DE19509145A1 - Directional seat valve with valve closure in axial housing bore - Google Patents
Directional seat valve with valve closure in axial housing boreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Wegesitzventil mit einer in einer Axialbohrung des Gehäuses angeordneten Ventilschließeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a directional seat valve with one in one Axial bore of the housing arranged valve closing unit according to the preamble of the claim.
Ein derartiges Wegesitzventil ist aus der DE 43 17 706 A1 bekannt. In einer Axialbohrung des Gehäuses des Wegesitzventils ist eine aus Ventilkörper, Ventilsitzkörpern und Schubkörpern bestehende Ventilschließeinheit angeordnet. Eine als Ventilkörper dienende Kugel befindet sich in axialer Richtung zwischen zwei als Ventilsitzkörper dienenden Ringscheiben, die in der Axialbohrung des Gehäuses gehalten sind. Durch die Durchgangsbohrung der Ringscheiben ist von jeder Seite ein Schubkörper geführt, der bei Beaufschlagung mit einer Kraft den Ventilkörper gegen die Durchgangsbohrung einer der beiden Ringscheiben drückt. Auf diese Weise ergeben sich zwei Ventile, von denen in Abhängigkeit von der Differenz der auf die Schubkörper von entgegengesetzten Seiten einwirkenden Kräfte jeweils das eine Ventil geöffnet und das andere Ventil geschlossen ist. In den Fig. 3 und 4 der DE 43 17 706 A1 ist ein Wegesitzventil dargestellt, bei dem der Ventilkörper und einer der beiden Schubkörper einstückig ausgeführt ist. Der andere Schubkörper stützt sich an dem Ventilkörper ab, ohne jedoch mit diesem fest verbunden zu sein. Der Ventilkörper weist kegelförmige Sitzflächen auf. In der zugehörigen Beschreibung wird die Anregung gegeben, erforderlichenfalls die Sitzflächen des Ventilkörpers als Kalotte auszubilden; über die Ausgestaltung des Ventilsitzes in den Ringscheiben ist nichts ausgesagt.Such a directional seat valve is known from DE 43 17 706 A1. A valve closing unit consisting of valve body, valve seat bodies and thrust bodies is arranged in an axial bore of the housing of the directional seat valve. A ball serving as a valve body is located in the axial direction between two ring disks serving as valve seat bodies, which are held in the axial bore of the housing. A thrust body is guided from each side through the through bore of the annular disks, which pushes the valve body against the through bore of one of the two annular disks when a force is applied. This results in two valves, of which one valve is open and the other valve is closed depending on the difference in the forces acting on the thrust body from opposite sides. In FIGS. 3 and 4 of DE 43 17 706 A1 is shown a directional control valve, wherein the valve body and one of the two thrust body is made in one piece. The other thrust body is supported on the valve body, but without being firmly connected to it. The valve body has conical seats. In the associated description, the suggestion is given to design the seat surfaces of the valve body as a spherical cap if necessary; Nothing is said about the design of the valve seat in the ring washers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegesitzventil der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei Verwendung eines kalottenförmigen Ventilkörpers mit einseitig angeformtem Schubkörper mit einfachen Mitteln eine gute Dichtwirkung erzielt wird.The invention has for its object a directional seat valve type mentioned in such a way that in use a dome-shaped valve body with molded on one side Push body achieved a good sealing effect with simple means becomes.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst. Durch die kalottenförmige Verpressung der dem Ventilkörper zugewandten inneren Ringkante der Ringscheibe ergibt sich zusammen mit der kalottenförmigen Dichtfläche des Ventilkörpers mit wenig Aufwand eine bessere Dichtwirkung als beim Zusammenwirken der kalottenförmigen Dichtfläche des Ventilkörpers mit einer Ringkante. Durch die Wahl einer gegenüber dem Außendurchmesser des zylinderförmigen Teils des Schubkörpers vergrößertem Innendurchmessers der Ringscheibe wird die Verringerung des Innendurchmessers der Ringscheibe im Bereich der Verpressung auf einfache Weise ausgeglichen.This task is carried out with the characteristic features of the Claim resolved. Due to the dome-shaped pressing the inner ring edge facing the valve body The ring disk is obtained together with the dome-shaped one A better sealing surface of the valve body with little effort Sealing effect than in the interaction of the dome-shaped Sealing surface of the valve body with a ring edge. Through the Choosing one versus the outside diameter of the cylindrical Part of the thrust body with an enlarged inner diameter Ring disc will reduce the inner diameter of the Ring disc in the area of the pressing in a simple way balanced.
