DE1926637A1

DE1926637A1 - Umschaltventil mit magnetisch ausloesbarem Hilfsventil

Info

Publication number: DE1926637A1
Application number: DE19691926637
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser
Original assignee: Herion Werke KG
Current assignee: Herion Werke KG
Priority date: 1969-05-24
Filing date: 1969-05-24
Publication date: 1970-11-12
Also published as: DE1926637B2

Description

Umschaltventil mit magnetisch auslösbarem Hilfsventil Die Neuerung betrifft ein Umschaltventil mit magnetisch auslösbarem Hilfsventil, das den Druckauf-und -abbau vor einem Umschaltkolben bzw. einer Umschaltmembrsn steuert, die mit dem Verschlußstück verbunden sind und die einen kleineren, ständig geöffneten Zulauf gegentiber einem vom Hilfsventil absperrbaren Ablauf aufweisen.
Bei solchen Umschaltventilen zeigt es sich, daß die Abdichtung gegenüber dem Yerschlußstück und dem Ventilgehäuse, da es in der Regel um Durchgangsventile geht, Schwierigkeiten bereitet, weil die elastische Abdichtung durch die Umschaltkräfte, die in Form von erheblichen Umschaltstößen auftreten, leicht zerstörbar ist.
Auch der Gedanke, als solche Abdichtungen in Ausnehmungen O-Rloge unterzubringen, hat nicht alleine zum Ziel geführt, da durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten die O-Ringe in der Regel herausgespült werden und es haben sich zunächst O-Ring-Abdichtungen für derartige Verschlußstücke nicht bewährt.
Die Neuerung hat zur Aufgabe, bei einem solchen Umschaltventil die hohen Umschaltstöße des Verschlußsttickes gegenüber dem Gehäuse abzufangen und die sich während dieser Umschaltstöße ergebenden möglichen Verformugen des Verschlußstückes gegenüber dem Gehäuse bzw. umgekehrt, zuzulassen und jetzt für die Abdichtung Mittel vorzusehen, die zwischen den beweglichen Teilen auftretende Verformungen und Abstandsänderungen ohne weiteres überbrücken und für eine einwandfreie Abdichtung sorgen, ohne daß die Dichtringe hierbei durch den Strömungsdruck im geöffneten Zustand des Verschlußstückes herausgespült werden können.
Nach der Neuerung wird dies dadurch erreicht, daß der Ventilsitz für dasVerschlußstück einen nicht dichtenden Anschlag bildet, daß als Abdichtung ein Dichtungsring in einer Ausnehmung des Verschlußstückes axial verschiebbar angeordnet ist und daß die Åusnehmung mittels mindestens einem Kanal mit dem Umsohaltdruckraum ständig verbunden ist, so daß die Rtickseite des Dichtungsringes unter dem Einfluß der sich bildenden Differenzdrücke bei geschlossenem Zustand elastisch verformbar auf den Ventilsitz des Ventilgehäuses angedrückt wird, und zwar erst nachdem das Verschlußstück als solches seine Schließbewegung praktisch beendet hat. Dies erfolgt deshalb, weil der Druckaufbau in dem Umsohaltdruckraum durch den kleineren Zulauf langsam erfolgt und der Dichtungaring somit etwas zeitlich verzögert seine Abdichtaufgabe übernimmt. An dem Umschaltstoß selbst ist er im wesentlichen nicht beteiligt.
Während der Öffnungsbewegung sorgt der Druckabbau im Umschaltdruckraum durch den größeren jetzt durch das Hilfsventil geöffneten Ablauf dafür, daß ein

Differenzdrtick+ttng

zwischen dem anstehenden Vordruck gebildet wird, der einmal zur Öffnung des Verschlußstückes selbst führt. aber darüber hinaus dafür sorgt, daß der größere Vordruck

