DE2357671A1

DE2357671A1 - Durchflussbegrenzungsventil

Info

Publication number: DE2357671A1
Application number: DE2357671A
Authority: DE
Inventors: Wayne S Busdiecker; Zdenek J Lansky; John G Russell
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-11-19
Publication date: 1974-05-30
Also published as: CA988391A; DE2357671C2; US3872884A

Description

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CQKP03ATI0H Cleveland, Ohio (T.St.A.)

Durchflußbegrenzungsventil

Die Erfindung "betrifft ein Durchflußbegrenzungsventil.

Durchf lußb'egrenzungsventile, die "beispielsweise wirksam werden, wenn infolge eines stromabwärts von dem Ventil plötzlich eintretenden Bruches die Druckdifferenz an dem Verschlußstück erhöht wird, sind in der Technik "bekannt, "beispielsweise ais den USA-Patentschriften 2 24-5 271» 2 781 775 und 3 015 341. Diese Ventile sind im allgemeinen ziemlich kostspielig, weil sie komplizierte Gehäuse und/ oder Verschlußstücke besitzen. Ferner können die bekannten Ventile dieser A^t im allgemeinen nur schwer zusammenge-. setzt werden.

Die Erfindung schafft ein Durchflußbegrenzungsventil mit einem Körper, der von einem Kanal durchsetzt ist, der eine durchmessergröße Bohrung und eine durchmesserkleine Bohrung aufweist, und einem in dem Kanal verschiebbarem Verschlußstück, das einen offenen und einen geschlossenen Teil besitzt, wobei der offene Teil einen das Verschlußstück durchsetzenden Kanal bildet. Dieses Durchflußbegrenzungsventil ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

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eine im Abstand von dem geschlossenen Teil angeordnete Anschlageinrichtung, welche die Bewegung des Verschlußstückes zwischen einer Schließstellung, in der sich der geschlossene Teil in der kleinen Bohrung befindet,und eine Strömung durch die kleine Bohrung durch den offenen Teil im wesentlichen verhindert, und einer Offenstellung begrenzt, in welcher sich der geschlossene Teil und mindestens ein Teil des offenen Teils in der großen Bohrung befinden, so dass eine Strömung durch das Verschlußstück und den Körper treten kann, wobei ein elastisches Glied das Verschlußstück zu der Offenstellung hin zu bewegen trachtet und das Verschluß stück unter der Wirkung einer vorherbestimmten Differenz zwischen den auf seine entgegengesetzten Enden wirkenden Strömungsmitteldrücken in seine Schließstellung bewegbar ist.

Ausführungsbe!spiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, die in

Fig. 1 und 2 im Längsschnitt je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Das in Fig. 1 gezeigte Durchflußbegrenzungsventil besitzt ein Gehäuse 11, das von einem Kanal 12 durchsetzt ist. Dieser hat eine durchmessergroße Bohrung 13 und eine durch— messerkleine Bohrung 14. Die Bohrungen 13 und 14 schließen unter Bildung einer Ringschulter 15 aneinander an, die .zwischen einer Eintrittsöffnung 16 und einer Austrittsöffnung 17 angeordnet ist.

In der kleinen Bohrung 14 ist eine Ringnut 20 ausgebildet, die einen Sprengring 21 enthält. In der kleinen Bohrung 14 ist im Schiebesitz ein Verschlußstück 22 angeordnet, daseine breite sich verjüngende Wut 23 besitzt, in die sich, der Sprengring 21 erstreckt.

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Das Verschlußstück 22 ist von einem Kanal 30 durchsetzt, der radiale Eintrittsöffnungen31 und eine axiale Austrittsöffnung. 32 besitzt. An einer Schulter 33· des Gehäuses 11 greift das eine Ende einer Feder 34 an, die mit ihrem anderen Ende gegen die Stirnfläche 35 des Verschlußstückes drückt. Die Feder 34· hat vorzugsweise an beiden Enden satt aneinanderliegende Windungen. Das Verschlußstück 22 hat an seinem stromabwärtigen Ende einen abgeschrägten Rand 36, damit das Aufsetzen des Sprengringes 21 auf das Verschlußstück 22 und das Einsetzen des Verschlußstückes, 22 in die kleine Bohrung 14- erleichtert wird. Das - stromauf wärtige Ende 37 des Verschlußstückes 22 ist geschlossen und im Durchmesser so bemessen, dass es im Schiebesitz in der kleinen Bohrung 14- angeordnet und diese gegen eine Strömung verschlossen ist, wenn sich das geschlossene Ende 37 ic der kleinen Bohrung 14· befindet.

