DE2825862A1 - Druckregelventil - Google Patents

Druckregelventil

Info

Publication number
DE2825862A1
DE2825862A1 DE19782825862 DE2825862A DE2825862A1 DE 2825862 A1 DE2825862 A1 DE 2825862A1 DE 19782825862 DE19782825862 DE 19782825862 DE 2825862 A DE2825862 A DE 2825862A DE 2825862 A1 DE2825862 A1 DE 2825862A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
seat
plate
bore
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19782825862
Other languages
English (en)
Inventor
Dean Tracy Mcdonald
Michael Raye Williams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of DE2825862A1 publication Critical patent/DE2825862A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7904Reciprocating valves
    • Y10T137/7922Spring biased
    • Y10T137/7925Piston-type valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7904Reciprocating valves
    • Y10T137/7922Spring biased
    • Y10T137/7929Spring coaxial with valve
    • Y10T137/7932Valve stem extends through fixed spring abutment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
Dr.-Tne·. H. Liska
D/20 - 8 MÜNCHEN 86, DEN J 3.
POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
FMC CORPORATION
200 E. Randolph Drive
Chicago, 111. / V.St.A.
Druckregelventil
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil für Hochdruck-Strömungssysteme mit einem Gehäuse, welches eine Kammer festlegt, einer Auslaßöffnung, die aus der Kammer führt, einem Ventilsitzteil, welches auf einer Seite der Kammer eine Sitzfläche und senkrecht zur Sitzfläche eine Einlaßbohrung aufweist, einem Ventilteller innerhalb der Kammer, welcher eine Arbeitsfläche aufweist, die anfänglich an der Sitzfläche anliegt, sowie mit einer Einstelleinrichtung, welche den Ventilteller gegen den Sitz drückt. Unter hohem Druck sind dabei vornehmlich Drücke zu verstehen, die zwischen 68,6 bar Überdruck (1000 p.s.i.g.) bis 687 bar Überdruck (10 000 p.s.i.g.) liegen.
Herkömmliche Hochdruckzerstäubungssysteme benutzen eine Verdrängerkolbenpumpe und eine Zerstäuberdüse, die eine feste Ausströmöffnung besitzt. Der erwünschte Systemdruck wird eingestellt, indem der Zufluß zur Düse ge-
809851/0966
steuert wird. Da die Düsenöffnung sich aufgrund der Erosion unter dem Einfluß der Hochgeschwindigkeitsausströmung vergrößert, muß die Ausströmung aus der Pumpe reguliert werden, um dem Druckverlust des Systems, der von diesem Verschleiß herrührt, auszugleichen.
Die Steuerung des Strömungsvolumens, welches zur Zerstäubungsdüse geleitet wird, kann am befriedigensten bewerkstelligt werden, indem die Pumpe mit einem Regelantrieb versehen wird. Jedoch sind Regelantriebe sehr teuer, besonders in der Größe, die erforderlich ist, um einen Systemdruck von beispielsweise 687 bar Überdruck (10 000 p.s.i.g.) aufrechtzuerhalten. Es ist im Feld der Zerstäubungssysteme gemeinsame Praxis anstelle eines Regelantriebes ein einstellbares Druckregelventil zu verwenden, welches mit einer Ventilkammer zum Ableiten eines Teils des Ausflusses aus der Pumpe verbunden ist. Das einstellbare Ventil verwendet eine Feder, um das Verschlußstück elastisch gegen den Sitz zu drücken und der Systemdruck wird gesteuert, indem die Federspannung eingestellt wird. Wenn die Federspannung erhöht wird, wird die Flußmenge des abgeleiteten Flusses erniedrigt, wodurch die Flußmenge von der Ventilkammer zur Zerstäubungsdüse erhöht wird und damit auch der Systemdruck. Venn die Zerstäubungsdüse sich abnutzt, kann der damit verbundene Abfall des Systemdrucks des Ventils zum Verschwinden gebracht werden, indem die Spannung der Feder erhöht wird, wodurch weniger Strömung durch das Druckregelventil abgeleitet wird.
