DE2435911A1

DE2435911A1 - Druckabhaengiges ventil

Info

Publication number: DE2435911A1
Application number: DE2435911A
Authority: DE
Inventors: Walter Worth Powell
Original assignee: Anderson Greenwood and Co
Current assignee: Anderson Greenwood and Co
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-07-25
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE7425449U; AU7121474A; GB1412729A; AU475175B2; CA992837A; US3848632A; DE2435911C2

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

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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