DE2435911A1 - Druckabhaengiges ventil - Google Patents
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Description
Patentanwälte Di?l-Ing. F. Veickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.¥eickmann, DiPl1-ChEm. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
ANDERSON, GREENWOOD & CO. Bellaire, Texas, V.St.A.
Druckabhängiges Ventil
Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein druckabhängiges
Ventil,umfassend ein Ventilgehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung und einem die Verbindung zwischen
Einlaßöffnung und Auslaßöffnung umgebenden Ventilsitz, einen
in dem Ventilgehäuse bewegbar angeordneten Ventilkörper zum Öffnen und Schließen eines Durchflusses durch den Ventilsitz,
wobei in dem Ventilgehäuse eine Bohrung vorgesehen ist, in der ein Teil des Ventilkörpers für eine Hin- und Herbewegung
geführt ist und wobei an diesem Teil des Ventilkörpers eine der Innenfläche der Bohrung zugewandte Ringnut ausgebildet ist.
Bestimmte druckabhängige Ventile, insbesondere federbelastete Überdruckventile neigen dazu, zu schlagen oder zu klappern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, druckabhängiges Ventil zu schaffen, in dem eine einfache Vor-
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richtung die Bewegung des Venti!körpers dämpft, um auf diese
Weise ein Schlagen desselben zu verhindern. Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Ringnut
ein Q-Ring für eine gleitende Berührung mit der Innenwand der
Bohrung angeordnet ist und da0 eine Verbindung zur Übertragung des
Druckes eines Druckmediums von dem äem einströmenden Druckmedium
ausgesetzten Teil des Ventilkörpers zu der Ringnut vorgesehen , ist, wodurch die Druckkräfte des Druckmediums den O-Ring gegen
die Innenwand der Bohrung pressen und damit einen die Bewegung des Ventilkörpers abbremsenden Widerstand erzeugen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden mit den vorliegenden
Zeichnungen anhand eines Äusführungsbeispiels erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Überdruckventil,
Fig. 2 einen Detailschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
des Ventilkörpers mit Einzelheiten der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung und
Fig. 3 einen Detailschnitt nach Fig. 2 mit einer anderen Ausführung
des Ventilkörpers.
Das in Fig. 1 dargestellte überdruckventil weist ein Ventilgehäuse
10 mit einer Einlaßöffnung 12 und einer Äuslaßöffnung 14 auf. In dem Ventilgehäuse 10 befindet sich ein Ventilsitz 16
auf einer Düse 18, wobei der Ventilsitz 16 die von dem Gehäuse 10 und der Düse 18 gebildete Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 12
und der Auslaßöffnung 14 umgibt. Ferner ist innerhalb des Ventilgehäuses 10 ein Ventilkörper 20 beweglich angeordnet, der durch
seine Bewegung einen Durchfluß döreh den Ventilsitz 16 kontrolliert.
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Das Ventilgehäuse 16 weist eine obere Federkammer 22 und eine
untere Ventilkammer 24 auf. Eine Führungshülse 26 und die Düse 18 sind innerhalb der unteren Ventilkammer 24 mit Hilfe
einer auch die Einlaßöffnung 12 bildenden Buchse 28 festgehalten. Die Düse 18 erstreckt sich in die Führungshülse 26 hinein mit
einem radialen Abstand von dieser. Der Ventilsitz 16 liegt um eine die Düse 18 durchdringende Durchtrittsöffnung 30 und steht,
sofern er nicht von dem Ventilkörper 20 beaufschlagt ist, über einen Ringraum 32 zwischen der Düse 18 und der Führungshülse 26
sowie über die Öffnungen 34 in der Führungshülse 26 mit der
Auslaßöffnung 14 in Verbindung.
In dem oberen Teil der Führungshülse 26 ist eine die Führungshülse
26 in axialer Richtung durchdringende Bohrung 36 angeordnet, in der ein Spindelabschnitt 38 des Ventilkörpers 20 gleitend geführt
ist. Wenn der Ventilkörper 20 auf dem Ventilsitz 16 aufsitzt, ragt das Ende des Spindelabschnitts 38 aus der Führungshülse 26
heraus und liegt an einer Federendscheibe 40 an. Eine zwischen der Federendscheibe 40 und einer weiteren Federendscheibe 44
liegende Schraubenfeder 42 spannt den Ventilkörper 20 gegen den Ventilsitz 16 in seine Schließstellung. Die von der Schraubenfeder
42 ausgeübte Kraft wird durch eine Stellschraube 46 eingestellt, die aus dem Ventilgehäuse 10 herausragt und in
ihrer Stellung durch eine Sicherungmutter 48 fixiert ist. Das obere Ende des Gehäuses 10 ist durch eine Verschlußkappe 50
verschlossen.
