DE2714087C2 - Durchgangsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchgangsventil mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem diesem gegenüberliegenden Auslaß, in dem ein strömungsgün.' stig geformter Strömungskanal mit im wesentlichen über seine Länge gleichbleibender Querschnittsfläche ausgebildet ist, in dem ein tropfenförmiger Körper angeordnet ist, ferner mit einem rohrförmigen Verschlußstück, das in einer axialen Bohrung des Gehäuses hin und her verschiebbar ist, und zwar zwischen einer geschlossenen Stellung, in der das Verschlußstück an seinem Ventilsitz mn tropfenförmigen Körper anliegt, und einer geöffneten Stellung, in der das Verschlußstück den Strömungsweg vollständig freigibt, ferner mit einer am Verschlußstück ausgebildeten, ringförmigen ersten Aufnahmefläche für den Strömungsdruck an seinem dem tropfenförmigen Körper zugewandten Ende und einer zweiten, an seinem anderen Ende ausgebildeten, ringförmigen Aufnahmefläche, an der ein Federelement anliegt, das das Verschlußstück in seine Schließlage vorspannt

Ein solches Durchgangsventil beschreibt die FR-PS 1280 679. Das rohrförmige Verschlußstück ist dort mit einem Ringflansch als bewegliche Wand eines Druckraums ausgebildet, der gesteuert mit dem Druck des betreffenden Mediums beaufschlagt werden kann. Zur Oberwindung der Reibungskräfte beim Verschieben des rohrförmigen Verschlußstücks liegt an dessen Ringflansch außerdem eine Druckfeder an. Zum Schließen dieses bekannten Durchgangsventils muß daher der Druck in der Kammer entsprechend eingestellt werden. Soll das Ventil öffnen, so muß dieser Druck entsprechend verringert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchgangsventil mit den eingangs genannten Merkmalen vorzuschlagen, das bei konstruktiv einfacher Gestaltung selbsttätig öffnet bzw. schließt

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufnahmefläche des Verschlußstücks ebenfalls im Strömungsdurchgang liegt und unmittelbar dem Strömungsdruck ausgesetzt ist und daß das rohrförmige Verschlußstück nur aufgrund der an seinen beiden Aufnahmeflächen anliegenden Drücke und der Kraft des Federelements öffnet bzw. schließt, und zwar in der Normaldurchflußrichtung, d.h. bei Anliegen eines Drucks in der Öffnungsrichtung des Verschlußstücks das Ventil allein aufgrund des auf die erste Aufnahmefläche einwirkenden Strömungsdrucks vollständig öffnet, der dann größer ist als die Summe der entgegenwirkenden Drücke, nämlich des auf die zweite Aufnahmefläche einwirkenden Sh <5mungsdrucks zuzüglich des Schließdrucks der Feder, bzw. bei Umkehr der Strömungsrichtung das Ventil geschlossen bleibt, weil dann der auf die zweite Fläche einwirkende Druck zuzüglich des Schließdrucks der Feder größer ist als der auf die erste Aufnahmefläche einwirkende Druck.

Das erfindungsgemäße Durchgangsventil zeichnet sich durch einen kleinen Raumbedarf und eine einfache Konstruktion aus. Je nach den herrschenden Druckverhältnissen ist es entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen, wobei — abhängig von der Charakteristik des verwendeten Federelements — ggfs. nur geringe Druckdifferenzen zum öffnen des Ventils notwendig sind. Wenn der Schließdruck des Federelements diese Druckdifferenzen überwiegt, so schließt das Ventil selbsttätig. Außerdem ist der im Ventil bewirkte Druckabfall in geöffnetem Zustand des Ventils sehr gering.

Bevorzugt wird es, wenn an dem am Ventilsitz anliegenden Ende des Verschlußstücks eine Dichtkante ausgebildet ist, neben der sich die erste Aufnahmefläche befindet Dadurch wird eine besonders gute Dichtwirkung erzielt.

