DE1918952U

DE1918952U - Ueberdruckventil.

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Publication number: DE1918952U
Application number: DEST12834U
Authority: DE
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1959-10-09
Filing date: 1960-10-07
Publication date: 1965-07-01
Also published as: GB966759A; US3168107A

Description

Die Neuerung betrifft ein Überdruckventil mit einem VersohlußstUck aus elastischem Material, das durch in einem geschlossenen Baum befindliches Druckmedium gegen einen Sitz gedruckt wird, in dem sich eine oder mehrere öffnungen befinden, die mit der abzusichernden Vorrichtung in Verbindung stehen, und eine oder mehrere Öffnungen, die zum Abführen des aus dieser Vorrichtung tretenden Arbeitsmediums dienen»

Als Druckmedium kann bei diesen Ventilen ein Druckgas, z.B. Druckluft, eine flüssigkeit oder ein anderes unter Druck gebrachtes elastisches Material verwendet werden.

Es ist ein Membranventil bekannt, bei dem die Membrane durch ein unter Druck gebrachtes Medium gegen einen ringförmigen Sitz gedruckt wird, der mehrere geräumig© Durchflußöffnungen umschlieBt,, die zwischen RadialrJ.pp.en ange» ordnet sind«, Diese Badialrippen stützen die Membrane in .der-Schließstellung ab_o Dieses Ventil eignet sich nicht für die Anwendung bei hohen Drüöken₉ da bei diesen Drücken die Membrane in die Öffnungen gedrückt wird und dadurch leicht beschädigt oder zerstört werden kann,,

Gegenstand der Neuerung ist ein Überdruckventil mit einem ?erschlußstück aus ©lastischem Material, das für die Verwendung bei hohen Drücken, wie ^₀B₀ Drücken zwischen 200 und 400 atü, geeignet ist.

Gemäß der Steuerung ist das Überdruckventil so ausgebildet, daß das Verschlußstück mit einer glatten Oberfläche gegen den als Spiegel ausgeführten Sitz sowie gegen eine in einer Bohrung im Sitz angeordnete₉ auf ihrer dem VerschluBstüek ab» gewandten Seite mit-dem Medien der abzusichernden Vorrichtung in Berührung stehende Seheibe anliegt« die sieh ihrerseits gegen das Ventilgehäuse abstützt, -und daß die für das Zu= führen und Abführen des Mediums der abzusichernden Vorrichtung vorgesehenen öffnungen im Verhältnis,zur Dicke des Verschlußstückes eng bemessen

Durch die mit geringem radialem Spiel■in die Bohrung eingesetzte Scheibe wird in einfacher Weise ©in Eingspalt erzielt, der so eng bemessen ist_$ daß das Verschlußstück nicht so weit in den Spalt gedrückt werden kann, daß eine Beschädigung oder Zerstörung des VersehlußstUeke® auftritt. Hier«=- durch erübrigt sieh die Anbringung von feinen Bohrungen, die leichter verstopfen und einen größeren Strömungswiderstand aufweisen als ein Spalt, dessen Durcbflußquerschnitt dem Gesamtquerschnitt der Öffnungen und dessen Breite dem Durchmesser der Öffnungen gleich ist.

Das Verschlußstück wird mit einer verhältnismäßig großen

Kraft beaufschlagt, weil der Flüssigkeitsdruck in der abzusichernden Vorrichtung in der gesamten Quersehnittsfläche der Bohrung und nieht nur im Bereich des engen Spalts wirk·» sam ist ο Hierdurch kann trotz des engen Plüssigkeitsdureh=- trittes ein© erhebliche Auswölbung des elastischen ferschlußstüeks in einem größeren Bereich stattfinden, ohne daß entsprechenä große Durchflußquersehnitte vorzuliegen brauchen« Wenn der Druck in der abzusichernden Vorrichtung niedrig ist, wird das Verschlußstück durch die Scheibe unterstützt*

Das neuerungsgemäße Ventil arbeitet ohne Reibung, da der Formänderungswiderstand des Verschlußstücks vernachlässig=

bar ist, so daß der öffnungsdruck und der'-SchlieSdruclc etwa gleich hoch sind» Wenn sich nun, infolge der Wirkung des Druckes der in der abzusichernden Vorrichtung vorhandenen Flüssigkeit das ©lastische Verschlußstüek auswölbt, tritt zwischen diesem Verschlußstück und deat Spiegel Flüssigkeit hindurch, die sodann su den Austrittsoffnungen fließt» Ab= nutzung findet hierbei kaum statte Sollte die flüssigkeit in der abzusichernden Vorrichtung aber Peststoffe enthalten, die doch eine Abnutzung der öffnungen im Spiegel hervor« rufen, so kommt es trotsdem nicht zu einer Beeinträchtigung der Wirkung des Ventils, weil die Abdichtung zwischen ä@n öffnungen des Spiegele atattfindet. Sollten aus der Flüssig«» keit herrührend© feste Teileheia auf. dem Spiegel zurückbleiben so faltet sich das elastische Verschlußstüek um diese Teilchen und ist auch in diesem Falle eine gute Abdichtung g®~ wäferleisteto