Eine Durchflußregulierschraube 52 ist in das Ventilgehäuse 10 eingeschraubt, wobei ihr inneres Ende sich nahe der der Auslaßöffnung
14 gegenüberliegenden Öffnung 34 befindet. Eine Drehung
der Durchflußregulierschraube 52 verursacht eine Begrenzung oder Freigabe des Durchflusses durch die Öffnungen 34 und gewährleistet
damit den gewünschten Durchfluß, wenn das Ventil sich in seiner Offenstellung befindet. Eine Sicherungsmutter 54 fixiert die
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jeweilige Lage der Durchflußregulierschraube 52.
Weiterhin ist ein Plombierdraht 56 zwischen der Verschlußkappe 50 und der Durchflußregulierschraube 52 angebracht,
um zu gewährleisten, daß keine Änderung in der Einstellung des Öffnungsdruckes durch Regulierung der Kraft der Feder
und keine Änderung des Durchflusses durch Regulierung der Durchflußregulierschraube 52 vorgenommen wurde.
Eine Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung für den Ventilkörper
20 ist in der Fig. 2 dargestellt. Der Ventilkörper weist in diesem Fall einen Sockel 58 auf, ferner einen in
der Bohrung 36 geführten Schaft 60 und einen Rand 62, der von dem äußeren Rand des Sockels 58 in axialer Richtung absteht.
Der Ventilkörper 20 ist mit einer Bohrung 64 versehen, die sich in axialer Richtung bis in den Schaft 60 erstreckt (Fig. 2).
Der äußere Abschnitt der Bohrung 64 ist mit einem Gewinde zur Aufnahme einer flalteschraube 68 versehen. Ein Sitzring
aus geeignetem Material ist zur Anlage an dem Ventilsitz 16 ausgebildet, um mit diesem einen dichten Verschluß zu bilden.
Der Sitzring 70 wird, wie dargestellt, durch Anlage an dem inneren Umfang des Schraubenkopfes der Halteschraube 68 in
seiner Lage gehalten.
Eine in einem mittleren Umfangsbereich des Schaftes 60 angeordnete
Ringnut 72 steht über radiale Kanäle 74 in dem Schaft in Verbindung mit der Bohrung 64. In der Ringnut 72 ist ein
O-Ring 76 eingelegt. Über einen den Schraubenkopf 68 durchdringenden
Durchlaß 78 und eine längs des Schraubenschaftes der Halteschraube 68 verlaufende Nut 80 ist eine Verbindung zu
der Bohrung 64 hergestellt.
Da die primäre Funktion des O-Rings 76 darin besteht, einen
der Bewegung des Ventilkörpers 20 entgegenwirkenden Widerstand bzw. eine Reibungskraft zu erzeugen,ist die Breite der Nut 72 in
axialer Richtung gesehen - so gewählt, daß der O-Ring 76 zwischen den Seitenwänden der Ringnut 72 zusammengepreßt wird
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und zwar mehr als zwischen dem Boden der Ringnut 72 und der Innenwand der Bohrung 36, wie das bei den üblichen O-Ringen der
Fall ist. Dieses Zusammenpressen des O-Ringes 76 reicht aus, um zu gewährleisten, daß der O-Ring 76 dicht an den Seitenflächen
der Ringnut 72 anliegt. Der O-Ring 76 bildet auch eine Dichtung
gegenüber der Innenwand der Bohrung 36, um ein Auslaufen von Flüssigkeit aus der tiefer gelegenen Ventilkammer 24 in die
höher gelegene Federkammer 22 zu verhindern.
In dieser Konstruktion erfolgt eine Übertragung des Flüssigkeitsdruckes von dem Bereich unterhalb des Ventilkörpers 20 und in
der Nähe des Ventilsitzes 16 durch den Durchlaß 78, die Nut 80,
die Bohrung 64 und die radialen Kanäle 74 in das Innere der Ringnut Da der O-Ring 76 dicht an den Seitenwänden der Ringnut 72 anliegt
und elastisch ausgebildet ist, wird er durch den auf ihn ausgeübten Flüssigkeitsdruck fest gegen die Innenwand der Bohrung 36
gespannt. Diese feste Anlage, die druckabhängig ist, bewirkt durch Reibung einen Widerstand, der die schlagende oder klappernde
Bewegung des Ventilkörpers 20 verhindert. Solange am Ventilsitz ein Flüssigkeitsdruck besteht, verbleibt der O-Ring 76 in seiner
durch den Druck hervorgerufenen Lage, welche den Reibungswiderstand
verursacht, der schnellen Bewegungen, d.h. dem Klappern des Ventilkörpers 20, entgegenwirkt.