Aus der DE 42 15 892 A1 ist ein Drucksteuerventil mit einem durch Druckgießen aus Aluminium hergestellten Gehäuse bekannt. Das Gehäuse des Drucksteuerventils weist in seinem Inneren einen als Ventilkörpersitz ausgebildeten Ventilkörperhalteabschnitt auf. Als Ventilkörper dient eine Stahlkugel, die sich auf der einen Seite gegen eine in einem Federhalteabschnitt des Ventilgehäuses gehaltene Spiralfeder und auf der anderen Seite gegen eine federbelastete Membran abstützt. Der Bereich, in dem die Stahlkugel an dem Ventilkörperhalteabschnitt anliegt, ist konisch geformt. Durch einen Preßvorgang, bei dem die Preßkraft direkt auf die Stahlkugel einwirkt, wird der konische Bereich des Ventilkörperhalteabschnitts zusätzlich sphärisch verformt. Für die Verformung wird keine besondere Schablone verwendet, sondern die Stahlkugel selbst dient als Schablone. Um zu vermeiden, daß ein bei dem Preßvorgang entstehender, in radialer Richtung nach innen weisender Grat in den Weg der Spiralfeder ragt, ist zusätzlich ein ringförmiger, stufenförmig abgesetzter Abschnitt in dem Grenzbereich zwischen dem Federhalteabschnitt und dem Ventilkörperhalteabschnitt des Ventilgehäuses vorgesehen. Dabei ist der Durchmesser des Federhalteabschnitts kleiner als der Durchmesser des Ventilkörpersitzes gewählt.DE 42 15 892 A1 describes a pressure control valve with a Housing made of aluminum by die casting known. The housing of the pressure control valve has one inside designed as a valve body seat portion on. A steel ball, which is located on the one side against one in a spring holding section of the Valve housing held coil spring and on the other side supports against a spring-loaded membrane. The area where the steel ball abuts the valve body holding portion conical shape. Through a pressing process in which the pressing force the conical area acts directly on the steel ball of the valve body holding section is additionally spherically deformed. No special template is used for the deformation, the steel ball itself serves as a template. In order to avoid that in the pressing process arising in radial Ridge pointing inwards in the path of the spiral spring protrudes, is also an annular, stepped stepped Section in the boundary area between the spring holding section and the valve body holding portion of the valve housing intended. The diameter of the spring holding section chosen smaller than the diameter of the valve body seat.
Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Below is a schematic drawing Embodiment of the invention explained.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine teilweise als Längsschnitt dargestellte Seitenansicht des Wegesitzventils gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a side view of the directional seat valve, shown partly in longitudinal section according to the invention,
Fig. 2 die Ventilschließeinheit des in der Fig. 1 darge stellten Wegesitzventils in vergrößertem Maßstab und Fig. 2 shows the valve closing unit in Fig. 1 Darge directional seat valve on an enlarged scale and
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ringscheibe. Fig. 3 shows a section through an annular disc.
Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are provided with the same reference symbols.
