DE3616875C2

DE3616875C2 -

Info

Publication number: DE3616875C2
Application number: DE19863616875
Authority: DE
Inventors: Clemens Dipl.-Ing. Ryzner; Alfred Dipl.-Ing. 4322 Sprockhoevel De Marian
Original assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik & Co Kg 5810 Witten De GmbH
Current assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik & Co Kg 5810 Witten De GmbH
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1990-08-30
Also published as: DE3616875A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a valve according to the preamble of Claim 1.

Ein Ventil dieser Art ist aus der DE-AS 12 59 160 bekannt, wobei eine Bohrung durch das Ventilverschlußstück von der Zulaufseite in eine über dem Ventilverschlußstück ausgebil dete Steuerkammer führt. Beim Öffnen des Ventils ergibt sich in Abhängigkeit von der Passung des als Kolben ausgebildeten Ventilverschlußstücks im Gehäuse und dem Durchmesser der durch das Ventilverschlußstück führenden Bohrungen eine gewisse Öff nungszeit, nachdem das Verschlußglied den Durchlaß im Ventil verschlußstück freigegeben hat, jedoch kann diese Öffnungs zeit in keiner Weise beeinflußt werden. Beim Schließen dieses Ventils steht die gesamte Fläche des Ventilverschlußstückes unter Druck. Wenn auf der Ablaufseite ein geringer Druck an liegt, so wird das Ventilverschlußstück am Ende des Schließ hubes mit voller Kraft auf den Ventilsitz aufschlagen.A valve of this type is known from DE-AS 12 59 160, with a bore through the valve plug from the Inlet side in one above the valve closure piece the control chamber leads. When opening the valve, it results depending on the fit of the piston Valve closure piece in the housing and the diameter of the through the valve closure piece leading holes a certain opening time after the closure member the passage in the valve has released the closure piece, however, this opening time in any way. When closing this The valve faces the entire surface of the valve closure piece vacuum. If there is a slight pressure on the discharge side is, the valve closure piece at the end of the closing hit hubes with full force on the valve seat.

Insbesondere bei Ölbrennerventilen wird gefordert, daß diese nur langsam öffnen, um Verpuffungen und dergl. zu vermeiden, und schnell schließen, was insbesondere im Notfall von Bedeutung ist. Es werden Schließzeiten von weniger als einer Sekunde verlangt, mit der erschwerenden Bedingung, daß das Ventil dabei nicht schlagen soll.Oil burner valves in particular are required to only open slowly to avoid deflagration and the like, and close quickly, which is particularly important in an emergency is. There will be closing times of less than a second with the aggravating condition that the valve shouldn't hit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der ein gangs angegebenen Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau die Öffnungszeit eingestellt und trotz schnellem Schließen ein Schlagen des Ventilverschlußstückes auf den Ventilsitz vermie den werden kann.The invention has for its object a valve gangs specified type so that with a simple structure the opening time is set and despite quick closing Avoid hitting the valve plug on the valve seat that can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Durch die einstellbare Drossel kann die auf das Ventilverschlußstück wirkende Kraft und damit die Öffnungszeit eingestellt werden, weil ein entsprechen der Gegendruck auf der Oberseite des Ventilverschlußstückes auf rechterhalten bleibt, nachdem das Verschlußglied von seinem Sitz abgehoben ist. Das erste Viertel bis Drittel des Öffnungs hubs erfolgt dabei entsprechend langsam, bis die mit der Zulauf seite in Verbindung stehende Leitung freigegeben wird. Hierauf erfolgt der Restöffnungshub in kürzerer Zeit. Beim Schließen des Ventils wird die mit der Zulaufseite in Verbindung stehende Leitung kurz vor Hubende abgedeckt und damit der volle Druck von der Zulaufseite aus unterbrochen, so daß zwar der Schließhub schnell beginnt, das Ventilverschlußstück aber gedämpft auf den Ventilsitz aufgesetzt wird. This object is achieved by the features in drawing part of claim 1 solved. Through the adjustable Throttle can be the force acting on the valve plug and so the opening time can be set because a match the back pressure on the top of the valve plug remains intact after the closure member of his Seat is lifted. The first quarter to third of the opening hubs take place accordingly slowly until the one with the inflow side related line is released. On that the remaining opening stroke takes less time. When closing the Valve becomes the one connected to the inlet side Line covered shortly before stroke end and thus the full pressure of the inlet side interrupted, so that the closing stroke starts quickly, but the valve closure piece is dampened to the Valve seat is placed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den wei teren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments according to the invention are in the white tere claims specified.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach folgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch ein Ventil zeigt.An example embodiment of the invention is shown in explained in more detail below with the aid of the drawing shows a section through a valve.