Wenn bei sehr hohen Systemdrucken, beispielsweise bei 687 bar Überdruck (10 000 p.s.i.g.) wird der abgeleitete Fluß zwischen den getrennten, ineinandergepaßten Flächen des Ventilverschlußstücks und des Ventilsitzes auf sehr hohe Geschwindigeiten beschleunigt . In bekannten her-
809851/0966
-y-
kömmlichen Überdruckventilen für Hochdrucke, wie sie beispielsweise im US-Patent 3 087 510 offenbart sind, sind die zusammenpassenden Oberflächen des Sitzes und des Verschlußstücks konisch ringförmige Oberflächen, welche eng anliegen, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung dazwischen zu sichern. Aufgrund der Herstellungstoleranzen, bezüglich der Rundheit und der Konizität der zusammenpassenden Flächen und auch bezüglich der Positionsgenauigkeit des Verschlußstücks bei der koaxialen Ausrichtung zum Sitz, können die Weiten der ringförmigen Oberflächen nicht wesentlich erhöht werden, ohne die Wirksamkeit der Dichtung herabzusetzen. Bei sehr hohen Systemdrucken können sogar kleine Fluchtfehler, Rundheits- oder Konizitätsfehler zu schnellen örtlichen Erosionen im Verschlußstück und Sitz führen, was für die Druckregulierungseigenschaften des Ventils ruinös ist.
Wenn eine solche Erosion in diesen Ventilen des Standes der Technik stattfindet, ist es für gewöhnlich notwendig, beide, den Sitz und das Verschlußstück zu entfernen. Die Entfernung von beiden ist erforderlich, weil die zusammenpassenden Flächen zusammen eingeschliffen werden, um sie mit dem erforderlichen Genauigkeitsgrad für die Rundheit und die Konizität zu versehen.
Ein anderes Problem, welches mit vorbekannten Druckregelventilen für Hochdrucksysteme verbunden ist, ist das Problem des erosiven Verschleißes an den Teilen, die den ringförmigen Ausgang des Durchganges, welcher zwischen den zusammenpassenden Flächen des Ventilsitzes und Verschlußstücks ausgebildet wird. Aufgrund der Engheit des ringförmigen Durchgangs wird die abgeleitete Flüssigkeit im Durchgang nicht wesentlich verzögert und deshalb strömt sie mit sehr hohen Geschwindigkeiten aus
809851/0966
-y-
dem ringförmigen Ausgang des Durchgangs. Im vorstehend erwähnten Ventil mit konischem Verschlußstück tritt der abgeleitete Strom durch eine Ausgangsbohrung aus, die im Ventilsitz ausgebildet ist. Von der austretenden Flüssigkeit wird ein schneidender Strom erzeugt, welcher Bereiche der Ventilsitzbohrung unmittelbar stromabwärts von der konischen eingepaßten Fläche der Ventilsitzbohrung und besonders an der Seite der Bohrung, die dem Hauptstrom der Flüssigkeit durch das Ventil gegenüberliegt, anfrißt.
In einer anderen Art von Druckregelventil ist die Einlaßbohrung durch den Ventilsitz ausgeführt und der abgeleitete Strom prallt zuerst auf die Bodenfläche des Verschlußstücks und fließt dann radial nach außen durch einen ringförmigen Durchgang zwischen ringförmigen zusammenpassenden Oberflächen des Sitzes und des Verschlußstücks, die voneinander getrennt sind. Beispiele dieses allgemeinen Ventiltyps sind in den US-Patenten 2 568 026, 2 622 613, 2 880 751, 2 277 656 und 1 949 150 gezeigt und beschrieben. In allen diesen Patenten, die zum Stand der Technik gehören, sind die Sitze der offenbarten Ventile verhältnismäßig eng.