Die Scheibe wird forzugsweiae derart beweglich in der Ausnehmung angebrachte daß ihre dem Versohlußstüok abgewandt© Seite dem unter Druek stehenden Medium der abzusichernden Vorrichtung ausgesetzt ist ο Die dem Verschlußstüek abgewandte Seite der Seheibe kann in diesem Falle sweckmäßig mit Rillen

Die Öffnungen in dem Spiegel bestehen'voraugsweis© aus konzentrischen Spalten₀ Der zum Abführen d@r Flüssigkeit der abzusichernden Vorrichtung vorgesehene Spalt wird in diesem Falle neuerungsgemäß durch einen den Sitz mit geringem radialer%Spiel umgebenden Ring gebildet, der sich am Ventilgehäuse abstütst und gegen das Versehlußstüek anliegte Die Scheibe oder der Hing kann auch aus porösem Werkstoff bestehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Heuerung ist

das Versehlußstüek als eine in eisern zylindrischen, das Druckmedium aufnehmenden Gehäuse gelagerte becherförmige Hülse ausgebildet, deren Boden gegen den Sitz anliegt« Eine derartige Hülse hat gegenüber der bei der bekannten Torrichtung bekannten Membrane den Vorteil, daß sie selbstdichtend ist, das heißt9 daß die zylindrischen Wände der Hülse derart durch den Druck des Mediums gegen die Wand des Gehäuses gepreßt werden, daß das Druckmedium nicht aus dem Druekraum in dem Gehäuse heraustreten kann«. Hierdurch erübrigt sieh die bei Membranen notwendige Anwendung von Diehtungsflächen und Klemmbolzen, s© daß das Ventil kleiner dimensioniert werden kann und das fest gegeneinander Verklemmen von Ge= häuseteilen zur Erzielung der notwendigen Dichtigkeit nicht mehr erforderlich ist. Weiterhin wird das Pullen des Druckraums erleichtert* da man zu diesem Zweck das Ventil nur in

einem mit Medium des gewünschten Druckes gefüllten Raum zu bringen braucht^ um den Druck in dem Druckraum auch auf diesen Druck zu bringen» Die zylindrischen Wände-der becherförmigen Hülse funktionieren in diesem Falle als Hück@chlagklappen₉ die das Füllen des Druckraums bis zu dem gewünschten Druck ermöglichen und den Auetritt des Mediums aus diesem Raum verhindern·

Die becherförmige Hülse kann ohne Sinspannung in dem Gehäuse gelagert sein, wobei zur Begrenzung-der Beweglichkeit der Hülse beim Füllen des Druckraums eine Anschlagstütze in dem Druckraum angebracht werden kann_o

Di® Neuerung soll an Hand einiger_P in beigefügter Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert werten«

Fig« 1 zeigt einen Querschnitt eines-Überdruckventils mit einer als YerschluSstück dienenden Hülseι

Figo 2 zeigt ein Überdruckventil mit einer als Verschlussstück dienendea Membrane?

Figo 3 geigt ein als Bedienungsventil verwendete® Über=

Fig. 4 zeigt ein als !Reduzierventil verwendetes Überdruck=

Auf. ein Ventilgehäuse 1 ist @in@ Kappe 2 aufgeschraubt ο Das Gehäuse ist mit einer zentralen Bohrung 3 versehen, deren eines End© mit der abzusichernden Vorrichtung in Verbindung steht und deren anderes Ende in eine in der flächen oberen Seite des Ventilgehäuses abgebrachte Ausnehmung 4 mündet» Eine kleine Scheibe 5 ist mit geringem seitlichen Spiel, ZeB₀ 0,1 mm in diese Ausnehmung eingesetzt, so daß rings um die Seheibe ein ©nger ringförmiger Spalt 6 gebildet'wird. Die Scheibe ist an ihrer unteren Seite mit Hillen 7 versehen, so daS aus der abzusichernden Vorrichtung flüssigkeit \Xh@v die Bohrung 5 und Rillen 7 zu dem Spalt 6 strömen kann. Die oberen Seiten der Scheibe und des Gehäuses liegen in" gleicher Höhe ο

Zwischen dem oberen Gehäuseteil und der Innenwand.der Kappe ist ein ringförmiger Raum 8 vorhanden, in dem rait ge·= ringem Spiel ein Ring 9 so angebracht ist, daß ein ring·= förmiger Spalt 10 mit einer Breite von beispielsweise 0,1 mm gebildet wird» Der Spalt 10 steht· Über Durchlässe 11 in dem Ring und ©ine in der Kappe vorhandene Bohrung 12 mit der Um«