Das Gehäuse 1 des Ventils ist als übliches Dreiflansch-Gehäu se ausgebildet, wie es für Absperrventile bekannt ist. Bei 2 befindet sich der Zulauf, bei 3 der Ablauf der durch das Ven tilgehäuse führenden Leitung. Ein Ventilsitz 4 kann an einem eingeschraubten Bauteil oder eingezogen ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, wie dargestellt, den Ventilsitz 4 di rekt in das Gehäuse 1 einzuarbeiten. Auf dem Ventilsitz 4 liegt ein eingeschliffenes Ventilverschlußstück 5 dicht an, das als Hohlkolben ausgebildet ist. Dieser Hohlkolben 5 ist in einer Führungsbohrung 6 verschiebbar, wobei der Hohlkolben mit einem geringen radialen Spiel in der Führungsbohrung 6 liegt und keine Dichtung vorgesehen ist. Der Boden des Hohl kolbens 5 ist mit einer mittigen Bohrung 7 versehen, auf de ren Innenseite ein Ventilsitz 8 ausgebildet ist, an dem in der dargestellten Absperrstellung ein Verschlußglied 9 in Form eines Ventilkegels dicht anliegt. Auf der stromabwärts liegen den Stirnseite des Verschlußgliedes 9 ist über einen Ansatz 10 ein mit Durchbrechungen 11 auf dem Umfang versehener Flansch 12 befestigt, der in einem erweiterten Abschnitt 13 der Boh rung 7 liegt und in der Schließstellung des Verschlußgliedes 9 einen vorbestimmten axialen Abstand von dem in der Bohrung 7 ausgebildeten Absatz hat, wie dies die Figur zeigt. Auf der ge genüberliegenden Seite ist das Verschlußglied 9 mit einer Kol benstange 14 verbunden, die von einer nicht dargestellten An triebseinrichtung, beispielsweise einem Elektromotor oder einem Betätigungszylinder in Öffnungsrichtung bzw. nach rechts in der Figur beaufschlagt wird und in Schließrichtung von einer nicht dargestellten Feder beaufschlagt sein kann. Die Kolbenstange 14 ist von einer Faltenbalgdichtung 15 umgeben, die auf dem Umfang des Verschlußgliedes 9 befestigt ist.The housing 1 of the valve is designed as a conventional three-flange housing, as is known for shut-off valves. At 2 there is the inlet, at 3 the outlet of the line leading through the valve housing. A valve seat 4 can be formed on a screwed-in component or retracted. However, it is also possible, as shown, to incorporate the valve seat 4 directly into the housing 1 . A ground valve closure piece 5 , which is designed as a hollow piston, lies tightly on the valve seat 4 . This hollow piston 5 is displaceable in a guide bore 6, wherein the hollow plunger is located with a small radial play in the guide hole 6 and no seal is provided. The bottom of the hollow piston 5 is provided with a central bore 7 , on the inside of de ren a valve seat 8 is formed, on which, in the illustrated shut-off position, a closure member 9 in the form of a valve cone fits tightly. On the downstream are the end face of the closure member 9 is attached via a projection 10 with openings 11 on the circumference provided flange 12 , which is in an enlarged portion 13 of the drilling 7 and in the closed position of the closure member 9 a predetermined axial distance from the has formed in the bore 7 paragraph, as the figure shows. On the opposite side, the closure member 9 is connected to a piston rod 14 which is actuated by a drive device, not shown, for example an electric motor or an actuating cylinder in the opening direction or to the right in the figure and acted upon in the closing direction by a spring, not shown can be. The piston rod 14 is surrounded by a bellows seal 15 which is attached to the circumference of the closure member 9 .

