DE2234161A1 - PRESSURE VALVE - Google Patents
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Description
Ε· S 7 2Ε S 7 2
15. Juni 1972 Vo/GüJune 15, 1972 Vo / Gü
Anlage zurAttachment to
Patent- und . .Patent and. .
GebrauchsmusterhilfsanmeldungUtility model registration
Druckventil ": Pressure valve " :
Die Erfindung betrifft ein federbelastetes Druckventil für
Flüssigkeiten mit einem den Flüssigkeitsstrom an einer Stelle hinter dem Sitz des Schließkörpers des Ventils beeinflussenden
Spalt,- der zwischen, dem beweglichen Schließkörper und
dem diesen.umgebenden Ventilgehäuse gebildet ist, und mit
einem ebenfalls hinter dem Sitz des Schließkörpers angeordneten Umlenkkragen, auf den der Flüssigkeitsstrom eine Hubwirkung
ausübt.The invention relates to a spring-loaded pressure valve for
Liquids with a gap influencing the liquid flow at a point behind the seat of the closing body of the valve, which is formed between the movable closing body and the valve housing surrounding it, and with
a deflecting collar, likewise arranged behind the seat of the closing body, on which the liquid flow exerts a lifting effect.
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Robert Bosch GmbH . Vo/Gu Π. 9 7Robert Bosch GMBH . Vo / Gu Π. 9 7
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Ein ähnliches Ventil ist bereits aus der DT-PS 757 563 bekannt. Dieses bekannte Sicherheitsventil, das in dampfbetriebenen Kraftanlagen Verwendung findet, hat einen zylindrischen Schließkörper, der an seinem vorderen Teil eine spitzkegelforinige Dichtungsfläche trägt. Zwischen dem zylindrischen Teil des beweglichen Schließkörpers und dem diesen umgebenden Ventilgehäuse ist ein den durchströmenden Dampf beeinflussender Spalt gebildet, dessen Breite von der Hubbewegung des Schließkörpers unabhängig ist. Hinter dem Sitz des Schließkörpers befindet sich ein Drosselkragen, gegen den der durch das Ventil strömende Dampf eine Hubwirkung ausüben soll. Es hat sich gezeigt, daß ein entsprechend diesem bekannten Ventil ausgestaltetes Druckventil für Flüssigkeiten mit einer einzigen Feder nur innerhalb eines kleinen Druckbereiches ein gutes Gleichdruckverhalten hat. Je niedriger nämlich die Druckeinstellung der Ventile ist, um so steiler steigt der Druck über der Durchflußmenge an. Der auf der Niederdruckseite des Druckventils angeordnete Umlenkkragen bewirkt eine Strahlumlenkung der durchfließenden Flüssigkeit. Dadurch wirkt am Schließkörper eine öffnende Impulskraft, die den Kraftanstieg der Ventilfeder während des Öffnens kompensieren soll. Diese Impulskraft ist jedoch sehr stark druckabhängig, so daß bei kleinem Druck di,e Kompensation nicht ausreicht.A similar valve is already known from DT-PS 757 563. This well-known safety valve, which is used in steam-powered Kraftanlagen is used, has a cylindrical closing body, which at its front part a conical sealing surface carries. Between the cylindrical Part of the movable closing body and the valve housing surrounding it is a flowing through Steam influencing gap formed, the width of which is independent of the stroke movement of the closing body. Behind the seat of the closing body there is a throttle collar against which the steam flowing through the valve is directed to exert a lifting effect. It has been shown that a pressure valve designed according to this known valve For liquids with a single spring, good constant pressure behavior is only possible within a small pressure range Has. The lower the pressure setting of the valves, the steeper the pressure rises the flow rate. The deflecting collar arranged on the low pressure side of the pressure valve causes a jet deflection the flowing liquid. As a result, an opening impulse force acts on the closing body, which increases the force of the Valve spring should compensate during opening. However, this impulse force is very dependent on pressure, so that at low pressure di, e compensation is not sufficient.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Druckventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Druckabhängigkeit der Impulskraft weitgehend ausgeglichen wird.It is therefore the object of the invention to provide a pressure valve To create the type described above, in which the pressure dependence of the pulse force is largely compensated.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Sitz des Schließkörpers in axialer Richtung unter der Einwirkung des vor dem Sitz herrschenden Drucks elastisch nachgiebig ist.This is achieved according to the invention in that the seat of the closing body is under the action in the axial direction the pressure prevailing in front of the seat is elastically flexible.