Die Kappe ist soweit auf das Gehäuse aufgesehraubt, daß sich oberhalb der oberen Fläche des Gehäuses eine Kammer 13 bildet ο In dieser Kammer ist als Yerschlußstück ein© becher= förmige Hülse 14 eingebracht ₉ die mit ihrer flachen Seite

gegen die obere Fläche des Gehäuses liegt'und beispielsweise aus Gummi mit einer Dicke von einigen mm, beispielsweise 3 mm_p angefertigt istο

Das Ventil wird vor dem Gebraueil in einen Raum eingebracht s in dem sich ©in elastisches Medium mit dem gewünsch·= ten Druck befindet_t beispielsweise Druckluft,, deren Druck 300 kg/em beträgt. Das Medium strömt über die Bohrung 12· und den Spalt 10 längs der Hülse, bis auch in der Kammer der gewünschte Druck herrschte Das Ventil ist nunmehr gebrauchsfähig« Eine in der Kammer angebrachte Stütze 15 verhütet, daß die Hülse während des füllens in die Kammer hinein= gedrückt wird_o Der zwischen der Stütsse aod der Hülse vorhan= dene Baum genügt, um das Wölben der Hülse während des Betriebs ^u ermöglichen» Eventuell kann man, ehe die Kammer gefüllt wird, die gylindrisehe fand der Kammer mit Leim-, der nach der Füllung erhärtet, bestreichen^ so daß die Hülse nach dem Erhärten mit der Wand der Kammer luftdicht verbunden isto

Überschreitet während des Betriebs der Druck der Flüssigkeit in der abzusichernden Vorrichtung den des in der Kammer 13 vorhandenen Mediums, so verwölbt sich die Hülse und @s strömt längs der obere Fläche des Gehäuses eine Menge der Flüssigkeit von dem Spalt 6 zu dem Spalt 1O₉ aus dem es abgeführt werden kann,, Die abgeführte Flüssigkeit kann man in

einem Behälter sammeln oder man läßt sie frei wegströmen, je nachdem man Si© Flüssigkeit aufs neue zn verwenden wünscht» oder nicht. Ist dann durch das Ausströmen der Flüssigkeit der Druck in der abzusichernden Vorrichtung surttekgegangen, so schließt die Hülse wieder die Spalte abο

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 2 wird als Verschluß stück eine Membrane 14* angewandt. Bas elastische Medium wird über ein Rückschlagventil 16 in die Kammer 13 eingelassen ο Die Kammer ist mittels eines Dichtungsrings 17 an Ort und Stelle der Membrane abgedichtet«

Das aeuerungsgemäSe Überdruckventil 1st ~wqt allem- für

lische Grubenstempel usw* geeignet. Bei einem mit einem neuerungsgemäßen Überdruckventil versehenen hydraulischen Grtabenstmpel, der mit Wasser betrieben wurde« das 2 g/l Pest« teilchen enthielt_? konnte nach einem mehrmonatigen Betrieb noch kein lachlassen des Betriebsdrucks und kein Auslaufen beobachtet werden» _ "

Der Eineinkweg des Stempels während dieser Zeitdauer betrug insgesamt 25" m and der öffnungsdruck 500 kg/ei » Mit den bekannten Überdruckventilen läßt sich ^!ein derartiges Er=

Αι

Wenn man die Kammer mit einem Raum mit regelbarem Druck verbindet, kann das Überdruckventil als Regel« oder Schaltventil in einem hydraulischen oder pneumatischen Umlaufsystem angewandt werden. Weiterhin kann es für MeSzwecke verwendet werden, wobei dann der Raum, in der sich ein Gas oder eine Flüssigkeit befindet, dessen Druck gemessen werden soll, mit ,-. der Kammer in Verbindung steht und der Druck gemessen wird, der für das Öffnen des Ventils erforderlich ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dient das neuerungs* gemäße Ventil als Regelventil eines hydraulischen oder pneumatischen Bedienungssysteme,, übersteigt der Druck in der Leitung 18 den in der Kammer 13, so verwölbt sich die Hülse 14 und strömt Flüssigkeit aus der Leitung 18 über die Leitung 19 dem Gehäuse 20 eines Kolbenschiebers 21 zu, Hierdurch wird der Kolbenschieber nach rechts gedrückt, so daß die Leitung 22 mit der Leitung 23 in Verbindung tritt _β Geht in der Steuer·= leitung 18 der Druck zurück, so fließt dem Gehäuse 20 kein© Flüssigkeit mehr ra. Die Feder 24 drückt den Kolbenschieber nunmehr nach links„ wobei die Leitung 22 mit der Leitung 25 in Verbindung tritt. Aus dem Gehäuse 20 kann nunmehr die Flüssigkeit über eine ©age öffnung 26 entweichen«

Das AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig_o 4 zeigt die Anwendung

des neuerungsgemäßen Überdruckventils als Reduzierventile

In der Leitung 27 befindet sich ein Gas-hohen Druckes, das auf einen niedrigeren reduziert werden soll, um dann übar die Leitung 28 abgeführt zu werden» Die Leitung 28 ist hier- zu an das Regelventil 1 angeschlossen, dessen Druckkammer ein Medium enthält ₉ dessen Druck dem reduzierten gleichkommt.