Der Hohlkolben 5 dichtet auf der Zulaufseite 2 am Ventilsitz 4 ab. Von der Zulaufseite 2 führt eine Leitung 16 durch das Ventilgehäuse zur Führungsbohrung 6. In dieser Leitung 16 ist ein einstellbares Drosselventil angeordnet und sie mündet in einer Ringnut 18 in der Führungsbohrung 6.The hollow piston 5 seals on the inlet side 2 on the valve seat 4 . A line 16 leads from the inlet side 2 through the valve housing to the guide bore 6 . An adjustable throttle valve is arranged in this line 16 and it opens into an annular groove 18 in the guide bore 6 .

Auf dem Umfang des Hohlkolbens 5 ist eine Ringnut 22 ausgebil det, von der aus radiale Bohrungen 23 in den Innenraum des Hohlkolbens 5 führen. Der Hohlkolben 5 ist mit genau definier tem Spiel in die Führungsbohrung 6 des Gehäuses 1 eingepaßt. Der sich ergebende Ringspalt ist so bemessen, daß seine Quer schnittsfläche in einem bestimmten Verhältnis zu der Quer schnittsfläche der axialen Bohrungen 11 im Flansch 12 des Ver schlußgliedes 9 steht. Der Flansch 12 kann über den Ansatz 10 gegebenenfalls auch austauschbar am Verschlußglied 9 angebracht sein, so daß ein Flansch mit anderen axialen Bohrungen 11 zur Veränderung dieses Verhältnisses eingesetzt werden kann.On the circumference of the hollow piston 5 , an annular groove 22 is ausgebil det, from which radial bores 23 lead into the interior of the hollow piston 5 . The hollow piston 5 is fitted with precisely defined tem play in the guide bore 6 of the housing 1 . The resulting annular gap is dimensioned so that its cross-sectional area in a certain ratio to the cross-sectional area of the axial bores 11 in the flange 12 of the United closure member 9 is. The flange 12 can optionally be interchangeably attached to the closure member 9 via the extension 10 so that a flange with other axial bores 11 can be used to change this ratio.

Es ist eine auf der Zulaufseite liegende Leitung 25 vorgesehen, die parallel zur Leitung 16 liegt und vom Zulauf zur Führungsbohrung 6 führt. In der dargestellten Schließstellung des Ventils mündet diese Leitung 25 zwischen der Ringnut 18 in der Führungsbohrung 6 und der Ringnut 22 am Hohlkolben. Die Ringnut 18 ist so angeordnet, daß sie an den Rand des Hohlkolbens 5 in dessen Schließstellung an schließt.A line 25 lying on the inlet side is provided, which is parallel to the line 16 and leads from the inlet to the guide bore 6 . In the illustrated closed position of the valve, this line 25 opens between the annular groove 18 in the guide bore 6 and the annular groove 22 on the hollow piston. The annular groove 18 is arranged so that it closes at the edge of the hollow piston 5 in its closed position.