axial

ç atial

verschiebbaren Dichtring sofort in seine Ausnehmung hineinzudrücken ver-.
sucht, d. h. den Dichtring axial etwas verschiebt.
Er ist auf diese Weise den Strömungsgeschwindigkeiten des zu steuernden Mediums nicht mehr wesentlich ausgesetzt und wird nicht mehr mit herausgespült. Die Einrichtung nach der Neuerung ist sowohl für Verschlußstücke mit Umschaltkolben als auch für Verschlußstücke mit einer Umschaltmembran anwendbar und ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung zeigt ein vorgesteuertes Durchgangsventil mittels eines Umschaltkolbene in Pig, 1 im iängsschnitt, Fig. 2 zeigt Ausführungsformen der Abdichtung in einem Teilschnitt und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform im Xeilschnitt.
Das Ventilgehäuse 11 besitzt bei 12 den Druckmittelzulauf und bei 13 den Druckmittelablauf. In dem Ventilgehäuse ist in bekannter Weise ein Umschaltkolben 14 vorgesehen, der auf seiner Unterseite das Verschlußstück selbst trägt, welches mit einer Fläche 28 gegenüber dem Ventilsitz des Gehauses 11 fest beSspielsweise metallisch aufliegt.
Der Umschaltkolben weist entweder auf seinem äußeren Umfang so viel Spiel auf, daß ständig Druckmittel vom Zulauf vor dem Umschaltdruckraum 20 zuströmt oder er besitzt eine zusätzliche Offnung 24, die gegenüber dem Ablauf 19 wesentlich kleiner ist.
In der Stirnfläche 28 des Umschaltkolbens ist eine Ausnehmung 27 vorgesehen, in welcher ein Dichtring, und zwar im Ausführungsbeispiel in bekannter Weise ein O-Ring 29 axial verschiebbar untergebracht wird. Die Rückseite des O"Ringes und der verbleibende Raum der Ausnehmung 27 sind ständig mittels mindestens einem kleinen Kanal 26 mit dem Umschaltdruckraum 20 verbunden. Dieser Kanal 26 hat einen kleineren Querschnitt als der ständige Zulaufquerschnitt 24.
Wird der Schaltmagnet 17 des Hilfsventiles 16 erregt, dann öffnet das am Gestänge 16 am freien Ende befestigte Verschlußstiick den ADlaufquerschnitt 19 und es läuft jetzt mehr Druckmittel aus dem Umschaltdruckraum 20 in den Abgang 13 als über die kleinere Öffnung 24 vom Zulauf zufließen kann. Es entsteht ein Druckabbau und der Zulaufdruck hebt den Umschaltkolben und damit das Verschlußstück an, und zwar in Öffnungsrichtung. Gleichzeitig bewirkt der größere Zulaufdruck, daß der O-Ring 29 in seiner Ausnehmung 27 vom Zulaufdruck aus zurückgedrückt wird bis auch im Umschaltdruokraum 20 der gleiche Zulaufdruck herrscht, Der O-Ring sobwebt dann in seiner Ausnehmung 27, ohne daß er im wesentlichen jetzt noch herausgespült werden kann.
Wird das Hilfsventil 16 geschlossen, dann bildet sich in dem Umschaltdruckraum 20 ein Druckaufbau, der im wesentlichen dem Zulaufdruck am Anschluß 12 entspricht und dieser Druckaufbau sorgt jetzt dafür, daß über die Kanäle 26 der O-Ring 29 auf die Dichtfläche fest entsprechend den jeweilig vielleicht vorhandenen Verformungen usw. aufgedrückt wird. Es ist für somit / eine einwandfreie Abdichtung gesorgt, und zwar mit Hilfe der im Umschaltdruckraum auftretenden Differenzdrücke wird der O-Riag in die eine oder die andere Richtung bewegt.
Im Ausführungsbeispiel 2 ist ein Teilschnitt gezeigt, der erkennen läßt, wie der Druck in der Ausnehmung 27 einen Druckraum bildet, der eine in Durchmesser des Dichtungsringes 29 einerseits und der Tiefe des Raumes 27 andererseits entspricht. Ferner empfiehlt es sich, den O-Ring 29 mittels einer Verengung 30 noch zusätzlich ZU halten, damit er bei nicht vorhandenen Drücken od. dgl. in seiner Ausnehmung 27 verbleibt und nicht herausfällt.
In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist eine Abdichtung gezeigt, bei der der Dichtring in der Ausnehmung 27 einen T-förmigen Querschnitt mit zwei umlaufenden Lippenkanten besitzt, wobei die Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz 15 mittels einer abgerundeten Umlaufkante erfolgt. Auch hier wird der Dichtring 29 mittels der sich bildenden Differenzdrücke angehoben oder angedrückt, und zwar nur in Abhängigkeit des Umschaltdruckes in dem Druckraum 20. Dies Maßnahme der Bewegung des Dichtringes in einer Ausnehmung einerseits und Anschluß dieser Ausnehmung nur ausschließlich an dem Umschaltdruckraum 20 andererseits hat also zur Folge, daß die Dichtringe nicht mehr mechanisch beansprucht werden und daß diese Dichtringe mindestens zeitweise den Strömungseinflüssen entzogen eilrad.
Schutzansprüche:

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e 1. Umschaltventil mit einem magnetisch auslösbaren Hilfsventil, das den DruckauS- und -abbau vor einem Umschaltkolben bzw. Membran steuert, die das Verschlußstück tragen und die einen kleineren, ständig geöffneten Zulauf gegenüber einem vom Hilfsventil absperrbaren Ablauf aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (15) für das Verschlußstück (14) einen nicht dichtenden Anschlag bildet, daß als Abdichtung ein Dichtungsring (29) in einer Ausnehmung (27) des Verschlußstückes axial verschiebbar angeordnet ist und daß die Ausnehmung mittels mindestens einem Kanal (26) mit dem Umschaltdruckraum (20) verbunden ist.
2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (27) im Bereich der Verschlußfläche (28) eine Verengung (30) aufweist, die etwas kleiner ist als der größte Querschnitt des Dichtungsringes (29).
3. Umschaltventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring T-förmigen Querschnitt aufweist (Fig. 3).
4. Umschaltventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als X-Ring ausgebildeten Dichtungsring (29) und der Verengung (30) eine Öffnungsfeder angeordnet ist.

L e e r s e i t e