Das vorstehend angegebene US-Patent 2 568 026 zitiert einen Grund für die Engheit der ringförmigen Fläche, nämlich den, den statischen Druck zu minimalisieren, welcher vom abgeleiteten Strom auf das Verschlußstück ausgeübt wird, wenn dieses beginnt, sich vom Sitz zu trennen und dadurch eine stabilere Arbeitsweise unter verschiedenen Druck- und Strömungsbedingungen zu erreichen. Der enge ringförmige Durchgang eines jeden dieser Ventile des Standes der Technik drosselt weder den abgeleiteten Strom noch reduziert er unter kontrollierten Bedingungen die hohe Geschwindigkeit der Flüssigkeit,
809851/0966
die in solchen engen Durchgängen entsteht; deshalb tritt der Strom aus dem engen Durchgang mit hoher Geschwindigkeit aus und frißt relativ schnell die umgebenden Teile des Ventils an.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Druckregulierungsventil anzugeben, welches für den Gebrauch bei hohen oder sehr hohen Systemdrucken geeignet ist und welches die vorstehend erwähnten, in Verbindung mit den bekannten Druckregelventilen des Stand es der Technik stehenden Probleme eliminiert.
Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Vorteilhafte und/oder bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
In Zusammenfassung enthält daher das Druckregulierungsventil der vorliegenden Erfindung einen Ventilkörper, der eine Kammer einschließt und einen Auslaßdurchgang besitzt, der aus der Kammer führt, einen Ventilsitz, welcher eine flache Arbeitsfläche und eine senkrecht durch das Sitzteil von der flachen Arbeitsfläche sich erstreckende Einlaßbohrung und einen Ventilteller, der eine flache kreisförmige Arbeitsfläche besitzt, die im allgemeinen konzentrisch zur Einlaßbohrung und parallel zur flachen Arbeitsfläche des Sitzes gehalten wird. Der Durchmesser der Tellerfläche ist wenigstens dreimal größer als der der Einlaßbohrung, um dadurch einen weiten ringförmigen Durchgang zwischen Sitz und Teller zu liefern. Abgeleiteter Fluß wird am ringförmigen Einlaßdurchgang beschleunigt und danach in allmählicher gleichförmiger Weise verzögert, um geringe Geschwindigkeit am ringförmigen Ausgang des Durchganges zu erzielen,
809851/0966
wodurch der abgeleitete Fluß, der aus dem Durchgang ausströmt, geringsmögliche Erosion der umgebenden Ventilteile verursacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Ventils nach der vorliegenden Erfindung wird der Teller durch eine Einrichtung in einer konzentrischen und parallelen Stel-
lung bezüglich des Sitzes gehalten, welche ein Federgehäuse, einen im Gehäuse hin- und herbeweglich eingefügten Kolben, eine Feder innerhalb des Gehäuses, welche auf den Kolben wirkt, um ihn in Richtung Teller zu drängen, und eine Kugel, welche in Vertiefungen eingefügt ist, die koaxial in der Bodenfläche des Kolbens und der oberen Fläche des Ventiltellers ausgebildet sind. Wenn er dem abgeleiteten Hochdruckfluß ausgesetzt wird, wird der Teller um die Kugel geschwenkt und nimmt eine parallele Stellung bezüglich der Arbeitsfläche des Sitzes unter dem Einfluß des Druckes an, welcher vom abgeleiteten Fluß hohen Druckes auf die flache kreisförmige Arbeitsfläche des Tellers ausgeübt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt einen Aufriß, teilweise im Schnitt, des Ausführungsbeispiels.
809851/0966
Wie in der Zeichnung veranschaulicht, enthält eine Druckregelventileinrichtung, welche für den Betrieb bei hohen Drucken, beispielsweise bis zu 687 bar Überdruck (10 000 p.s.i.g.) , konstruiert ist, ein Hauptgehäuse 10, welches eine Längsbohrung 12 besitzt, die an einem Ende 14 eine Erweiterung 13 und am anderen Ende 16 ein Gewinde 15 aufweist. Ein röhrenförmiges Gehäuse 18 ist in das Gewinde 15 eingeschraubt. Eine Auslaßbohrung 20 erstreckt sich radial von der Bohrung 12 des Hauptgehäuses und ist am äußeren Ende mit einem Gewinde 21 zur Aufnahme einer Nebenleitung 22 versehen, welche zu einer Ansaugöffnung einer Pumpe (nicht gezeigt) führt.