Der G_rund der Nut 23 hat auf ihrer rechten Seite einen solchen Durchmesser, dass der Innendurchmesser des Sprengringes 21 im Schiebesitz an dem Nut grund anliegt, vvenn sich der Sprengring in seiner normalen aufgefederten Stellung in der Nut 20 befindet. Von diesem Durchmesser auf der rechten Seite aus verjüngt sich der Nutgrund bis zur anderen Seite, wo sein kleinerer Durchmesser so bemessen ist, dass der Sprengring 21 ganz in die Nut hinein zusammengedrückt werden kann. \

Zum Zusammensetzen des Ventils gemäß Fig. 1 wird zuerst die F der 34- in di'e Bohrung 14 eingesetzt. Dann wird der Sprengring 21 auf das Verschlußstück 22 aufgesetzt und . mittels eines nicht gezeigten Werkzeuges in den tieferen Teil der Nut 23 hinein zusammengedrückt, so dass das Ver— schlußstück 22 und der zusammengedrückte Sprengring 21 von der Eintrittsöffnung 16 her in die kleine Bohrung 14- eingesetzt und in dieser unter Zusammendrücken der Feder 34· be-

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wegt werden können, "bis sich das Verschluß stück 22 in seiner Schließstellung befindet und der Sprengring 21 der Nut 20 gegenüberliegt. Jetzt federt der Sprengring 21 auswärts in die Nut 20. Nach dem Herausnehmen des Montagewerkzeuges be-' wegt die Feder 3^· <ias Verschluß stück 22 in seine Offenstellung, in"welcher der Sprengring 21 an der rechten Querwand der Nut 23 angreift und dadurch das Verschlußstück festlegt (Fig. 1). Dabei liegt der Innendurchmesser des Sprengringes 21 satt passend an dem durchmessergroßen Teil des Grundes der Nut 23 an und liegt der Außendurchmesser des Sprengringes 21 satt passend an dem Grund der Nut 20 an, so dass der Sprengring 21 radial im wesentlichen festgelegt ist.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 werden ein anderes Verschlußstück 4-0 und ein anders bearbeiteter Körper verwendet. Das Verschlußstück 40 hat an seinem stromaufwärtigen Ende einen geschlossenen Teil 41, der in der kleinen Bohrung 14 des Körpers 46 im Schiebesitz angeordnet ist und von dem sich Schenkel 42 erstrecken, die einen offenen Teil des Verschlußstückes 40 bilden. Die Außenflächen 43 der Schenkel 42 haben einen solchen Durchmesser, dass sie in der Bohrung 14 im Schiebesitz angeordnet sind. Die stromabwärtigen End- teile 50 der Schenkel 42 haben jedoch einen größeren Durchmesser und greifen in eine "Vertiefung 47 des Körpers 46 ein. Die Zwischenräume 44 zwischen den Schenkeln 42 bilden radiale Eintrittsöffnungen für den offenen Teil. Die Schenkel 42 sind an ihren freien inneren Enden abgeschrägt und mit einer. Ringnut ausgebildet, die satt aneinanderliegende Windungen 51 der Feder 34 aufnehmen und deren Seitwärtebewegung verhindern. ·

Beide Ausführungsformen der Erfindung haben dieselbe Wirkungsweise. Wenn ein Strömungsmittel von der Eintrittsöffnung 16 zu der Austrittsöffnung 17 durch das Ventil strömt, übt es infolge seiner Druckdifferenz auf das Ver-

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Schlußstuck 22 öder 40 eine resultierende Schließkraft aus, der unter normalen Strömungsbedingungen die Feder 34 derart entgegenwirkt, dass das Ventil offengehalten wird.

Wenn der Durchfluß durch das Ventil einen vorherbestimmten Wert überschreitet, weil in einer stromabwärts angeschlossenen Leitung ein Bruch eingetreten ist, nimmt auch die auf das Verschlußstück 22 oder 40 wirkende Druckdifferenz zu und überwindet die jetzt größere resultierende Schließkraft die Öffenhaltekraft der leder 34, so dass das Verschluß stück. 22 Oder 40 in die Schließstellung bewegt wird, in der sich die Eintrittsöffnungen 31 oder die Zwischenräume 44 in der kleinen Bohrung 14 befinden. Eine zu weit gehende Bewegung in der Schließrichtung wird durch ^rden Angriff der Schulter 24 an dem Sprengring 21 oder durch den Angriff der Schenkelenden 50 an der Schulter 61 verhindert.