In der Fig. 1 ist ein durch Magnetkraft betätigtes Wegesitzventil 1 teilweise als Seitenansicht und teilweise als Längsschnitt dargestellt. In dem Gehäuse 2 ist eine Axialbohrung 3 für die Aufnahme einer Ventilschließeinheit 4 vorgesehen. Die Ventilschließeinheit 4 ist in der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Ventilschließeinheit 4 weist einen einstückig mit einem Schubkörper ausgebildeten Ventilkörper auf. Dieses Bauteil ist mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Der Ventilkörper ist zwischen zwei Ringscheiben 6 und 7 angeordnet und weist einen scheibenförmigen Teil 5a sowie auf beiden Seiten des scheibenförmigen Teils 5a je eine Kugelkalotte 5b bzw. 5c auf. Der scheibenförmige Teil 5a des Ventilkörpers ist in der Durchgangsöffnung einer teilweise durchbrochenen Hülse 8 geführt. Die Ringscheiben 6 und 7 dienen als Ventilsitzkörper. Dichtkanten sind die zu den Kugelkalotten 5b und 5c weisenden inneren Ringkanten 6a und 7a der Durchgangsbohrungen der Ringscheiben 6 bzw. 7. Durch die Durchgangsbohrungen der Ringscheiben 6 und 7 greifen zwei Schubkörper. Wie oben beschrieben, bildet der eine Schubkörper mit dem Ventilkörper die Baueinheit 5. An die Kugelkalotte 5b ist ein erster zylinderförmig ausgebildeter Teil 5d angeformt. Dieser Teil geht über in einen konisch zulaufenden Teil 5e. An diesen Teil schließt sich ein zweiter zylinderförmiger Teil 5f an, dessen Durchmesser d5f größer als derjenige des ersten zylinderförmigen Teils 5d ist. Die Teile 5a bis 5c bilden den Ventilkörper während die Teile 5d bis 5f den einen Schubkörper bilden. An die Kugelkalotte 5c ist ein zylinderförmiger Teil 5g angeformt, dessen Durchmesser gleich demjenigen des zylinderförmigen Teils 5d ist. Die Stirnseite des zylinderförmigen Teils 5g ist mit einer Ausnehmung 5h versehen. Der andere Schubkörper 9 weist einen Führungszapfen 9a, einen ersten zylinderförmigen Teil 9b, einen daran anschließenden konisch zulaufenden Teil 9c sowie einen weiteren zylinderförmigen Teil 9d auf. Der zylinderförmige Teil 9d des Schubkörpers 9 hat denselben Durchmesser wie der zweite zylinderförmige Teil 5f des den Ventilkörper und den ersten Schubkörper bildenden Bauteils 5. Der Führungszapfen 9a des Schubkörpers 9 greift in die Ausnehmung 5h des zylinderförmigen Teils 5g des Bauteils 5. Der zweite zylinderförmige Teil 5f des einen Schubkörpers ist in einer weiteren Hülse 10 gelagert. Auf die Stirnfläche des zylinderförmigen Teils 5f wirkt die Kraft einer Feder 11. Auf die Stirnfläche des zylinderförmigen Teils 9d des anderen Schubkörpers 9 wirkt die Kraft eines Elektromagneten 12. Ist der Elektromagnet 12 nicht erregt, drückt die Feder 11 die Kugelkalotte 5c gegen die Ringscheibe 7. In diesem Betriebszustand ist die Verbraucherleitung (Anschluß A) mit der Tankleitung (Anschluß T) verbunden. Ist der Elektromagnet 12 erregt, überwiegt die von ihm ausgeübte Kraft die Kraft der Feder 11 und drückt die Kugelkalotte 5b - wie in der Fig. 2 dargestellt - gegen die Ringscheibe 6. In diesem Betriebszustand ist die Verbraucherleitung (Anschluß A) mit der Druckleitung (Anschluß P) verbunden.In FIG. 1, a magnetic force-actuated directional control valve 1 is partially shown as a side view and partly in longitudinal section. An axial bore 3 is provided in the housing 2 for receiving a valve closing unit 4 . The valve closing unit 4 is shown on an enlarged scale in FIG. 2. The valve closing unit 4 has a valve body formed in one piece with a thrust body. This component is provided with the reference number 5 . The valve body is arranged between two annular disks 6 and 7 and has a disk-shaped part 5 a and a spherical cap 5 b and 5 c on both sides of the disk-shaped part 5 a. The disc-shaped part 5 a of the valve body is guided in the through opening of a partially perforated sleeve 8 . The washers 6 and 7 serve as valve seat bodies. Sealing edges are the inner ring edges 6 a and 7 a of the through bores of the ring disks 6 and 7 facing the spherical caps 5 b and 5 c. Two thrust bodies reach through the through bores of the annular disks 6 and 7 . As described above, the one thrust body forms the structural unit 5 with the valve body. A first cylindrical part 5 d is formed on the spherical cap 5 b. This part merges into a tapered part 5 e. This part is followed by a second cylindrical part 5 f, the diameter d5f of which is larger than that of the first cylindrical part 5 d. The parts 5 a to 5 c form the valve body while the parts 5 d to 5 f form a thrust body. A cylindrical part 5 g is formed onto the spherical cap 5 c, the diameter of which is equal to that of the cylindrical part 5 d. The end face of the cylindrical part 5 g is provided with a recess 5 h. The other thrust body 9 has a guide pin 9 a, a first cylindrical part b 9, an adjoining tapered portion 9c and a further cylindrical portion 9 on d. The cylindrical part 9 d of the thrust body 9 has the same diameter as the second cylindrical part 5 f of the component 5 forming the valve body and the first thrust body. The guide pin 9 a of the thrust body 9 engages in the recess 5 h of the cylindrical part 5 g of the component 5 . The second cylindrical part 5 f of the one thrust body is mounted in a further sleeve 10 . The force of a spring 11 acts on the end face of the cylindrical part 5 f. The force of an electromagnet 12 acts on the end face of the cylindrical part 9 d of the other thrust body 9 . If the electromagnet 12 is not energized, the spring 11 presses the spherical cap 5 c against the washer 7 . In this operating state, the consumer line (connection A) is connected to the tank line (connection T). If the electromagnet 12 is energized, the force exerted by it outweighs the force of the spring 11 and presses the spherical cap 5 b - as shown in FIG. 2 - against the annular disc 6 . In this operating state, the consumer line (connection A) is connected to the pressure line (connection P).