Bei geschlossenem Ventil füllt das unter Zu laufdruck stehende Medium über die Leitung 16 und über den Ringspalt an der Führungsbohrung 6 sowie die radialen Bohrungen 23 im Hohlkolben 5 dessen Innenraum und die Führungsbohrung 6. Der Hohlkolben 5 wird damit mit Zulaufdruck beaufschlagt, so daß eine besonders gute Abdichtung am Ventilsitz 4 gewährlei stet ist. Dieser Druck verstärkt die in der Antriebseinrichtung vorgesehene Feder, die über die Kolbenstange 14 in Schließrich tung des Ventils wirkt.With the valve closed which is under pressure medium to pass through the line 16 and via the annular gap to the guide hole 6 as well as the radial bores 23 filled in the hollow piston 5 and the inner space of the guide bore. 6 The hollow piston 5 is thus acted upon by supply pressure, so that a particularly good seal on the valve seat 4 is guaranteed. This pressure amplifies the spring provided in the drive device, which acts via the piston rod 14 in the closing direction of the valve.

Zum Öffnen des Ventils wird über die Antriebseinrichtung das Verschlußglied 9 vom Ventilsitz 8 im Hohlkolben 5 abgehoben, bis der Flansch 12 an dem Absatz in der Bohrung 7 zum Anliegen kommt. Die Antriebseinrichtung braucht dabei nur die Haltekraft an dem kleinen Verschlußglied 9 zu überwinden, das durch die Faltenbalgdichtung 15 nicht mit Druck beaufschlagt ist, son dern nur unter der Kraft der Feder in der Antriebseinrichtung steht. To open the valve, the closure member 9 is lifted from the valve seat 8 in the hollow piston 5 via the drive device until the flange 12 comes to rest on the shoulder in the bore 7 . The drive device only needs to overcome the holding force on the small closure member 9 , which is not pressurized by the bellows seal 15 , but only under the force of the spring in the drive device.

Das in der Führungsbohrung 6 und im Hohlkolben 5 befindliche Medium fließt über die axialen Bohrungen 11 ab, die so ausge legt sind, daß in der Führungsbohrung 6 bzw. über dem Hohlkol ben 5 ein Druck von einem gewünschten Wert aufrechterhalten bleibt, so daß der Hohlkolben 5 eine stabile Lage beibehält und nicht flattern kann. Die axialen Bohrungen 11 sind deshalb als Drosselbohrungen ausgelegt. Bei weiterem Hub der Kolben stange 14 wird über den Flansch 12 der Hohlkolben 5 vom Ventil sitz 4 abgehoben.The medium located in the guide bore 6 and in the hollow piston 5 flows from the axial bores 11 , which are so out that ben 5 in the guide bore 6 or above the hollow piston maintains a pressure of a desired value, so that the hollow piston 5 maintains a stable position and cannot flutter. The axial bores 11 are therefore designed as throttle bores. With a further stroke of the piston rod 14 , the hollow piston 5 is lifted off the valve seat 4 via the flange 12 .

Zum Schließen des Ventils wird die Antriebseinrichtung entla stet, so daß die Feder das Verschlußglied 9 am Ventilsitz 8 an drückt. Durch die Leitung 25 strömt da bei das Medium über die Ringnut 22 und die radialen Bohrungen 23 in den Hohlkolben 5 nach. Die Ringnut 22 ist so angeordnet, daß sie kurz vor Erreichen der Schließstellung des Hohlkolbens 5 außer Eingriff mit der Leitung 25 kommt.To close the valve, the drive device is driven, so that the spring presses the closure member 9 on the valve seat 8 . The line 25 then flows through the medium through the annular groove 22 and the radial bores 23 into the hollow piston 5 . The annular groove 22 is arranged so that it comes out of engagement with the line 25 shortly before reaching the closed position of the hollow piston 5 .

Auf diese Weise kann eine Schließzeit kleiner als eine Sekunde erzielt und auch eine Dämpfung vor der Schließstellung er reicht werden. Durch die Feder in der Antriebseinrichtung und durch das über die Leitung 16 nachströmende Medium wird der Hohlkolben 5 am Ventilsitz 4 angedrückt.In this way, a closing time of less than one second can be achieved and damping before the closing position can be achieved. The hollow piston 5 is pressed against the valve seat 4 by the spring in the drive device and by the medium flowing in via the line 16 .