Das Gehäuse 10 ist mittels einer Anzahl Schrauben 26 am Gehäuse 24 einer Ventilkammer einer Pumpe (nur ein Bruchstück davon ist gezeigt) so befestigt, daß die Gehäusebohrung 12 koaxial zur Nebenleitungsbohrung 28 der Ventilkammer der Pumpe ausgerichtet ist. Ein ringförmiges Teil 32 ist in die Erweiterung 13 der Gehäusebohrung 12 eingefügt und ein im wesentlichen zylinderisches Ventilsitzteil 34, welches eine hindurch sich erstreckende axiale Einlaßbohrung 36 besitzt, ist in eine im Ringteil 32 ausgebildete Bohrung 33 eingefügt. Dadurch sind, wenn das Ventil zusammengesetzt wird, die Einlaßbohrung 36 des Ventilsitzes und die Nebenleitungsbohrung 28 der Pumpenkammer relativ zueinander ausgerichtet. Das Ventilsitzteil 34 hat an seinem oberen Ende eine flache Oberfläche 35, welche normal zur Einlaßbohrung 36 ist.
Ein Elastomerdichtungsring 38 ist in eine ringförmige Nut 40 eingefügt, welche konzentrisch in der Bodenfläche des Sitzteils 34 ausgebildet ist und eine erste Hochdruckdichtung zwischen dem Sitzteil und dem Ventil-
809851/0966
/IO
kammergehäuse 24 bildet. Der Rand der oberen Oberfläche 41 des Ringteiles 32 stößt gegen die innere vorspringende Kante der Erweiterung 13 und das Ringteil 32 hat eine solche Länge, daß seine ringförmige untere Oberfläche von der gegenüberliegenden Oberfläche des Ventilkammergehäuses 24 einen Abstand hat. Dadurch ist zwischen der Seitenwand der Erweiterung 13» der danebenliegenden Seitenwand des Ventilsitzteils 34, der unteren Oberfläche des Ringteiles 32 und der oberen Oberfläche des Gehäuses 24 ein ringförmiger Zwischenraum ausgebildet. Ein anderer Elastomerdichtungsring 44 ist in diesen ringförmigen Zwischenraum aufgenommen und bildet eine zweite flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen dem Ventilkammergehäuse 24 und dem Ventilgehäuse 10.
Es sei angemerkt, daß das Ringteil 32 an seiner unteren Stirnseite aufgeweitet ist, um einen komplementären zylinderisehen Aufsatz 46 aufzunehmen, der am Boden des Ventilsitzteils 34 ausgebildet ist. Die komplementären Oberflächen der Seitenwände des Ringteiles 32 und des Ventilsitzteiles 34 wirken ausrichtend auf das Ventilsitzteil innerhalb der Hauptbohrung 12 des Gehäuses und auch um die Dichtungsringe 38 und 44 in ihre zugeordneten ringförmigen Räume zu pressen.