Außerdem wird es bevorzugt, wenn das Verschlußstück in einem dichtenden Gleitsitz im Gehäuse verschiebbar ist. Dadurch werden Leckströme im Ringspalt /wischen dem Verschlußstück und dem Gehäuse ausgeschaltet.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfin-

dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 — einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des neuartigen Durehgangsventils, wobei sich dessen Verschlußstück in geschlossener Stellung befindet;

Fig,2 — den Längsschnitt nach Fig, I, wobei sich das VerschluBstück in geöffneter Stellung befindet;

Fig.3 — einen Querschnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 1 und

Fig.4 — einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform.

Das in den Fi g. 1 bis 3 dargestellte Durchgangsventil hat ein Gehäuse 1 mit einem mittleren Strömungskanal mit Endabschnitten 2a und 2b, zwischen denen ein ringförmiger, mittlerer Abschnitt Ic ausgebildet ist Das Gehäuse 1 hat eine Umfangsnut 5 zur Aufnahme eines O-Ringes oder einer Dichtungsmanschette (nicht dargestellt) zur Herstellung eines Dichtungskontaktes innerhalb eines Fluidsystems, z. B. in einem Hydrostat-System oder einer Filteranordnung.

Im Bereich des mittleren Abschnitts 2c ist mittig mit dem Gehäuse 1 ein tropfenförmiger Körper 7 verbunden, und zwar über eine dreifüßige Spinne 8. Mit Ausnahme der durch die Spinne 8 hervorge yfenen Teilung stellt der mittlere Abschnitt 2c somit im wesentlichen einen Ring dar, der den Körper 7 umgibt. Die Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 2c des Strömungskanals ist mindestens gleich der Querschnittsfläche der Endabschnitte 2a und 2b.

Ein rohrförmiges Verschlußstück 14 ist koaxial im Endabschnitt 2b angeordnet und besitzt gegen die Wand des Strömungskanats eine enge, gleitende Passung. An einer zweiten Aufnahmefläche 18 des Verschlu3stücks 15 liegt eine Schraubendruckfeder 20 an. Das andere Ende der Feder ist an einem Befestigungsring 21 verankert, der in eine Federpassung in einer schmalen Nut 22 in der Wand des Endabschnitts 2b eingefügt ist Die Feder 20 spannt auf diese Weise das rohrförmige Verschlußstück 15 gegen einen Ventilsitz 11 einer Stirnfläche 10 des Körpers 7 in Dichtungskon takt mit dem Ventilsitz vor, wobei dies die normal geschlossene £:ellung des Ventils ist, wie in Fig. 1 gezeigt

An der Stirnfläche 10 ist der Ventilsitz 11 mindestens im Umfangsbereich flach und glatt Dadurch wird über eine flache, geläppte Dichtkante 16 des rohrförmigen Verschlußstöcks 15 eine lecksichere Dichtung ausgebildet

Neben der Dichtkante 16 ist eine erste Aufnahmefläehe 17 ausgebildet, die dem stromaufseitigen Druck im Strömungsltanal ausgesetzt ist

Wie aus F i g, 1 ersichtlich, übt die Feder 20 eine Vorspannkraft auf das Verschlußstück 15 aus und trachtet danach, das Verschlußstück 15 in der in F i g. 1

ίο dargestellten geschlossenen Position zu halten.

Eine Fluidströmung in Richtung der Pfeile F i g. 2 wird nur solange verhindert, bis ein vorgegebener minimaler Druckunterschied längs des Verschlußstücks in Richtung auf den Abschnitt 2b erreicht ist Dieser zum öffnen notwendige Druckunterschied kann sehr klein sein.

Oberschreitet der auf die erste Aufnahmefläche 17 einwirkende Druck die Vorspannkraft der Feder 20, so gleitet das rohrförmige Verschlußstück in die in F i g. 2 dargestellte, geöffnete Lage.