Wenn die Druckdifferenz wieder kleiner wird, bewegt die Feder 34 das Verschlußstück 22 oder 4o aμtomatisch in seine Offenstellung» Dies wird dadurch erleichtert, dass am Außendurchmesser des offenen Teils 37 oder 41. ein genügend großer Spalt vorhanden ist, so dass etwas Strömungsmittel von der Eintrittsöffnung 16 zu der Austrittsöffnung 1? sickern kann und dadurch der Strömungsmitteldruck an den entgegengesetzten Enden des VerschlußStückes 22 oder 40 im wesentlichen ausgeglichen wird, wenn beispielsweise eine stromabwärts liegende Bruchstelle instandgesetzt worden ist. Man kann auch ein kleines Siekerloch -38 oder 55 vorsehen.

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Claims

Patentansprüche:

Durchflußbegrenzungsventil mit einem Körper, der von einem Kanal durchsetzt ist, der eine durchmessergroße Bohrung und eine durchmesserlcleine Bohrung aufweist, und einem in dem Kanal verschiebbarem Verschlußstück, das einen offenen und einen geschlossenen Teil besitzt, wobei der offene Teil einen das Verschlußstück durchsetzenden Kanal bildet, gekennzeichnet durch eine im Abstand von dem geschlossenen Teil (37;41) angeordnete Anschlageinrichtung (20, 21; 47, 50), welche die Bewegung des Verschlußstückes (22; 40) zwischen einer Schließstellung, in der sich der. geschlossene Teil in der kleinen Bohrung (14) befindet und eine Strömung durch die kleine Bohrung durch den offenen Teil (31;42) im wesentlichen verhindert, und einer Offenstellung begrenzt', in welcher sich der geschlossene Teil und mindestens ein Teil des offenen Teils in. der großen Bohrung '(13) befinden, so dass eine Strömung durch das Verschlußstück und den Körper (11) treten kann, wobei ein elastisches Glied (34-) das Verschlußstück zu der Offenstellung hin zu bewegen trachtet und das Verschlußstück unter der Wirkung einer vorherbestimmten Differenz zwischen den auf seine entgegengesetzten Enden wirkenden Strömungsmitteldrücken in seine Schließstellung bewegbar ist.

Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlageinrichtung eine am Außenumfang des Verschlußstückes (22) ausgebildete !Tut (23) und einen· Sprengring (21) aufweist, der in diese Nut und in eine Vertiefung in der den Kanal (12) begrenzenden Wandung vorsteht.

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3. "Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grund der Hut (23) auf der einen Seite einen grö-

,: ßeren Durchmesser hat als auf der anderen Seite und mit seinem durchmessergrößeren. Teil satt an dem Innendurchmesser des sich in der-Vertiefung (20) "befindenden' Sprengringes (21) angreift, und dass der kleinere Durchmesser des Nutgrundes so "bemessen ist, dass der Sprengring im wesentlichen'vollständig in den durchmesserkleineren Teil der Nut zusammengedrückt werden kann.

4-. "Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (20) so sehmal ist, dass sie den Sprengring (21) axial im wesentlichen festlegt, und dass die Nut (23) relativ "breit ist, so dass sie eine Bewegung des VerschlußStückes aus seiner Offensteilung in die Schließstellung und umgekehrt ermöglicht.

5. Ventil nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass der G-rund der Nut (23) von der durchmessergroßen zu der durchmesserkleinen Seite verjüngt ist.

6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ans chi ag einrichtung eine in der kleinen Bohrung (14-) angeordnete langgestreckte Vertiefung (4-7) und einen an dem Verschlußstück (4-0) vorgesehenen und sich in die Vertiefung (4-7) erstreckenden radialen Vorsprung (50) aufweist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Teil einen allgemeinen rohrförmigen Teil besitzt, der von Querschlitzen durchsetzt ist, die sich in der Längsrichtung erstreckende Schenkel (4-2) , "begrenzen, und dass der radiale Vorsprung (50) an einem der Schenkel vorgesehen ist, der so gebogen werden kann,

dass der Vorsprung in die Vertiefung (47) eingesetzt «erden kann.

8. Ventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der genannten Schenkel (42) vorgesehen sind und mehr als ein Schenkel mit einem sich in die Vertiefung (4-7) erstreckenden Vorsprung (50) versehen ist und so gebogen werden kann, dass der Vorsprung in die Vertiefung eingesetzt werden kann.

9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen verengten Sickerkanal (38, 53) durch, den Strömungsmittel vom einen Ende des in seiner Schließstellung befindlichen Verschlußstückes (22, 40) zum anderen sickern kann.

10. Ventil nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass der Sickerkanal einen Spalt aufweist, der bei dem in der Schließstellung befindlichem Verschlußstück (22, 40) zwischen dessen geschlossenem Teil (37» 41) und der kleinen Bohrung (14) vorhanden ist.

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