Ist der Druck in der Leitung 28 niedriger als der bis zu dem gewünschten Wert reduzierte, eo wird durch den Druck in der Leitung 27 ein Yentil 29 geöffnet, worauf aws der Hochdruckleitung 27 das Gas der Leitung 28 zuströmen kanne Hierdurch steigt der Druck in der Leitung 28 _B Übersteigt der Druck aber den reduzierten Druck„ so verwölbt sieh die Hülse 14 und über eine Leitung 30 strömt Gas zu einer ober=· halb eines mit dem Ventil 29 verbundenen Kolbens 32 befindlichen Kammer 31« Hierdurch schließt sich .das Yentil 29 und der Druck steigt in der Leitung 28 nicht weiter an«

Der Druck des Mediums in dem Raum 13 kann auch geregelt werden» In dem Äusführungsbeispiel gemäß Fig« 2 kann die ICamraer 13 über eine Bohrung 33 an einen Druckregler ange~ schlossen werden* Das Rückschlagventil 16 ist in diesem Falle überflüssige Bei einer derartigen Ausführung besteht die Möglichkeit mra:,, den in einem an die Kammer 13 arag©·= schlossenen Raum wirkenden Druck dadurch zu bestimmen^ dai

Claims

RA.249 585-U. 5.65-p

12

Scbutzaaeprüclie

1. überdruckventil mit einem Versehlußstüek aus elastisches Material» das durch in einem geschlossenen Raum befin&liehen Druckmedium gegen einen Sitz gedrückt wird, in dem sich eine oder mehrere Öffnungen befinden, di© mit der abzusichernden Vorrichtung in Verbindung stehen₉ und eine oder mehrere öffnungen ₉ die zum Abführen des aus dieser Vorrichtung tretenden Mediums dienen,, dadurch getennzelehnet, daß das Verschlußstück (14) mit einer glatten Oberfläche gegen den als Spiegel aus«» geführten Sitz sowie gegen eine in einer Bohrung (4) im Sitz

Seite mit dem Medium der abzusichernden Vorrichtung in Berührung stehende Scheibe (5) anliegt, die - sieh ihrerseits gegen das Ventilgehäuse (1) abstützt, und daß die für das Zuführen und Abführen des Mediums der abzusichernden Vorrichtung vorgesehenen öffnungen (6, 10) im Verhältnis zur Dicke des Versohlußstückes (14) eng bemessen sind«.

2. Überdruckventil nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet ,, daß die Scheibe (5) beweglich in der Bohrung (4) angebracht ist, und ihre dem Verschlußstück (14) abgewandte Seite dem unter Druck stehenden Medium der abzusichernden

4h

3β Überdruckventil nach Ansprach 2_T dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem VerachluSst&ck (14) abgewandten Seite der Scheibe (5) Rillen (7) vorgesehen sind«

4. Überdruckventil Bach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6, 10) in dem Spiegel aus konzentrischen Spalten bestehen,

5« Überdruckventil nach Anspruch 4₉ dadurch gekennzeichnet j daß die gum Abführen des Mediums der abzusichernden Vorrichtung vorgesehen® öffnung (10) durch einen den Sitz mit ge<« ringem radialem Spiel umgebenden Hing (9) gebildet wird, der sieh am Ventilgehäuse (1) abstützt und gegen das Verschluß«=» stück (14) anliegt.

6β Überdruckventil nach Anspruch 1 bis 5? dadurch ge·= kennzeichnet, daß die Scheibe (5) oder der Hing (9) aus porösem Werkstoff besteht.

7ο Überdruckventil nach Anspruch 1 bis 6„ dadurch gekenn» zeichnet^ daß das YerschluSstück (14) als eine in einem zylindrischen _β das Druckmedium aufnehmendes Gehäuse (2) gelagerte becherförmige Hülse ausgebildet ist„ deren Boden gegen den Sitz anliegt.

8. Überdruckventil naoh Anspruch I₉ 'dadurch gekennseichnetj daß eine Anschlägstütge (15) zur Begrenzung der Beweglichkeit der Hülse in dem Gehäuse untergebracht ist.

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