Die Fig. 3 zeigt die Ringscheibe 6 nach der Verpressung mit einer Kugel 13 in vergrößerter Darstellung. Die Kugel 13 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Ihr Radius r6 hat dieselbe Größe wie der Radius r5b der Dichtfläche der Kugelkalotte 5b. Der als Dichtfläche dienende Bereich der Ringscheibe 6 ist mit dem Bezugszeichen 6a versehen. Durch die kalottenförmige Verpressung der Ringkante verringert sich in diesem Bereich der Innendurchmesser der Ringscheibe 6. Der Innendurchmesser der Ringscheibe 6 ist mit d1 bezeichnet, der Innendurchmesser der Ringscheibe 6 im Bereich der Verpressung 6a ist mit d2 bezeichnet. Fig. 3 shows the washer 6 after pressing with a ball 13 in an enlarged view. The ball 13 is represented by a dashed line. Its radius r6 has the same size as the radius r5b of the sealing surface of the spherical cap 5 b. The area of the ring disk 6 serving as the sealing surface is provided with the reference symbol 6 a. The dome-shaped pressing of the ring edge reduces the inside diameter of the ring disk 6 in this area. The inner diameter of the ring disk 6 is designated d1, the inner diameter of the ring disk 6 in the region of the compression 6 a is designated d2.
Bei der Montage des Wegesitzventils 1 muß der zylinderförmige Teil 5f der Baueinheit 5 durch die Ringscheibe 6 hindurch geführt werden. Der Innendurchmesser d2 der Ringscheibe 6 im Bereich der Verpressung muß daher größer sein als der Außendurchmesser d5f des zylinderförmigen Teils 5f des Bauteils 5. Um dies sicherzustellen, wird der Innendurchmesser d1 der Ringscheibe 6 gegenüber dem Außendurchmesser d5f des zylinderförmigen Teils 5f des Bauteils 5 um einen derartigen Betrag größer gewählt als der Außendurchmesser d5f, daß der Innendurchmesser d2 im Bereich der Verpressung gerade noch geringfügig größer als der Außendurchmesser d5f des zylinderförmigen Teils 5f des Schubkörpers ist. Mit dieser Maßnahme wird die Verringerung des Innendurchmessers der Ringscheibe 6 durch die Verpressung auf einfache Weise ausgeglichen, ohne daß eine Nachbearbeitung des zylindrischen Teils 5f des Schubkörpers oder der Durchgangsbohrung der Ringscheibe 6 erforderlich ist. Ein nachträgliches Aufbohren der Ringscheibe 6 würde zudem die kalottenförmige Dichtfläche 6a im Bereich der Verpressung verkleinern.When installing the directional seat valve 1 , the cylindrical part 5 f of the unit 5 must be passed through the annular disc 6 . The inner diameter d2 of the annular disk 6 in the region of the pressing must therefore be larger than the outer diameter d5f of the cylindrical part 5 f of the component 5 . In order to ensure this, the inner diameter d1 of the annular disc 6 is chosen to be larger than the outer diameter d5f compared to the outer diameter d5f of the cylindrical part 5 f of the component 5 such that the inner diameter d2 in the region of the pressing is just slightly larger than the outer diameter d5f of the cylindrical part 5 f of the thrust body. With this measure, the reduction in the inner diameter of the ring disk 6 is easily compensated for by the pressing, without the need for reworking the cylindrical part 5 f of the thrust body or the through hole of the ring disk 6 . Subsequent drilling of the washer 6 would also reduce the dome-shaped sealing surface 6 a in the area of the pressing.