Das hat den Vorteil, daß der den durch das Ventil gelangendeThis has the advantage that the one passing through the valve
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Flüssigkeitsstrom beeinflussende Spalt, der zwischen gegenüberliegenden, insbesondere ebenen Flächen am Ventilsitzkörper und am Ventilträger gebildet ist, sich abhängig vom vor dem Ventilsitz herrschenden Druck verändert. Dieser Spalt ist bei niedrigem Druck klein, bei hohem Druck groß. .Dadurch ist die in Öffnungsrichtung wirkende zusätzliche Kraft in ihrer Größe so bestimmt, daß sie den-von der Größe des Einstelldruckes abhängigen Druckanstieg kompensiert.The gap influencing the flow of liquid, the gap between opposite, in particular flat surfaces is formed on the valve seat body and on the valve support, depending on the front of the valve seat the prevailing pressure changed. This gap is small at low pressure and large at high pressure. As a result, the size of the additional force acting in the opening direction is determined so that that they depend on the size of the set pressure Compensated for pressure increase.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß der Sitz an der Bohrung einer ebenen Tellerfeder"ausgebildet ist, die an ihrem äußeren Rand fest eingespannt ist.It has been found to be particularly advantageous that the seat is formed on the bore of a flat plate spring "which is attached to its outer edge is firmly clamped.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the claims, the description and the drawing.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt inEmbodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. This shows in
Fig. 1. einen Schnitt durch ein Gehäuse mit eingesetztem Ventil,1. a section through a housing with an inserted valve,
Fig. 2 eine Schar von Ventilkennlinien für verschiedene Druckeinstellungen eines Ventils gemäß Fig. 1,FIG. 2 shows a family of valve characteristics for different pressure settings of a valve according to FIG. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils gemäß Fig. 1, das in einer Bohrung eines Maschinengehäuses eingesetzt ist, ·3 shows a section through a second exemplary embodiment a valve according to FIG. 1, which is inserted in a bore of a machine housing,
Fig. 4- eine abgewandelte, dritte Ausführungsform eines in eine Bohrung eingesetzten Ventils gemäß Fig. 3·Fig. 4- a modified, third embodiment of a in a hole inserted valve according to Fig. 3
In die Längsbohrung 3 eines Gehäuses 1 eines Druckventils ist eine mit einer Schulter 5 versehene Hülse Λ gegen einen in der Längsbohrung 3 angeordneten Absatz 2 anliegend eingesetzt. Die Hülse 4- wird von einem in die Längsbohrung eingeschraubten Gewindering 6 in ihrer Position gehalten. An ihrem dem Gewindering 6 abgewandten- Ende bildet die Bohrung der Hülse 4- einen Sitz 10 für einen als Kugel ausgebildeten Schließkörpers 7 desIn the longitudinal bore 3 of a housing 1 of a pressure valve is a sleeve provided with a shoulder 5 against one in the Longitudinal bore 3 arranged paragraph 2 used adjacent. The sleeve 4- is secured by a threaded ring screwed into the longitudinal bore 6 held in place. At its end facing away from the threaded ring 6, the bore of the sleeve 4 forms one Seat 10 for a closing body 7 designed as a ball
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Druckventils. Durch einen Freistich 8 in der Bohrung der Hülse 4 ist der Sitz des Schließkörpers 7 in Form einer an ihrem äußeren Rand fest eingespannten Tellerfeder in axialer Richtung elastisch nachgiebig ausgebildet.Pressure valve. Through an undercut 8 in the bore of the sleeve 4, the seat of the closing body 7 is in the form of a on her outer edge firmly clamped disc spring formed elastically resilient in the axial direction.
