DE2750494C2

DE2750494C2 - Durchflußregelventil

Info

Publication number: DE2750494C2
Application number: DE2750494A
Authority: DE
Inventors: Donald Ernest Highland Mich. McGeachy
Original assignee: Numatics Inc
Current assignee: Numatics Inc
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1983-09-15
Also published as: JPS53101126A; FR2373738A1; GB1559914A; FR2373738B1; DE2750494A1; IT1090427B; US4073311A; CA1046896A

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchflußregelventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere ein Ventil, das zur Durchflußregelung in eine Leitung eines druckmittelbetriebenen Systems einbaubar ist. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein In-line-Ventil, das in einer Richtung einen im wesentlichen ungedrosselten Durchfluß gestattet und in der anderen Richtung den Durchfluß drosselt.

Ein Durchflußregelventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist aus der DE-GM 16 161 bekannt. Bei diesem Durchflußregelventil erstreckt sich die quer zum Einlaß und Auslaß verlaufende Ausnehmung nicht durch das Gehäuse hindurch, sondern nur in das Gehäuse hinein. Der im unteren Ende der Ausnehmung angeordnete Stopfen ist als ortsfestes Teil des Gehäuses ausgebildet Im gegenüberliegenden Ende der Ausnehmung ist ein Ventileinsatz in Form eines Schraubkörpers vorgesehen, in dem eine Drosselspindel angeordnet ist. Die Drosselspindel ist über eine Gewindemutter in verschiedenen Stellungen in bezug auf den Schraubkörper festlegbar. Dieses bekannte Durchflußregelventil hat offensichtlich den Nachteil, daß die Drosselspindel aus dem Schraubkörper nach oben herausgeschraubt werden kann, was zur Folge hat, daß der im Ventil vorherrschende Luftdruck die Drosselspindel nach oben herausbläst. Dies stellt eine nicht unerhebliche Gefahrenquelle dar, insbesondere dann, wenn ungeschultes Personal mit der Einstellung des Durchflußregelventils betraut wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußregelventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein Entfernen des Veniileinsatzes bzw. des beweglichen Abschnittes desselben durch den Luftdruck wirksam verhindert wird, ohne daß die Einfachheit des Ventilaufbaus beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Durchflußregelventil nach Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht, daß der Ventileinsatz auch bei Lösen der Verschraubung mit dem Gehäuse durch den im Ventil vorherrschende- Luftdruck nicht mehr nach oben entfernt werden kann, da er durch die in der Ausnehmung vorgesehene Schulter daran gehindert wird. Das bedeutet aber, daß der Ventileinsatz auch nicht mehr von oben in der Ausnehmung montiert werden kann. Dies muß nunmehr vom anderen Ende der Ausnehmung her erfolgen, was erfindungsgemäß dadurch verwirklicht wird, daß sich die Ausnehmung vollständig durch das Gehäuse hindurch erstreckt und daß in dem von dem Ventiieinsau .entfernten Ende der Ausnehmung ein Ventilstopfen eingeschraubt ist. Mit anderen Worten, nach der Montage des Ventileinsatzes kann vom gleichen Ende der Ausnehmung her der Ventilstopfen eingeschraubt werden, wonach beide Elemente entsprechend justiert werden können. Da bei dem bekannten Ventil die Ausnehmung im Gehäuse endet und der Ventilstopfen ortsfest ausgebildet ist, kann naturgemäß auch hierbei keine Montage des Ventileinsatzes vom unteren Ende der Ausnehmung her erfolgen.

Erfindungsgemäß ist somit eine billige und relativ einfache Ventilkonstruktion geschaffen, die nur eine geringe Bearbeitung und relativ einfache Teile erfordert und die über eine lange Zeitdauer ohne Wartung ^d5 funktioniert. Wenn eine Wartung erforderlich ist. können die vorhandenen Schraubelemente in einfacher Weise ausgewechselt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im

einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Durchflußregelventil;

Fi g. 2 ein Diagramm eines Hydraulik- bzw. Pneumatikkreises, in dem das Durchflußregelventil eingesetzt ist; und

Fig. 3 ein modifiziertes Ventilgehäuse zur direkten Montage auf einem Zylinderkopf.

In F i g. 1 ist mit 10 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das mi; zueinander ausgerichteten und mit Innengewinde

versehenen Öffnungen 12 und 14 an jedem Ende ausgestattet ist. Quer zur Gehäuseachse ist eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung angeordnet die abgestufte Durchmesser aufweist und eine mit einem Innengewinde versehene Ausnehmung 16 und eine glattwandige Ausnehmung 18 über dieser mit Innengewinde versehenen Ausnehmung umfaßt die in einer Schulter endet welche einen Ventilsitz 20 bildet Über dem Sitz 20 befindet sich eine kleinere glattwandige Ausnehmung 22, jie in einer Schulter 21 endet imd eine mit Innengewinde versehene Ausnehmung 24, die geringfügig kleiner ist als die Ausnehmung 22.

