Verbindung. In den beiden Räumen herrschen somit der Einlaßdruck b/w. der Auslaßdruck vor. Wenn das Ventil durch Abheben der Dichtungsfläche vom Ventilsitz geöffnet wird, bleibt der Gleitsitz bestehen. Da der Ventilsitz und damit auch die Zylinderfläche fest mit dem Gehäuse verbunden sind, bleiben die beiden getrennten Räume auch in der Öffnungsphase im wesentlichen noch erhalten. Dies hat zur Folge, daß auf der einen Seite des Ventilsitzes rund um den Kolben im wesentlichen der Einlaßdruck herrscht, während auf der anderen Seite des Ventilsitzes rund um den Kolben im wesentlichen der Auslaßdruck herrscht. Auf den Kolben wirken somit in seitlicher Richtung, also senkrecht zu seiner Achse, im wesentlichen die gleichen Kräfte, so daß er nicht gegen eine Innenwand des Gehäuses gepreßt wird. Der Kolben kann also in der Öffnungsphase und entsprechend auch in der Schließungsphase leicht verschoben werden.In the lift valve according to the invention, the piston in the housing bore is surrounded by a recess, in which the pressure medium to be controlled can flow around the piston. This recess will of the cylinder surface provided on the valve seat. which surrounds the piston mn sliding fit, divided into two spaces. When the lift valve is closed, one space is in communication with the inlet channel and the other Space is in communication with the outlet channel. The inlet pressure therefore prevails in the two rooms b / w. the outlet pressure before. When the valve is opened by lifting the sealing surface from the valve seat the sliding fit remains. Because the valve seat and so that the cylinder surface is firmly connected to the housing, the two remain separate The rooms are still essentially preserved even in the opening phase. This has the consequence that on the one hand Side of the valve seat around the piston is essentially the inlet pressure, while on the other Side of the valve seat around the piston is essentially the outlet pressure. On the piston thus essentially the same forces act in the lateral direction, i.e. perpendicular to its axis, see above that it is not pressed against an inner wall of the housing. The piston can therefore in the opening phase and can accordingly be shifted slightly during the closing phase.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Schnitt des Hubventils in der Schließstellung undF i g. 1 shows a section of the lift valve in the closed position and

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt des Hubventils in der Öffnungsstellung.F i g. 2 shows an enlarged partial section of the lift valve in the open position.

In F i g. I ist ein Hubventil 10 dargestellt. Das Gehäuse des Ventils besteht aus zwei trennbaren Gehäuseabschnitten 11 und 12, die mittels einer Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Schrauben 13 zusammengehalten werden.In Fig. A lift valve 10 is shown. The case of the valve consists of two separable housing sections 11 and 12, which by means of a number of in Circumferentially spaced apart screws 13 are held together.

Ein Gabelkopf 14 ist koaxial am Gehäuseabschnitt 12 mittels Schrauben 16 befestigt. Ein Kolben 17 ist an einer Kolbenstange 18 angeschraubt, die sich durch den Gehäuseabschnitt 12 und den Gabelkopf 14 erstreckt. Auf eine das Ende der Stange 18 bildende Spindel 21 ist ein Handrad 19 aufgeschraubt, mit dessen Hilfe die Spindel 21 betätigt werden kann. Eine Kappe 22 schließt die Stirnseite des Handrads 19 ab. Ein rineför-A fork head 14 is fastened coaxially to the housing section 12 by means of screws 16. A piston 17 is on a piston rod 18, which extends through the housing section 12 and the fork head 14. A handwheel 19 is screwed onto a spindle 21 forming the end of the rod 18, with the aid of which the Spindle 21 can be operated. A cap 22 closes the end face of the handwheel 19. A rineför-

miger Wund 23 am Gabclk.ipt 14 verlauft um einen An sat/ 24 des Handrads 14. Zwei Drucklager 2b und 27 sind /u beiden Seiten des ringförmigen Bunds 23 vnrgesehen. E'in .Schnappring 28 halt die Drucklager in ihrer zusammengebauten Lage. Zeiger einer Anzeigeskala * 51 bilden eine Sichtanzeige fur die a--.iale Stellung des Kolbens 17. Eine Abdichtung /wischen der Stange 18 und dem Gehauseabschnitt 12 wird mittels einer Stopf buchsendichtung i2. 33 und 34 erzieh.The moderate wound 23 on the Gabclk.ipt 14 runs around a stop / 24 of the handwheel 14. Two thrust bearings 2b and 27 are provided on both sides of the annular collar 23. E'in .Schnappring 28 holds the thrust bearings in their assembled position. Pointers on a display scale * 51 form a visual indicator for the axial position of the piston 17. A sealing / wiping of the rod 18 and the housing section 12 is achieved by means of a gland seal . 33 and 34 educate.

Kolbenringe 36 sind am Umfang de. Kolbens 17 angeordnet. Eine Sperrscheibe 37 am hinteren Ende des Kolbens verriegelt den Kolben an der Stange (8. Am vorderen Ende der Stange 18 ist ein», axial verlaufende Nut 38 angebracht, die zusammen mit einer Axuilbohrung 5) einen Entspannungskanal bildet. isPiston rings 36 are de on the circumference. Piston 17 arranged. A locking disk 37 at the rear end of the piston locks the piston to the rod (8. At the front end of the rod 18 there is an axially extending groove 38 which, together with an axial bore 5), forms a relaxation channel. is

Der Gehauseabschnitt II weist einen Stutzen 41 auf. an dem ein Flansch 42 bei 43 angeschweißt ist. Ein Stromungskanal 46 im Gehauseabschnitt 11 fluchtet nut einem Stromungskanal 47 im flansch 42. In ähnlicher Weise weist der Gehauseabschnitt 12 einen Stromungskanal 48 auf. der koaxial zum Stromungskanal 46 angeordnet ist. Die -\chsen dieser Sinmiungskanale 46 und 48 verlaufen unter einem Winkel von etwa 4 5 zur Achse des Kolbens 17.The housing section II has a connecting piece 41. to which a flange 42 is welded at 43. A The flow channel 46 in the housing section 11 is aligned with a flow channel 47 in the flange 42. In a similar way The housing section 12 has a flow channel 48. which is coaxial with flow channel 46 is arranged. The axes of these channels 46 and 48 are at an angle of about 4 5 to the Axis of the piston 17.