Die Kugel 7 ist in der zentralen Bohrung eines Ventilträgers 9 verstemmt. Der Ventilträger 9 ist in der Längsbohrung 3 des Gehäuses des Druckventils gleitend geführt. In die ebene, denn Sitz 10 des Druckventils zugewandte Fläche 11 des Ventilträgers 9 ist konzentrisch eine mit ihrem Innendurchmesser den kugelförmig ausgebildeten Schließkörper 7 berührende, ringförmige Rille 12 ausgebildet. Die Rille 12 bildet einen Umlenkkragen für den am Schließkörper vorbeiströmenden Flüssigkeitsstrom. Am Außenumfang der Rille 12 ist zwischen der ebenen Fläche 11 des Ventilträgers 9 und der dem Ventilträger zugewandten Stirnfläche der Hülse 4 ein Spalt 13 gebildet, den der in der Rille 12 umgelenkte Flüssigkeitsstrom passieren muß.The ball 7 is in the central bore of a valve carrier 9 caulked. The valve carrier 9 is slidably guided in the longitudinal bore 3 of the housing of the pressure valve. In the plane, because Seat 10 of the pressure valve facing surface 11 of the valve carrier 9 is concentrically one with its inner diameter spherically formed closing body 7 contacting, annular groove 12 formed. The groove 12 forms a deflecting collar for the flow of liquid flowing past the closing body. On the outer circumference of the groove 12 is between the flat surface 11 of the valve support 9 and facing the valve support The end face of the sleeve 4 forms a gap 13, which is in the Groove 12 deflected liquid flow must pass.
Zur Führung in der Längsbohrung 3 besitzt der Ventilträger 9 einen an seiner zylindrischen Außenseite nahe der ebenen Stirnfläche 11 angeordneten Bund. Gegen die der ebenen Stirnfläche 11 abgewandte Rückseite 14 legt sich das eine Ende einer Schließfeder 15· Das andere Ende der Schließfeder 15 stützt sich an einer in das freie Ende in der Längsbohrung eingeschraubten Stellschraube 16 ab.For guidance in the longitudinal bore 3, the valve carrier 9 has a cylindrical outer side close to the flat end face 11 arranged federal government. One end of a closing spring rests against the rear side 14 facing away from the flat end face 11 15 · The other end of the closing spring 15 is supported an adjusting screw 16 screwed into the free end in the longitudinal bore.
In den Ringraum, welcher kurz hinter dem Absatz 2 .zwischen der Innenwand der Längsbohrung 3 und der zylindrischen Außenwand der im Durchmesser gegenüber dem Bohrungsdurchmesser verringerten Hülse 4 gebildet ist, mündet eine im rechten Winkel zur Längsbohrung 3 angeordnete Abflußbohrung 17» über die der genannte Ringraum mit einem Rücklauf für die Flüssigkeit verbunden wird.In the annulus, which is just behind paragraph 2. Between the Inner wall of the longitudinal bore 3 and the cylindrical outer wall of the reduced diameter compared to the bore diameter Sleeve 4 is formed, opens out at a right angle to the longitudinal bore 3 arranged drain hole 17 »through the said Annular space is connected to a return line for the liquid.
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Robert Bosch GmbH . . Vo/Gü R. S 7 2.Robert Bosch GMBH . . Vo / Gü R. S 7 2.