Die Öffnung 12 ist mit der zylindrischen Querbohrung über eine Öffnung 26 in einer Wand, die die Ausnehmungen 18 und 22 umgibt verbunden. Die Öffnung 14 ist über eine Öffnung 28, die im axialen Abstand von der Öffnung 26 und auf der anderen Seite des Sitzes 20 angeordnet ist mit der Ausnehmung 18 verbunden.

Im unteren Ende der zylindrischen Bohrung ist ein Ventilsitz in Form eines zapfenförmigen Stopfens 30 vorgesehen, der ein inneres und äußeres Ende aufweist. Das äußere Ende des Stopfens 30 besitzt die F->rm eines Flanschkopfes, der. falls gewünscht sechseckig ausgebildet sein kann und über dem ein an die Ausnehmung 16 angepaßter Gewindeabschnitt angeordnet ist Das innere Ende des Stopfens 30 ist kleiner ausgebildet so daß es mit Umfangsspiel in der Ausnehmung 22 angeordnet sein kann. Es weist eine Axialbohrung 32 auf. die sich nach innen erstreckt und mit einer Queröffnung 34 benachbart zur Öffnung 28 verbunden ist. In der Nähe des inneren Endes des Stopfens 30 befindet sich eine ringförmige Ausnehmung, die den inneren Umfangsabschnitt eines flachen, biegsamen, ringförmigen Ventilelementes 36 aufnimmt, dessen äußerer Umfangsahschnitt am Sitz 20 positioniert ist.

Das Ventilelement 36 ist vorzugsweise aus einem ölbeständigen elastomeren Material, wie Buna N. hergestellt, das Elastizitätseigenschaften besitzt, welche eine Axialbewegung des äußeren, über den Stopfen 30 vorstehendei. Umfangsabschnittes des Ventilelementes in Richtung auf den Sitz 20 und von diesem weg ermöglichen. Ein O-Ring 38 überlagert den Flanschkopf des Stopfens 30 und bildet eine Dichtung.

Am oberen Ende des Ventilgehäuses 10 befindet sich ein Ventileinsatz, der einen innerhalb der Ausnehmung 24 angeordneten Gewindekopf 40 ui/ifaßt. welcher eine Gegenmutter 42 trägt, die gegen das obere Ende des Gehäuses 10 geschraubt ist. Ein Hauptabschnitt 44 des Ventileinsatzes, der geringfügig größer ist als der Gewindeabschnitt, ist innerhalb der Ausnehmung 22 gelagert und weist eine ringförmige Nut auf. in der ein O-Ring 46 angeordnet ist. Dieser Hauptabschnitt besitzt ein konisch ausgebildetes Ende, das in einem mittig vorstehenden Ventilelement 50 endet, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Axialbohrung 32 im Stopfen 30 und das mit einer geringfügigen Konizität zur Feineinstellung versehen ist.

Der Kopfabschnitt 44 ist geringfügig größer ausgebildet als die Gewindebohrung 24. Das macht es erforderlich, daß der Kopf 40 von der Unterseite des Gehäuses 10 eingesetzt wird. Darüber hinaus wird durch die Anordnung der Schulter 21 verhindert, daß der Kopf von einem übereifrigen oder ungeschulten Mechaniker aus dem oberen Ende der Bohrung 22 herausgeschraubt werden kann. Somit wird ein unbeabsichtigtes Entweichen von Dpjckluft aus der Leitung, in der das Ventil montiert ist verhindert Die Schulter 21 ist hoch genug angeordnet so daß die Ventilspitze 50 vollständig aus der Öffnung 32 herausgezogen werden kann, bevor sich

ι ο der Kopf 40 gegen die Schulter 21 setzt

Beim Zusammenbau des Ventils wird der Kopf 40 des Ventileinsatzes zusammen mit dem O-Ring 46 in den Boden des Gehäuses 10 eingesetzt und in die Ausnehmung 24 eingeschraubt, wonach die Sicherungsmutter 42 gegengeschraubt werden kann.

Der Ventilring 36 und der O-Ring 38 werden am Stopfen 30 montiert, welcher danach in die Ausnehmungen 16 und 18 eingeschraubt wird. Die Lage des Ventilvorsprunges 50 relativ zu der Ventilöffnung 32 kann danach reguliert werden.