Ein Ventilteller 48 wird gegen die obere Oberfläche 35 des Ventilsitzes 34 von einem Kolben 50, auf den eine vertikal verlaufende Feder 52 wirkt, gedruckt. Der Teller besitzt eine zylinderische Gestalt, die eine flache kreisförmige Bodenfläche 54 besitzt, deren Durchmesser wenigstens dreimal größer als der Durchmesser der Ventilsitzbohrung 36 ist. Beispielsweise wurde für den Betrieb bei einem Systemdruck von 687 bar (10 000 p.s.i.g.) das Verhältnis Tellerdurchmesser zu Einlaßdurchmesser gleich 5 : 1 gewählt; die Einlaßboh-
809851/0966
rung hatte 2,54 . 3/16 cm (3/16 inches) Durchmesser und der Durchmesser des Tellers war 2,54 .15/16 cm (15/16 inches). Der Durchmesser der Bohrung 33 des Ringteiles 32 ist größer als der Außendurchmesser 48, um dadurch einen kurzen, der Länge nach sich erstreckenden ringförmigen Durchgang 56 zu liefern, welcher die zylinderische Seitenwand 57 des Tellers umgibt und welcher von der Grenzfläche zwischen dem Teller und dem Ventilsitz in eine Kammer 58 führt, die innerhalb der Bohrung 12 des Gehäuses 10 ausgebildet ist. In dem hier beschriebenen Druckregelventil ist der Tellerdurchmesser 2,54 . 15/16 cm (15/16 inches) und der Durchmesser der Bohrung 33 beträgt 2,54 . 17/16 cm (17/16 inches), wodurch ein ringförmiger Durchgang 56 erzeugt wird, welcher 2,54/16 cm (1/16 inches) breit ist.
Der Teller 48 besitzt eine flache obere Oberfläche 59, in der mittig eine kugelförmige Vertiefung 60 zur Aufnahme einer Kugel 62 ausgebildet ist. In einer Pfanne 66, welche sich von der Mitte der unteren Stirnseite des Kolbens 50 erstrecktest eine kugelförmige Vertiefung 64 ausgebildet, in welcher dia Oberseite der Kugel 62 eingefügt ist. Die Tiefen der gegenüberliegenden Vertiefungen 60 bzw. 64 sind angepaßt, um einen hinreichenden Zwischenraum zwischen der Unterseite der Pfanne 66 und der oberen Oberfläche 59 bereitszustellen, um dem Teller das freie Schwenken um die vertikale Achse der Kugel 62 zu erlauben.
Der Kolben 50 bewegt sich innerhalb einer gleichmäßigen Erweiterung 70 hin und her, welche im unteren Ende des röhrenförmigen Gehäuses 18 ausgebildet ist. Die Erweiterung 70 ist koaxial mit der Einlaßbohrung 36; auf diese Weise bewegen sich der Kolben 50, die Kugel 62 und der Teller 48 längs einer Achse hin und her, welche koaxial zur Einlaßbohrung 36 ist. Der Kolben besitzt
809851/0966
/ty
eine darauf ausgebildete Umfangsnut und ein Elastomerring 72 ist in die Nut aufgenommen, um eine Niederdruckdichtung mit niedriger Reibung zwischen dem Kolben und der Wand der Erweiterung 70 zu bilden. Ein Stößel 74 ist mittels Gewinde in der Oberseite 76 des Kolbens aufgenommen, so daß er sich nach oben durch die Feder 52 erstreckt. Das obere Ende 78 des Stößels 74 ist gleitend in der Bohrung einer ringförmigen Buchse 80 aufgenommen, welche in der Bohrung einer Schraubenmutter 82 befestigt ist. Die Schraubenmutter ist in das Ende einer Bohrung am oberen Ende des Gehäuses 18 eingeschraubt. Die Feder 52 besteht aus einem Stapel von Bellville-Scheiben 86, die zwischen der Oberseite 76 des Kolbens und der Unterseite der Schraubenmutter 82 gepreßt sind. Es versteht sich natürlich, daß die Größe des Druckes, der von der Feder 52 auf den Kolben und dadurch auf den Teller 48 ausgeübt wird, von der vertikalen Einstellung der Schraubenmutter 82 abhängt. Demgemäß kann der gewünschte Systemdruck, bei welchem die Ventileinrichtung einen Nebenfluß erlaubt, durch diese Einstellung reguliert werden.