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In der Schließlage wird der Schließkörper 7 von der .Schließfeder 15 gegen den Sitz 10 des Ventils genalten. Dabei hat.der Spalt 13 eine bestimmte der Schließlage zugeordnete Weite. Unter der Wirkung des - bei. noch nicht abgehobenem Schließkörper 7-* in dem Raum vor dem Ventilsitz in der Flüssigkeit herrschenden statischen Drucks beult sich der in Form einer ebenen, an ihrem äußeren Rand fest eingespannten Tellerfeder ausgebildete Ventilsitz 10 in axialer Richtung aus. Dadurch wird der Spalt^13 auf eine Weite gebracht, die dem statischen.Druck der vor dem Sitz sich befindenden Flüssigkeit zugeordnet ist.. Hebt- nun der Schließkörper bei Erreichen des Öffnungsdruckes''von. seinem Sitz ab, so wird sich der zwischen dem Sitz und dem,Schließkörper entstehende Sitzspalt entsprechend der Durchflußmenge ausbilden. Zusammen mit der bei der Umlenkung in der Rille 12, die als- Umlenkkragen . wirkt, entstehenden Impulskraft wird am Spalt/13 eine ebenfalls . in Öffnurigsrichtung wirkende Druckkraft gebildet. Diese beiden in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte halten .den· Schließkörper gegen·" die Kraft der Feder 15 in Offenstellung. Wird nun der Öffnungsdruck des Ventils höher als im zuerst beschriebenen Zustand.eingestellt, so wird sich der· als Tellerfeder ausgebildete.Sitz 10 noch etwas weiter in axialer Richtung ausbeulen. Dadurch wird^ sich der zwischen Sitz und Schließkörper gebildete Sitzspalt 13. um einen .bestimmten, bei einer einmal gewählten Druckeinstellung über den gesamten Durchflußbereieh konstanten Wert größer ergeben als bei dem zuvor beschriebenen Zustand, so. daß die sich in Folge der Drosselung an diesem Spalt 13 sich bildende, in Öffnungsrichtung auf den Schließkö.rper 7 wirkende Druckkraft, verringert wird. Die: stark vom in der Strömung herrschenden Druck abhängige Impulskraft ist aber größer als bei dem niedrigen Druck des zuerst beschriebenen Strömungszustandes. Die Summe.dieser beiden in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte ist gerade so groß, daß bei jedem Betriebszustand (Druck und Durchflußinenge) die Schließkraft der Ventilfeder kompensiert wird. =.-..-■In the closed position, the closing body 7 is controlled by the closing spring 15 applied against the seat 10 of the valve. The Gap 13 has a certain width assigned to the closed position. Under the effect of - at. Closing body not yet lifted 7- * in The static pressure prevailing in the liquid in front of the valve seat bulges in the form of a plane at its outer edge firmly clamped disc spring formed valve seat 10 in the axial direction. This will open the gap ^ 13 brought a width that corresponds to the static pressure in front of the seat located liquid is assigned .. Now lifts the closing body when the opening pressure of. from his seat, so the seat gap arising between the seat and the closing body will form according to the flow rate. Together with the deflection in the groove 12, the as-deflection collar. acts, the resulting impulse force is also at the gap / 13. Formed compressive force acting in the opening direction. These two in Forces acting in the opening direction hold the closing body against the force of the spring 15 in the open position. Now the opening pressure of the valve is set higher than in the state described first, the seat 10, which is designed as a disc spring, will move bulge a little further in the axial direction. This will make ^ the seat gap 13 formed between the seat and the closing body. by a .specific, once selected pressure setting result over the entire flow range constant value greater than in the condition described above, see above. that the in As a result of the throttling at this gap 13, the pressure force which forms and acts on the closing body 7 in the opening direction is reduced will. The: strongly dependent on the pressure prevailing in the flow Impulse force is greater than at the low pressure of the flow condition described first. The sum of these two forces acting in the opening direction is just so great that at the closing force in every operating state (pressure and flow rate) the valve spring is compensated. =.-..- ■