Die nicht dargestellte Antriebseinrichtung kann klein und bil lig ausgebildet werden, da das Verschlußglied 9 mit dem Hohl kolben 5 ausgeglichen und entlastet ist.The drive device, not shown, can be made small and bil lig, since the closure member 9 with the hollow piston 5 is balanced and relieved.

Das Ventil öffnet zunächst sehr langsam über einen großen Teil des Öffnungshubes, wobei die Öffnungsgeschwindigkeit über den Resthub nicht mehr wesentlich ist, weil auf dem letz ten Teil des Öffnungshubes kaum noch eine Regelung der Durch flußmenge erfolgt. Die Öffnungsgeschwindigkeit wird durch Einstellen der Drossel 24 reguliert. Es sind folgende Extrem werte möglich. The valve opens very slowly over a large part of the opening stroke, the opening speed over the remaining stroke is no longer essential, because on the last part of the opening stroke there is hardly any control of the flow rate. The opening speed is regulated by adjusting the throttle 24 . The following extreme values are possible.

Wird die Drossel 24 vollständig geschlossen, so baut sich über die parallel liegende Leitung 25 und den Ringspalt zwischen Führungsbohrung 6 und Hohlkolben 5 statisch der Zulaufdruck bei geschlossenem Ventil auf, und es kann bei Öffnung des Ver schlußgliedes 9 Druckmedium nachströmen. Wenn die Bohrungen 11 im Flansch 12 des Verschlußgliedes 9 so bemessen sind, daß sie eine wesentlich größere Querschnittsfläche haben als die zuvor genannten Nachströmquerschnitte, so bricht der Druck über dem Hohlkolben 5 zusammen, und der Hohlkolben 5 kann von der An triebseinrichtung ungebremst mit der maximal möglichen Geschwin digkeit voll geöffnet werden.If the throttle 24 is completely closed, the inlet pressure builds up statically via the parallel line 25 and the annular gap between the guide bore 6 and the hollow piston 5 when the valve is closed, and pressure medium can flow in after the closing member 9 opens. If the bores 11 in the flange 12 of the closure member 9 are dimensioned such that they have a substantially larger cross-sectional area than the above-mentioned post-flow cross sections, the pressure across the hollow piston 5 collapses, and the hollow piston 5 can be unrestrained from the drive device to the maximum possible speed can be fully opened.

Wird dagegen die Drossel 24 voll geöffnet, so ergibt sich ein Nachströmquerschnitt zusammen mit dem Nachströmquerschnitt über die Leitung 25 und den Ringspalt, der wesentlich größer ist als der Abströmquerschnitt an den Bohrungen 11 am Verschlußglied 9, das zur Vorsteuerung dient. Bei Abheben des Verschlußgliedes 9 vom Ventilsitz 8 strömt das den Hohlkolben 5 beaufschlagende Medium ab, wobei sich ein durch die Drosselung erzeugter Druck einstellt, der bei entsprechender Auslegung der Querschnitte gleich dem Zulaufdruck sein kann. Die Antriebseinrichtung müßte in diesem Falle so ausgelegt sein, daß sie den vollen Druck auf den ganzen Querschnitt des Hohlkolbens 5 überwinden kann, um das Ventil zu öffnen. Bei schwächerer Auslegung der Antriebseinrich tung würde das Ventil bei voller Öffnung der Drossel 24 nicht geöffnet werden können.If, on the other hand, the throttle 24 is fully opened, there is an inflow cross section together with the inflow cross section via the line 25 and the annular gap, which is substantially larger than the outflow cross section at the bores 11 on the closure member 9 , which is used for pilot control. When the closure member 9 is lifted off the valve seat 8 , the medium acting on the hollow piston 5 flows out, a pressure generated by the throttling being established, which pressure can be the same as the inlet pressure if the cross sections are designed accordingly. In this case, the drive device would have to be designed in such a way that it can overcome the full pressure on the entire cross section of the hollow piston 5 in order to open the valve. With a weaker design of the Antriebseinrich device, the valve would not be able to be opened when the throttle 24 was fully opened.