Im Hinblick auf einen möglichst symmetrischen Aufbau der Schließeinheit 4 des Wegesitzventils 1 ist auch die Ringscheibe 7 - in gleicher Weise wie die Ringscheibe 6 - mit einer kalottenförmigen Verpressung versehen. Der als Dichtfläche dienende Bereich der Ringscheibe 7 ist in der Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 7a versehen.With regard to a construction of the closing unit 4 of the directional seat valve 1 which is as symmetrical as possible, the annular disk 7 is also provided with a dome-shaped pressing, in the same way as the annular disk 6 . The area of the ring disk 7 serving as a sealing surface is provided with the reference number 7 a in FIG. 2.
Claims (2)
- - die Ventilschließeinheit mindestens einen Ventilkörper, einen Ventilsitzkörper und einen Schubkörper aufweist,
- - der Schubkörper einen zylinderförmigen und einen konisch zulaufenden Teil aufweist, wobei der konisch zulaufende Teil dem Ventilkörper zugewandt ist,
- - der Schubkörper den Ventilkörper bei Beaufschlagung mit einer Kraft gegen den Ventilsitzkörper drückt,
- - Ventilkörper und ein Schubkörper einstückig ausgebildet sind,
- - der Ventilsitzkörper eine Ringscheibe ist, durch deren Durchgangsbohrung der Schubkörper durchführbar ist,
- - die dem Ventilkörper zugewandte Ringkante der Ringscheibe als Ventilsitz dient und
- - die Sitzfläche des Ventilkörpers als Kugelkalotte ausgebildet ist,
- the valve closing unit has at least one valve body, a valve seat body and a thrust body,
- the thrust body has a cylindrical and a tapered part, the tapered part facing the valve body,
- the thrust body presses the valve body against the valve seat body when a force is applied,
- Valve body and a thrust body are formed in one piece,
- the valve seat body is an annular disk, through whose through-hole the thrust body can be passed,
- - The ring edge of the ring disk facing the valve body serves as a valve seat and
- the seat surface of the valve body is designed as a spherical cap,
- - daß die dem Ventilkörper (5a bis 5c) zugewandte innere Ringkante (6a) der Ringscheibe (6) kalottenförmig verpreßt ist, wobei der Radius (r6) der kalottenförmigen Verpressung der Ringscheibe (6) gleich dem Radius (r5b) der Kugelkalotte (5b) des Ventilkörpers (5a bis 5c) ist, und- That the valve body ( 5 a to 5 c) facing the inner ring edge ( 6 a) of the ring disc ( 6 ) is pressed in a dome shape, the radius (r6) of the dome-shaped pressing of the ring disc ( 6 ) equal to the radius (r5b) of the spherical cap ( 5 b) of the valve body ( 5 a to 5 c), and
- - daß der Innendurchmesser (d1) der Ringscheibe (6) gegenüber dem Außendurchmesser (d5f) des zylinderförmigen Teils (5f) des Schubkörpers (5d bis 5f) um einen derartigen Betrag größer gewählt ist, daß der Innendurchmesser (d2) der Ringscheibe (6) im Bereich der Verpressung der Ringkante (6a) der Ringscheibe (6) noch geringfügig größer als der Außendurchmesser (5df) des zylinderförmigen Teils (5f) des Schubkörpers (5d bis 5f) ist.- That the inner diameter (d1) of the washer ( 6 ) compared to the outer diameter (d5f) of the cylindrical part ( 5 f) of the thrust body ( 5 d to 5 f) is chosen larger by such an amount that the inner diameter (d2) of the washer ( 6 ) in the area of the compression of the ring edge ( 6 a) of the ring disk ( 6 ) is still slightly larger than the outer diameter ( 5 df) of the cylindrical part ( 5 f) of the thrust body ( 5 d to 5 f).
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