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In Fig. 2 sind für verschiedene Druckeinstellungen Ventilkennlinien für das beschriebene Ventil als durchgezogene Linien dar- ■ gestellt. Die Ventilkennlinien geben den Zusammenhang des Drucks über der Durchflußmenge an* Die gestrichelten Kennlinien zeigen einen starken Druckanstieg über der Durchflußmenge für ein gemäß dem Stand der Technik ausgebildetes Ventil, bei dem der Sitz des Schließkörpers in axialer Richtung nicht elastisch ausgebildet ist.In Fig. 2 are valve characteristics for different pressure settings for the valve described as solid lines posed. The valve characteristics indicate the relationship between the pressure and the flow rate * The dashed characteristics show a sharp increase in pressure over the flow rate for a valve designed according to the prior art, in which the seat of the closing body is not designed to be elastic in the axial direction.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Druckven- :. tils hat einen spitzkegelförmig ausgebildeten Schließkörper 27, der sich in seiner Schließlage gegen einen ebenfalls in Form einer ebenen, an seinem äußeren Rand fest eingespannten Tellerfeder ausgebildeten Ventilsitz 30 legt. Der spitzkegelförmig ausgebildete Schließkörper geht an seiner Basis in eine wiederum als Umlenkkragen wirkende Rille 32 über. Der den Flüssigkeitsstrom hinter dem Sitz des Schließkörpers beeinflussende Spalt 33 ist zwischen einer eine ebene Fläche tragenden Schulter 34 einer das Druckventil aufnehmenden Hülse 24 gebildet. Neben diesen, rein konstruktiven Unterschieden gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel' des Druckventils gemäß Fig. 1 unterscheidet sich diese zweite Ausführungsform noch dadurch, daß der Schließkörper 27 mit einem Dämpfungskolben 35 verbunden ist, der in einen flüssigkeitsgefüllten, einen stark gedrosselten Flüssigkeitszugang 36 aufweisenden Zylinder 37 ragt. Diese Dämpfungsvorrichtung hat die Aufgabe, plötzliche Abhebebewegungen - sog. Ventilschnarren - zu verhindern. Im übrigen entspricht die Funktion des zxveiten Ausführungsbeispiels vollkommen dem zuerst beschriebenen. The embodiment shown in Fig. 3 of a pressure valve:. tils has a conical closing body 27, which in its closed position against a likewise in the form of a flat valve seat 30 which is firmly clamped at its outer edge. The pointed cone-shaped Closing body merges at its base into a groove 32 which in turn acts as a deflecting collar. The flow of liquid behind The gap 33 influencing the seat of the closing body is between a shoulder 34 bearing a flat surface and the pressure valve receiving sleeve 24 is formed. In addition to these 'purely constructive differences compared to the first embodiment' the pressure valve according to FIG. 1, this second embodiment differs in that the closing body 27 with a Damping piston 35 is connected, which is in a liquid-filled, a strongly throttled liquid inlet 36 having Cylinder 37 protrudes. The task of this damping device is to prevent sudden lifting movements - so-called valve creaking. Otherwise, the function of the second exemplary embodiment corresponds completely to that described first.
Das dritte Ausführungsbeispiel eines Druckventils gemäß Fig. 4 entspricht fast vollkommen dem zweiten Ausführungsbeispiel. Der einzige Unterschied ist dadurch gegeben, daß der Sitz 40 bei diesem Ventil von einer ebenen Tellerfeder gebildet wird, die als Einzelteil ausgebildet ist. Diese Tellerfeder ist ebenfalls an ihrem äußeren'Rand eingespannt, allerdings geschieht die Einspannung hier an einem Absatz 43 eines Teils 44 der bei diesemThe third embodiment of a pressure valve according to FIG. 4 corresponds almost completely to the second embodiment. Of the The only difference is that the seat 40 is formed in this valve by a flat plate spring, which as Item is formed. This disc spring is also clamped at its outer edge, but the clamping takes place here at a paragraph 43 of a part 44 of this
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Ausführungsbeispiel aus zwei ineinandergeschraubten Teilen 44, bestehenden Hülse des Ventils. Der den Flüssigkeitsstrom an einer Stelle hinter dem Sitz 40 des Schließkörpers.46 beeinflussende Spalt 47 ist hier zwischen einer konischen Fläche des Hülsenteils 45 und dem äußeren Rand des Schließkörpers 46 gebildet'. Auch dieser Schließkörper ist wiederum mit einer-Dämpfungsvorrichtung verbunden, die vollkommen der bei dem Druckventil gemäß Fig. 3 beschriebenen ent£;pricht. Die Funktion des Druckventils gemäß Fig. 4 unterscheidet sich in nichts von der Funktion des Druckventils gemäß Fig. 3. . ... ' Embodiment of two parts 44 screwed into one another, existing sleeve of the valve. The gap 47 influencing the liquid flow at a point behind the seat 40 of the closing body 46 is formed here between a conical surface of the sleeve part 45 and the outer edge of the closing body 46. This closing body, too, is in turn connected to a damping device which corresponds completely to the one described for the pressure valve according to FIG. 3. The function of the pressure valve according to FIG. 4 differs in no way from the function of the pressure valve according to FIG. 3 . ... '
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=5850403
Family Applications (1)
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