DE69314635T2 - LIQUID PRESSURE REINFORCEMENT DEVICE - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Hochdruckverstärkungssysteme, insbesondere die Anordnung des Rückschlagventils zu Steuerung eines Fluidstromes, insbesondere Flüssigkeitsstromes, in und aus der Hochdruckverstärkungskammer.The invention relates to high-pressure booster systems, in particular the arrangement of the check valve for controlling a fluid flow, in particular liquid flow, into and out of the high-pressure booster chamber.
Bei einem typischen Hochdruck-Flüssigkeitsverstärkungssystem wirkt ein hydraulisches Fluid auf eine hin- und hergehende, beidseitig beaufschlagte Niederdruck-/Hochdruckkolbenanordnung zum Komprimieren von Wasser auf mehrere Tausend psi, d. h. auf Hunderte von Kilogramm pro Quadratzentimeter. Die Kolbenanordnungen dieser Systeme sind hydraulischen Drucken im Bereich von 2000 psi = 1400 kg/cm² und zu Auslass-Wasserdrucken im Bereich von 20000 bis 60000 psi = 1400 bis 4200 kg/cm² ausgesetzt. Diese Anordnungen müssen so konstruiert sein, dass sie enorme Druckschwankungen aushalten, während sie gleichzeitig das hydraulische Antriebsfluid getrennt halten von dem Wasser.In a typical high pressure fluid boost system, hydraulic fluid acts on a reciprocating, double-acting low pressure/high pressure piston assembly to compress water to several thousand psi, i.e. hundreds of kilograms per square centimeter. The piston assemblies of these systems are subjected to hydraulic pressures in the range of 2000 psi = 1400 kg/cm² and to outlet water pressures in the range of 20,000 to 60,000 psi = 1400 to 4200 kg/cm². These assemblies must be designed to withstand enormous pressure fluctuations while keeping the hydraulic drive fluid separate from the water.
Besonders stark beansprucht sind die Einlass- und Auslass- Ventilglieder und die Sitze des Rückschlagventils für das Druckfluid. Der periodische Austausch der Ventilglieder und ihrer Sitze ist schwierig, wegen der komplizierten Montage der verschiedenen, die Verstärkerkammer und die Kolbenanordnung aufbauenden Bauteile. üblicherweise muss der ganze Verstärker auseinandergenommen werden, um diese inneren Elemente zu reparieren oder zu ersetzen.The inlet and outlet valve elements and the seats of the check valve for the pressure fluid are particularly heavily stressed. The periodic replacement of the valve elements and their seats is difficult due to the complicated assembly of the various components that make up the amplifier chamber and the piston assembly. Usually the entire amplifier disassembled to repair or replace these internal elements.
Das US-Patent 4 818 194 des gleichen Erfinders beschreibt ein Rückschlagventil, welches für die Wartung zugänglich ist, ohne die gesamte Verstärkerausrüstung bzw. das Verstärkergerät zerlegen zu müssen. Dabei ist das Rückschlagventil so angeordnet, dass der Auslass für das Hochdruckwasser am äusseren Ende des Anschluss-Stückes vorgesehen ist. Bei dieser Konstruktion wird das Hochdruckventilelement und sein Sitz nach Entfernung des Anschluss-Stückes für die Wartung oder den Austausch zugänglich. Ferner ist bei dieser Konstruktion das innere Niederdruckende des Rückschlagventils, welches weniger oft gewartet werden muss, zugänglich, wenn der gesamte Zubehör-Zusammenbau von dem Verstärker entfernt ist. Ein Rückhaltering für das Rückschlagventil verbindet die Zubehörausrüstung mit dem Verstärker und der Rückhaltering ist leicht abnehmbar, so dass das Rückschlagventil entfernt werden kann, ohne den Verstärker auseinandernehmen zu müssen. Nach Wartung oder Austausch der verschiedenen Teile ist es einfach, das Rückschlagventil wieder für den vollständigen Betrieb zu installieren, ohne Besorgnis über die relative Ausrichtung der anderen Komponenten, die das vollständige Verstärkersystem bilden.US Patent 4,818,194 of the same inventor describes a check valve which is accessible for maintenance without having to disassemble the entire booster equipment or device. The check valve is arranged so that the outlet for the high pressure water is provided at the outer end of the connector. With this design, the high pressure valve element and its seat are accessible for maintenance or replacement after removal of the connector. Furthermore, with this design, the inner low pressure end of the check valve, which requires less frequent maintenance, is accessible when the entire accessory assembly is removed from the booster. A check valve retaining ring connects the accessory equipment to the booster and the retaining ring is easily removable so that the check valve can be removed without having to disassemble the booster. After servicing or replacing the various parts, it is easy to reinstall the check valve for full operation without concern about the relative alignment of the other components that make up the complete amplifier system.