Mit einem im selben Winkel /ur Kolbenachse ge- :s neigten Sirömungskanal 52 im mittleren Abschnitt des Kolbens 17 steht der axiale Kanal 51 in Verbindung. Eine mn einem Gewinde und einem Haltering 59 versehene Stange 5 3 wird vom anderen Ende des Kolbens 17 aufgenommen; sie erstreckt sich durch eine Stopfbuch· sendichtung 54. 56. 57 am Ende des Gehätiseabschnitts 11With a flow channel 52 inclined at the same angle to the piston axis in the middle section of the Piston 17 is connected to the axial channel 51. One with a thread and a retaining ring 59 provided Rod 5 3 is received by the other end of the piston 17; it extends through a stuffing box Sealing 54, 56, 57 at the end of the housing section 11th

Das vordere Ende des Kolbens 17 weist ebenfalls Kolbenringe 58 und elastische Dichtungsringe 60 aiii. Au der Stange 5] ist eine axial verl.iulendc Nut 61 angebracht, die wie die Nut W einen Enlspannungskanal bildet.The front end of the piston 17 also has piston rings 58 and elastic sealing rings 60 aiii. An axially extending groove 61 is attached to the rod 5], which, like the groove W, forms an expansion channel.

(■ine Aussparung 64 ist im Gehäuse im Bereich der inneren Strömungskanalmundungen vorgesehen. Es wird hierdurch eine Ringkammer um den Kolben 17 gebildet, die eine ausreichende Lange und liefe aulweisi, um eine genugende Menge des Druckmittels abzunehmen, damit sichergestellt wird, da 1.5 lediglich ein geringer oder gar kern Druckgradient um den Kolben in der Nähe des Slrömungskanals im Kolben wahrend des Öffnens oder des Sehließens aultreien kann.(■ A recess 64 is in the housing in the area of the inner flow channel openings provided. This creates an annular chamber around the piston 17 formed which are of sufficient length and to take off a sufficient amount of the pressure medium, this ensures that 1.5 is only a little or no pressure gradient around the piston in the vicinity of the flow channel in the piston opening or closing.

Hierdurch werden unausgeglichene Kralle aiii ein Minimum herabgeset/t. die senkrecht zur Achse des Kolbens wirken. Ein Ventilsitz 66 ist zwischen den Ge hauseabschniiten 11 und 12 fest eingespannt, Zur Er ieichte.-ung des Einspannens weist der Ventilsitz 66 stirnseilige Nuten 65 auf. Seine konischen Hanken 67. 68 sind durch eine Zvlinderflache 64 getrennt. Diese Zvlinderflache 64 umgibt den Kolben 17 mit Gleiisn/. so dall die Aussparung 64 in zwei Räume unterteilt ist.This makes unbalanced claws aiii Minimum lowered / t. which is perpendicular to the axis of the Piston act. A valve seat 66 is between the Ge house sections 11 and 12 firmly clamped, Zur Er The valve seat 66 has the ease of clamping grooves 65 on the front. Its conical hooks 67, 68 are separated by a cylinder surface 64. This Zvlinderflache 64 surrounds the piston 17 with Gleiisn /. so that the recess 64 is divided into two spaces.

Der Kolben 17 tragt gleitbar eine abgestufte Hülse 71. deren Hub durch einen Schnapprmg 70 an Kolben begrenzt ist. Eine kegelstunipfformige I lache 72 der Hülse 71 kommt in der Schließstellung ties Ventils an der Oberflache des Ventilsitzes 66 in Anlage. Die Hülse 71 weist einen Innenbund 73 aut. der an einer elastischen Dichtung 74 anliegt und diese bei Druckbelastung des Kolbens zusammenpreßt.The piston 17 slidably supports a stepped sleeve 71. the stroke of which is limited by a snap valve 70 on the piston. A conical shape I laugh 72 the Sleeve 71 arrives in the closed position of the valve the surface of the valve seat 66 in contact. The sleeve 71 has an inner collar 73 which rests against an elastic seal 74 and this seal is under pressure of the piston compresses.

Hierzu 2 Bhn ZeichnungenFor this 2 train drawings

Claims

Claim:

Piston slide-like lift valve with a housing, which has two coaxial flow channels. those at an acute angle to an axial one Bore in the housing run, a piston that is mounted axially displaceably in the bore and has a flow Kar.al, which in the same Angle like the flow channels in the housing runs, a valve seat between the opposing ones Orifice edges of the flow channels in the housing and one with the valve seat in contact sealing surface on the piston, characterized by the combination that the housing bore in the area of the flow channel openings a recess surrounding the piston (17) (64) and on 4em valve seat. (66) a cylindrical surface (69) is provided in the housing (11 12) is. which surrounds the piston (17) with a sliding fit so that the recess (64) is divided into two spaces.