Wenn sich das Ventil in Betrieb befindet, wird der Umfangsabschnitt des biegsamen Wntilringes 36 bei einem Durchfluß von der öffnung 12 durcn das Gehäuse in die Öffnung 14 derart durchgebogen, daß das Druckmittel das Ventil nahezu ungehindert passeren kann. Bei einem Durchfluß von der entgegengesetzten Richtung wird das Ventilelement 36 gegen den Sitz 20 gepreßt so daß das Strömungsmittel den Durchgang 28 und die Öffnung 32 passiert und um den Ventilvorsprung

so der öffnung 26 und der öffnung 12 zu strömt, so daß ein gedrosselter Durchfluß entsteht, der durch die Einstellung des Ventileinsatzes reguliert werden kann.

In F i g. 2 ist in schematischer Weise ein hydraulisches

bzw. pneumatisches System dargestellt, das einen

» doppeltwirkenden Stellmotor mit einem Zylinder 60 und einem Kolben 62 sowie ein Steuerventil 64 für eine Druckmittelquelle aufweist. Die in schematischer Weise dargestellten Regelventile 10 sind in den Leitungen 66 und 68 angeordnet und ermöglichen eine Regulierung

•»o des Durchflusses in einer Richtung für jedes Zylinderende.

D->s konisch ausgebildete Ende des Kopfes 40 geht mit einem geringen Radius in das vorspringende Ventilelement 50 über. Die obere Ecke der Öffnung 32

⁴> ist ebenfalls geringfügig abgerundet, so daß dtr Kopf 40 so weit heruntergeschraubt werden kann, daß das Ventil vollständig geschlossen ist, falls dies erforderlich sein sollte.

In F i g. 3 ist ein Zylinderkopf 88 dargestellt, der eine

>" mit einem Innengewinde versehene Bohrung aufweist, die eine mit einem Gewinde versehene untere Verlängerung eines Stopfens 90 aufnimmt, welcher mit dem Stopfen 30 der Fig. 1 identisch ist. mit Ausnahr.ie der Bohrung 92, die sich an die mittige Bohrung 32

" anschließt. Ein Ende des Ventilgehäuses ist bei 94 verschlossen. Dieses Ventil funktioniert in der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise. Die hier beschriebene Ausführungsform macht einen Leitungsanschluß überflüssig und reduziert den für die Montage eines Ventils inner'ialb einer geraden Leitung erforderlichen Raum beträchtlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durchflußregelventil mit einem Gehäuse, einem Einlaß und einem Auslaß in dem Gehäuse, einer in diesem quer zum Einlaß und Auslaß angeordneten zylindrischen Ausnehmung, einem in einem Ende der Ausnehmung angeordneten Stopfen, der mit einem Axialkanal versehen ist, dessen inneres Ende eine Ventüöffnung ausbildet, die an einem Ende gegenüber dem Einlaß und am anderen Ende gegenüber dem Auslaß offen ist, wobei das innere Ende des Stopfens so ausgebildet ist, daß zwischen dem Einlaß und dem Auslaß unabhängig von der Ventilöffnung ein Durchfluß um den Stopfen herum möglich ist, einem am Stopfen gelagerten ringförmigen Ventilelement, das bei einem Durchfluß in einer Richtung ein Umströmen des Stopfens verhindert, während es bei einem Durchfluß in der entgegengesetzten Richtung ein Umströmen des Stopfens ermöglicht, und einem Ventileinsatz in dem anderen Ende der Ausnehmung, der einen in Richtung auf die Ventiiöffnung und von dieser weg bewegbaren Abschnitt zur Regulierung des Durchflusses durch die Ventilöffnung aufweist, wobei der Durchfluß in einer Richtung um den Stopfen herum und an dem ringförmigen Ventilelement vorbei kaum gedrosselt und durch die Ventilöffnung in der anderen Richtung gedrosselt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmung (16,18,20,21,22,24) durch das Gehäuse (10) hindurch erstreckt, daß das äußere Ende des Stopfens (30) in das eine Ende der Ausnehmt]' g geschraubt ist und daß am anderen Ende der Ausnehmung e>ne die Entfernung des Ventileinsatzes in Richtung von der Ventilöffnung weg verhindernde Schuher (2· ^-ausgebildet ist.

2. Durchflußregelventil nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (30) in der Nähe seines inneren Endes eine ringförmige Ausnehmung aufweist und daß das ringförmige Ventilelement (36) an seinem inneren Rand in dieser ringförmigen Ausnehmung gehalten ist.

3. Durchflußregelventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine ringförmige Schulter innerhalb der zylindrischen Ausnehmung mit dem äußeren Umfangsabschnitt des ringförmigen Ventilelementes zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfangsabschnitt des ringförmigen Ventilelementes (36) so ausgebildet ist, daß er sich in Abhängigkeit von der Durchflußrichtung durch das Ventilgehäuse (10) in Axialrichtung in Richtung auf diese weitere Schulter (20) und von dieser weg durchbiegen k?nn.