Wenn der Druck der Flüssigkeit innerhalb der Einlaßbohrung 36 des Ventilsitzes den gewünschten Systemdruck überschreitet, hebt der Ventilteller 48 vom Ventilsitz 34 ab und erzeugt einen ringförmigen Durchgang 88 zwischen der flachen oberen Oberfläche 35 des Sitzes und der gegenüberliegenden flachen Bodenfläche 54 des Tellers, Der Durchgang 88 ist relativ lang (wegen der Weiten des Ventilsitzes und des Tellers) in Bezug auf die Tellersitz-Durchgänge bekannter Druckregelventiles des Standes der Technik^ Aufgrund der Länge des Durchgangs ist eine große ringförmige Verzögerungsregion zwischen seinem ringförmigen Einlaß an der Mündung der Bohrung 36 und seinem ringförmigen, unmittelbar unterhalb der Seitenwand 57 des Ventiltellers angeordneten Ausgang ausge-
809851/0966
bildet. Im Verzögerungsbereich wächst die Fläche des Strömungsquerschnittes radial in einer allmählichen kontrollierten Weise. Demgemäß wird, wenn bei sehr hohen Flüssigkeitsdrucken gearbeitet wird, der Flüssigkeitsstrom hoher Geschwindigkeit, der im Drosselbereich neben der Bohrung 36 erzeugt wird, im wesentlichen in einer allmählichen und kontrollierten Weise verzögert, bevor er am oberen Ende 41 des ringförmigen Teils 32 ausströmt.
Im vorstehend beschriebenen Ventil, wo der Teller einen äußeren Durchmesser aufweist, der fünfmal größer als der Durchmesser der Einlaßbohrung 36 ist, wächst der Strömungsquerschnitt zwischen dem Teller und dem Sitz in linearer Weise vom Einlaß zum Auslaß des Flüssigkeitsdurchgangs, wobei die Querschnittsfläche am Auslaß fünfmal größer als die Querschnittsfläche am Einlaß des Durchgangs ist. Ein wesentlicher Anteil der totalen hydrokinetischen Energie der Flüssigkeitsströmung von der Einlaßbohrung 36 wird durch den Aufprall gegen die gegenüberliegenden Oberflächen 35 und 54 (legen den Durchgang 88 fest), wenn die Strömung am ringförmigen inneren Teil des Durchgangs 88 gedrosselt und danach verzögert wird, in Wärme umgewandelt. Die weite ringförmige Berührungsfläche zwischen dem Sitz und dem Teller bewirkt, daß der Flüssigkeitsstrom aus dem Durchgang 88 bei einer wesentlich reduzierten Geschwindigkeit austritt, wodurch die Erosion minimalisiert wird, welche den Aufprall des aus dem Durchgang 88 austretenden Stroms gegen das umgebende ringförmige Teil 32 zuzuschreiben ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Flüssigkeit, welche vom Durchgang 88 radial nach außen in den Durchgang 56 austritt, auf eine relativ große Aufprallfläche des ringförmigen Teils 32 aufprallt.
809851/0966
-χ-
Ein anderer Gesichtspunkt des Hochdruckventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist, daß der Teller 48 durch den Druck des Nebenstroms relativ zum Ventilsitz 34 ausgerichtet wird. Der Teller kann innerhalb weiter Grenzen, die durch den Abstand zwischen der Pfanne 66 des Kolbens 50 und der oberen Oberfläche 59 des Tellers bestimmt sind, frei um die Kugel 62 geschwenkt werden. Die Kugel wird durch die Einfügung in die Pfannenvertiefung 64 koaxial zur Einlaßbohrung 36 gehalten, wodurch die Bodenfläche 54 des Tellers in einer konzentrischen Stellung relativ zur Einlaßbohrung 36 gehalten wird. Die Bodenfläche des Tellers wird unter dem Einfluß der Nebenströmung durch den Durchgang 88 in einer parallelen Orientierung relativ zur flachen oberen Oberfläche 35 des Sitzes gehalten. Wenn beim Öffnen des Ventils der Teller 48 leicht schief sein sollte, würde die asymmetrische Verteilung des Flüssigkeitsdruckes unter dem schiefen Teller bewirken, daß der Teller relativ zum Sitz geschwenkt wird, bis die vom Nebenstrom auf die Tellerfläche 54 ausgeübte Druckverteilung um die Tellermitte gleichmäßig ist. Aufgrund der Symmetrie der kreisförmigen Bodenfläche des Tellers um die Einlaßbohrung 36 ist die Tellerfläche 54 parallel zur Sitzfläche 35, wenn der von der Flüssigkeit am Teller ausgeübte Druck gleichmäßig um die Mitte der Tellerfläche 54 verteilt ist.