Eine modifizierte Ausführungsform der Verbindung durch den Ventilkörper 20 hindurch in das Innere der Ringnut 72 ist in
Fig. 3 dargestellt. Wie man erkennt, verläuft der Durchlaß 78 längs der Achse durch die Halteschraube 68 und mündet in die
Bohrung 64. Das ermöglicht eine Verbindung zum Übertragen des Flüssigkeitsdruckes von der der Einlaßöffnung zugewandten Seite
des Ventilkörpers 20 zu dem Inneren der Ringnut 72, wodurch der O-Ring 76 zu einer einen Reibungswiderstand bewirkenden Anlage
an die Innenwand der Bohrung 36 gebracht wird.
In beiden Ausführungsformen der Erfindung werden die Flüssigkeiten
von der Einlaßöffnung 12, der die Verschlußseite des Ventilkörpers
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zugewandt ist, stets in das Innere der Ringnut 72 geleitet, um den O-Ring 76 nach außen zu drängen und zur einen Reibungswiderstand
verursachenden Anlage an die Innenwand der jeweiligen Bohrung 36 zu bringen, um dadurch jegliche Neigung des Ventilkörpers zum Schlagen zu unterdrücken und dadurch eine weiche
und rasche Bewegung des Ventilkörpers zu gewährleisten.
Aus der obigen Beschreibung kann man ersehen, daß der Reibungswiderstand
von einem einfachen durch Druck betätigten O-Ring herrührt. Der O-Ring kann ein handelsübliches Produkt sein
und daher ist die erfindungsgemäße Konstruktion einfach im Aufbau, preiswert und wirksam in der Verhinderung des Klapperns.
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Claims (6)
1.) Ventil, umfassend ein Ventilgehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung und einem die Verbindung zwischen Einlaßöffnung
und Auslaßöffnung umgehenden Ventilsitz, einen in dem Ventilgehäuse bewegbar angeordneten Ventilkörper zum Öffnen
und Schließen eines Durchflusses durch, den Ventilsitz, wobei in dem Ventilgehäuse eine Bohrung vorgesehen ist, in der
ein Teil des Ventilkörpers für eine Hin— und Herbewegung geführt ist und wobei an diesem Teil des Ventilkörpers eine der
Innenfläche der Bohrung zugewandte Ringnut ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringnut (72) ein O-Ring (76)
für eine gleitende Berührung mit der Innenwand der Bohrung (36) angeordnet ist, und daß eine Verbindung (78, 80, 64, 74) zur
Übertragung des Druckes eines Druckmediums von dem dem einströmenden
Druckmedium ausgesetzten Teil des Ventilkörpers (20) zu der Ringnut (72) vorgesehen ist, wodurch die Druckkräfte des Druckmediums
den O-Ring (76) gegen die Innenwand der Bohrung (36)
pressen und damit einen die Bewegung des Ventilkörpers (20) abbremsenden Widerstand erzeugen.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung gemessene Breite der Ringnut (72) an dem Ventilkörper
(20) geringer ist als der Querschnittsdurchmesser des O-Rings (76), so daß dieser dicht an den Seitenwänden der Ringnut
(72) anliegt.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, welche den Ventilkörper
(20) in Richtung auf den Ventilsitz (16) vorspannt.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine sich in dem Ventilkörper (20) in axialer Richtung
desselben von dem ventilsitzseitigen Ende des Ventilkörpers (20)
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aus erstreckende Bohrung (64), einen Sitzring (70), und eine den Sitzring (70) durchdringende und in den äußeren Abschnitt
der Bohrung (64) einschraubbare Halteschraube (68), um den Sitzring (70) an dem Ventilkörper (20) in einer Lage
zu halten, in der er an dem Ventilsitz (16) anliegt, wobei in dem Ventilkörper (20) eine Verbindung (74) von der Bohrung
(64) zu dem Inneren der Ringnut (72) vorgesehen ist, wobei in der Halteschraube (68) ein Durchlaß (78) von dem
der Einlaßöffnung (12) zugewandten Ende des Ventilkörpers (20) zum Inneren der Bohrung (64) ausgebildet ist und wobei
der Durchlaß (78), die Bohrung (64), und die Verbindung (74) zu der Ringnut (72) die Verbindung zur Übertragung des Druckes
eines Druckmediums zu der Ringnut (72) darstellen.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschraube (68) einen Schraubenkopf und einen Gewindeschaft
aufweist und daß der Durchlaß (78) den Schraubenkopf durchdringt und in eine längs des Gewindeschaftes ausgebildete
Nut (80) mündet.
6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (78) die Halteschraube (68) im wesentlichen längs
deren Achse durchdringt.
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