Diese beiden Extremwerte der Drosseleinstellung ergeben zwei Extremwerte der Öffnungszeit, einmal die durch die Antriebsein richtung vorgegebene kürzest mögliche Zeit für den vollen Öff nungshub und eine unendlich lange Zeit bei voll geöffneter Drossel. Durch entsprechende Einstellung der Drossel 24 kann zwischen diesen beiden Extremwerten jede gewünschte Öffnungs zeit eingestellt werden. Je größer die Menge ist, die über die Drossel 24 und die Leitung 25 nachströmen kann, desto größer ist der den Hohlkolben 5 in Schließrichtung beaufschlagende Druck, so daß bei vorgegebener Kraft der Antriebseinrichtung der Öffnungsvorgang entsprechend langsam ist. Dabei ist die Schließgeschwindigkeit entsprechend schnell, was erwünscht ist.These two extreme values of the throttle setting result in two extreme values of the opening time, firstly the shortest possible time for the full opening stroke predetermined by the drive device and an infinitely long time when the throttle is fully open. By setting the throttle 24 accordingly, any desired opening time can be set between these two extreme values. The greater the amount that can flow in via the throttle 24 and the line 25 , the greater the pressure acting on the hollow piston 5 in the closing direction, so that the opening process is correspondingly slow for a given force of the drive device. The closing speed is correspondingly fast, which is desirable.

Die Kolbenstange 14 kann zur Stel lungsanzeige benutzt werden.The piston rod 14 can be used to display the position.

Claims

1.Valve with a displaceably in a housing angeord Neten valve closure piece, which is tight for shutting off a line leading through the housing to a valve seat and can be acted upon by the pressure of the line medium in the inlet, the valve closure piece having a passage leading to the outlet side, the can be shut off by a closure member and released to relieve the valve closure piece, and the closure member can be displaced relative to the valve closure piece by a drive device, characterized in that the valve closure piece ( 5 ) from the inlet side ( 2 ) with pressure medium via a through the valve housing ( 1 ) leading line ( 16 ) can be acted upon, in which an adjustable throttle ( 24 ) is arranged, and that a line ( 25 ) connected to the inlet side ( 2 ) in such a way in the guide ( 6 ) of the valve closure piece ( 5 ) in the housing ( 1 ) flows that it shortly before reaching the closed position of the Ventilver closing piece ( 5 ) is covered by this and released after a predetermined opening stroke.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the formed as a hollow piston ( 5 ) valve closure piece with predetermined play in a guide bore ( 6 ) in the Ge housing ( 1 ) is guided.

3. Valve according to claims 1 and 2, characterized in that throttle bores ( 11 ) are provided in the passage ( 7 ) with the closure member ( 9 ) open.

4. Valve according to the preceding claims, characterized in that the closure member ( 9 ) with a driver ( 12 ) verses hen, by means of which the hollow piston ( 5 ) can be displaced by the drive device to the open position.

5. Valve according to the preceding claims, characterized in that the closure member ( 9 ) via a piston rod ( 14 ) is connected to the drive device which is surrounded by a bellows seal ( 15 ) connected to the closure member ( 9 ).

6. Valve according to the preceding claims, characterized in that an annular groove ( 22 ) is arranged on the outer circumference of the hollow piston ( 5 ), from which radial bores ( 23 ) lead into the interior of the hollow piston.

7. Valve according to claim 6, characterized in that the annular groove ( 22 ) is arranged so that it comes shortly before reaching the closed position of the hollow piston ( 5 ) except a handle ( 25 ) through which the Hohlkol ben with inlet pressure is applied.