Da die hydrokinetische Energie der abgeleiteten Flüssigkeit im wesentlichen innerhalb des ringförmigen Durchgangs 88 reduziert wird, ist der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 58 relativ niedrig, wodurch es möglich ist, daß die Dichtung zwischen dem Kolben 50 und der Erweiterung 70 eine Niederdruckdichtung mit niedriger Reibung sein kann. Dadurch wird erreicht, daß der Kolben schnell auf Druckänderungen reagieren kann und dadurch wirksam die Hochfrequenzdruckschwankungen dämpfen kann,
809851/0966
welche bei Hochdruckverdrängerpumpen allgemein auftreten.
Ein anderer wesentlicher Vorteil des Hochdruckventils nach der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die gegenüberliegenden flachen Oberflächen 35 bzw. 54 des Sitzes bzw. Verschlußstücks ohne Zusammenläppen der beiden Teile in einem SchleifVorgang hergestellt werden können. Wie früher erwähnt, ist ein solches Läppen bei den konisch ineinanderpassenden Oberflächen der Hochdruckventile des Standes der Technik erforderlich, um sicherzustellen, daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den Oberflächen erhalten wird. Ein zusätzlicher Vorteil des Ventils nach der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der Sitz oder der Teller allein entfernt werden können, ohne daß beide Teile gleichzeitig entfernt oder die neuen und alten Teile aufeinander eingeschliffen werden müssen. Auch das Ringteil kann getrennt entfernt werden, wenn es notwendig ist.
809851/0966
L e
e r s e i t e

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    .' 1 J Druckregelventil für Hochdruck-Strömungssysteme mit einem Gehäuse, welches eine Kammer festlegt, einer Auslaßöffnung, die aus der Kammer führt, einem Ventilsitzteil, welches auf einer Seite der Kammer eine Arbeitsfläche und senkrecht zur Arbeitsfläche eine Einlaßbohrung aufweist, mit einem Ventilteller innerhalb der Kammer, welcher eine Arbeitsfläche aufweist, die anfänglich an der Arbeitsfläche anliegt, sowie mit einer Einstelleinrichtung, welche den Ventilteller gegen den Sitz drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen (35 bzw. 54) des Sitzes (34) bzw. Tellers (48) beide flach sind und Durchmesser aufweisen, die wenigstens dreimal größer als der Durchmesser der Einlaßbohrung (36) sind, wodurch während des Öffnens ein ringförmiger Durchgang (88) zwischen Sitz (34) und Teller (48) erzeugt wird, welcher eine anfängliche Einschränkung, welche den Durchfluß drosselt, und einen die Einschränkung umgebenden Verzögerungsbereich, welcher die Fläche des Strömungsquerschnitts für die Flüssigkeit wesentlich erhöht, um dadurch die Geschwindigkeit des gedrosselten Flusses in allmählicher, kontrollierter Weise v/esentlich zu vermindern , aufweist.
  2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchmesser der gegenüberliegenden Arbeitsflächen (54 bzw. 35) des Tellers (48) bzw. Sitzes (34) fünfmal größer als der Durchmesser der Einlaßbohrung (36) ist.
  3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellein-
    809851/0966
    ORIGINAL JNSPECTED
    richtung einen koaxial zur Einlaßbohrung (36) ausgerichteten, am Gehäuse befestigten Zylinder (38), einen in den Zylinder (18) hin- und herbeweglich eingefügten Kolben (50), eine in den Zylinder (18) eingefügte Feder (52),um den Kolben (50) elastisch in Richtung Sitz (34) zu treiben und eine Kupplung zum kuppeln des Kolbens (50) an den Teller (48) enthält.