Das Ventil bleibt in der in Fig.2 dargestellten geschlossenen Position, solange die Svömung in der dargestellten Vorwärtsrichtung vom Abschnitt 2a zum Abschnitt 2b fließt Sobald die Strömung aufhört, reicht der das Ventil in geöffneter Stellung haltende und gegen die Federkraft wirkende Druck nicht mehr aus, und die Feder bewegt das Verschlußstück kräftig zurück in eine fluiddichte Anlage gegen den Ventilsitz 11, d. i. die Lage nach Fig. 1. Das Ventil verhindert in dieser Position

μ Strömungen in Rückwärtsrichtung und in Vorwärtsrichtung. Das Ventil öffnet aber sofort, wenn der Fluiddruck-Unterschied längs des Ventils erneut den bestimmten vorgegebenen Wert überschreitet

Ein tropfenförmiger Körper 7a nach F i g. 4 hat eine elastische O-Ringdichtung 30 in einer Nut 31 und eine konvexe Metallkappe 32, die durch die Schraube 33 gehalten wird, die in ein Bohrloch 34 im Körper 7a geschraubt ist Die Dichtung 30 stellt die Dichtungsfläche für das Verschlußstück 15 dar. Der Umfang der

■«ο Kappe 32 dient als Führung, um das Ende 12 des Verschlußstücks 15 in Kontakt mit dem Ventilsitz zu bringen. Ansonsten stimmt die in Fig.4 dargestellte Bauweise mit derjenigen nach F i g. 1 bis 3 überein.

Anstelle der Druckfeder 20 kann am Verschlußstück 15 auch eine Zugfeder angreifen.

Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Durchgangsventil mit einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem diesem gegenüberliegenden Auslaß, in dem ein strömungsgünstig geformter Strömungskanal mit im wesentlichen über seine Länge gleichbleibender Querschnittsfläche ausgebildet ist, in dem ein tropfenförmiger Körper angeordnet ist, um den herum der Strömungskanal ringförmig geführt ist, ferner mit einem rohrförmigen Verschlußstück, das in einer axialen Bohrung des Gehäuses hin und her verschiebbar ist, und zwar zwischen einer geschlossenen Stellung, in der das Verschlußstück an seinem Ventilsitz am tropfenförmigen Körper anliegt, und einer geöffneten Stellung, _t5 in der das Verschlußstück den Strömungsweg vollständig freigibt, ferner mit einer am Verschlußstück ausgebildeten, ringförmigen ersten Aufnahmeflache für den Strömungsdruck an seinem dem tropfenförmigen Körper zugewandten Ende und einer zweien, an seinem anderen Ende ausgebildeten, ringförmigen Aufnahmerläche, an der ein Federelement anliegt, das das Verschlußstück in seine Schließlage vorspannt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufnahmefläche (18) 2s des Verschlußstücks (IS) ebenfalls im Strömungsdurchgang liegt und unmittelbar dem Strömungsdruck ausgesetzt ist und daß das rohrförmige Verschlußstück (15) nur aufgrund der an seinen beiden Aufnahmeflächen (17, 18) anliegenden Drücke und der Kraft des Federelements (20) öffnet bzw. schlitzt, und zwar in der Normaldurchflußrichtung, d.h. bei ApUegen -sines Drucks in der Öffnungsrichtung def Verschlußstücks das Ventil allein aufgrund des auf die ersH Aufnahmefläche (17) einwirkenden Strömungsdrucks vollständig öffnet, der dann größer ist als die Summe der entgegenwirkenden Drücke, nämlich des auf die zweite Aufnahmefläche (18) einwirkenden Strömungsdrucks zuzüglich des Schließdrucks der Feder (20), bzw. bei Umkehr der Strömungsrichtung das Ventil geschlossen bleibt, weil dann der auf die zweite Fläche (18) einwirkende Druck zuzüglich des Schließdrucks der Feder (20) größer ist als der auf die erste Aufnahmefläche (17) einwirkende Druck.

2. Durchgangsventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an dem am Ventilsitz (11) anliegenden Ende (12) des Verschlußstücks (15) eine Dichtkante (16) ausgebildet ist, neben der sich die erste Aufnahmefläche (17) befindet

3. Durchgangsventil nach Anspruch I oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (15) in einem dichtenden Gleitsitz im Gehäuse (1) verschiebbar ist.

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