  4. 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplung eine Kugel (62) aufweist ,die in gegenüberliegenden Vertiefungen (60 bzw. 64), welche im Teller (48) bzw. Kolben (50) ausgebildet sind, aufgenommen ist.
  5. 5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Teil (32) vorgesehen ist, welches eine die flache Arbeitsfläche (35) des Ventilsitzes (34) umgebende Bohrung (33) aufweist, und daß die Bohrung von der Seitenfläche (57) des Tellers (50) einen Abstand hat, um einen der Länge nach sich erstreckenden Durchgang (56) zu erzeugen.
    809851/0966
DE19782825862 1977-06-13 1978-06-13 Druckregelventil Pending DE2825862A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/805,756 US4142550A (en) 1977-06-13 1977-06-13 Pressure regulating valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2825862A1 true DE2825862A1 (de) 1978-12-21

Family

ID=25192428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782825862 Pending DE2825862A1 (de) 1977-06-13 1978-06-13 Druckregelventil

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4142550A (de)
DE (1) DE2825862A1 (de)
FR (1) FR2394731A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4632146A (en) * 1984-03-27 1986-12-30 Baird Manufacturing Company Relief valve
DE4439495C2 (de) * 1994-10-25 1997-05-28 Liebherr Aerospace Gmbh Elektromagnetisch gesteuertes Wegesitzventil
US20030106591A1 (en) * 2001-11-16 2003-06-12 Saurwein Albert C. Unloading valve for ultra-high-pressure applications

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2021771A (en) * 1934-05-23 1935-11-19 Westinghouse Air Brake Co Release insuring device
US2568026A (en) * 1945-03-28 1951-09-18 Gulf Research Development Co Relief and control valve
GB647614A (en) * 1948-08-31 1950-12-20 Cyril Henry Middup Improvements in safety valves
US2874718A (en) * 1954-09-23 1959-02-24 Bendix Aviat Corp Hydraulic fuel shut-off valve
US3006364A (en) * 1959-10-01 1961-10-31 William M Osborn Adjustable by-pass valve and accumulator
US3168108A (en) * 1962-12-11 1965-02-02 Robbins Aviat Inc Fluid valve

Also Published As

Publication number Publication date
FR2394731A1 (fr) 1979-01-12
US4142550A (en) 1979-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005000662T2 (de) Einspritzventil einer Brennkraftmaschine
EP0302068B1 (de) Rückschlagventil
DE3407878C1 (de) Rueckschlagventil fuer die Stempel von Schreitausbaugestellen
DE4428667C2 (de) Kombiniertes Stromregel- und Druckregelventil für eine Pumpe und mit patronenförmigem Ventilgehäuse
DE10245573A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE2413212A1 (de) Schnellschluss-trennventil
DE3905636A1 (de) Schieberventil
DE2413273C3 (de) Druckminderventil
EP0200182B1 (de) Hydraulisches Steuerventil in Kolben-Schieber-Bauweise
DE3840013C2 (de) Sicherheitsventil
DE3045075C1 (de) Ausstroemstufe fuer Drosselvorrichtung
EP1319878B1 (de) Rückschlagventil
DE3404982C2 (de)
DE3611973C2 (de) Nebenschlußventil
DE2442088A1 (de) Hydraulikkopf fuer eine einspritzpumpe
EP0278333B1 (de) Steuervorrichtung für einen Rohrtrenner
DE2825862A1 (de) Druckregelventil
DE2846250A1 (de) Kombinationsventil
DE3239908A1 (de) Hoechstdruckwaehlvorrichtung
DE102018208352A1 (de) Hydraulische Spülventilanordnung
DE2554445A1 (de) Regelventil
DE3013235A1 (de) Kegelventil zur regelung des durchflusses eines unter druck stehenden fluids
EP0089568B1 (de) Druckmittelbetätigte Drehantriebs-Stellvorrichtung
DE3828025A1 (de) Daempfungssystem fuer fluid-zylinder
DE2030985A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
OHW Rejection