Gemäss der Erfindung besteht ein Fluiddruck-Verstärkerapparat aus:According to the invention, a fluid pressure amplifier device consists of:
a. Ein Niederdruck-Hochdruckzylinder mit einer zylindrischen Niederdruckkammer und einem Paar langgestreckter zylindrischer Hochdruckkammern, die Hochdruckkammern sich erstreckend von gegenüberliegenden Enden der Niederdruckkammer; Niederdruck- Hochdruckkolben mit einem beidseitig wirkenden Niederdruck kolbenabschnitt, montiert für hin- und hergehende Bewegung in der Niederdruckkammer, und mit einem Paar längsgestreckter Hochdruckkolbenabschnitte, die verbunden sind mit einander gegenüberliegenden Seiten des Niederdruckkolbens und sich erstreckend von der Niederdruckkammer in jeweils eine benachbarte Hochdruckkammer für hin- und hergehende Bewegung in derselben;a. A low-pressure-high-pressure cylinder having a cylindrical low-pressure chamber and a pair of elongated cylindrical high-pressure chambers, the high-pressure chambers extending from opposite ends of the low-pressure chamber; a low-pressure-high-pressure piston having a bidirectional low-pressure piston section mounted for reciprocating movement in the low-pressure chamber and a pair of elongated high-pressure piston sections connected to opposite sides of the low-pressure piston and extending extending from the low pressure chamber into an adjacent high pressure chamber for reciprocating movement therein;
b. und ein Paar Fluideinlass-Ausslassmittel, jeweils aufweisend: ein Rückschlagventilkörper mit einem ersten Teil, eingesetzt in das äussere Ende eines der besagten beiden Hochdruckkammern und ein zweiter Teil, so angebracht, dass das benachbarte äussere Ende der zugehörigen Hochdruckkammer in Ausrichtung gehalten ist mit der Niederdruckkammer, wobei der Ventilkörper versehen ist mit einem axialen Fluidkanal, der sich an einem Ende öffnet zur Fluidverbindung mit der benachbarten Hochdruckkammer und am anderen Ende öffnet in eine in der Hochdruckauslasskupplung vorgesehene Ausnehmung; einem Niederdruckfluideinlassverteiler (bezogen auf den Hochdruckteil), benachbart dem Ventilkörper, wobei der Ventilkörper versehen ist mit einem längsgestreckten Einlasskanal, der sich an seinem einen Ende öffnet zur Verbindung mit einer benachbarten Hochdruckkammer und am anderen Ende sich öffnet zu dem benachbarten Niederdruckeinlassverteiler, der Fluidkanal erstreckt sich nach auswärts durch den Ventilkörper von seinem inneren zu seinem äusseren Ende; ein Einlassventilmechanismus für den Ventilkörper umfasst eine längliche Führungsröhre, sich erstreckend in dem axialen Fluidkanal und heraus aus dem inneren Ende des Ventilkörpers für eine Fluidverbindung zwischen der benachbarten Hochdruckkammer und dem Inneren des axialen Kanals, ferner umfassend ein Einlassventilglied, welches gleitbar montiert ist in dem inneren Ende des Führungsrohres und so konfiguriert, dass es das innere Ende des Einlasskanals abdeckt und abdichtet, wenn die von dem Fluid in der Hochdruckkammer einwirkende Kraft die vom Einlassfluid in dem Einlasskanal ausge;ibte Kraft überschreitet; und ein Auslassventilmechanismus für den Ventilkörper, umfassend ein Ventilsitzelement, welches eingesetzt ist in einem in dem Ventilkörper vorgesehenen Ventilsitz, dieses Ventilsitzelement hat einen Fluidkanal in Fluidverbindung mit dem axialen Fluidkanal des Ventilkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement einen hemisphärischen Ventilsitz einschliesst, der vorgesehen ist an einem Ende des Ventilsitzelementes benachbart dem axialen Fluidkanal, und ein Kugelventilsitz ist vorgesehen in dem von dem axialen Fluidkanal entfernten Ende des Ventilsitzfluidkanals, und dass der Auslassventilmechanismus ferner umfasst ein Kugelventilglied für den Kugelventilsitz zum Abdichten des Ventilsitzfluiddurchganges, ein Kugelaufnahmeelement bzw. Käfig ist positioniert in der Aufnahmeausnehmung, die dafür vorgesehen ist im Ventilkörper und konfiguriert ist an einem inneren Ende zum Kontaktieren des Kugelgliedes zum Sitz des Kugelgliedes in dem Kugelsitz, und ferner konfiguriert, um das Fluid passieren zu lassen durch den axialen Ventilkörperkanal zu einer Auslassverbindung, wenn das Kugelglied durch den in der benachbarten Hochdruckkammer aufgebauten Flüssigkeitsdruck von dem Ventilsitz abgehoben ist.b. and a pair of fluid inlet-outlet means, each comprising: a check valve body having a first part inserted into the outer end of one of said two high pressure chambers and a second part mounted so that the adjacent outer end of the associated high pressure chamber is held in alignment with the low pressure chamber, the valve body being provided with an axial fluid channel opening at one end for fluid communication with the adjacent high pressure chamber and at the other end opening into a recess provided in the high pressure outlet coupling; a low pressure fluid inlet manifold (relative to the high pressure part) adjacent to the valve body, the valve body being provided with an elongated inlet channel opening at one end for communication with an adjacent high pressure chamber and at the other end opening to the adjacent low pressure inlet manifold, the fluid channel extending outwardly through the valve body from its inner to its outer end; an inlet valve mechanism for the valve body comprising an elongate guide tube extending in the axial fluid channel and out of the inner end of the valve body for fluid communication between the adjacent high pressure chamber and the interior of the axial channel, further comprising an inlet valve member slidably mounted in the inner end of the guide tube and configured to cover and seal the inner end of the inlet channel when the force exerted by the fluid in the high pressure chamber exceeds the force exerted by the inlet fluid in the inlet channel; and an outlet valve mechanism for the valve body comprising a valve seat element inserted in a valve seat provided in the valve body, this valve seat element having a fluid channel in fluid communication with the axial fluid channel of the valve body, characterized in that the valve seat element includes a hemispherical valve seat, provided at one end of the valve seat member adjacent the axial fluid passage, and a ball valve seat is provided in the end of the valve seat fluid passage remote from the axial fluid passage, and that the outlet valve mechanism further comprises a ball valve member for the ball valve seat for sealing the valve seat fluid passage, a ball retainer positioned in the retaining recess provided therefor in the valve body and configured at an inner end for contacting the ball member for seating the ball member in the ball seat, and further configured to allow fluid to pass through the axial valve body passage to an outlet connection when the ball member is lifted off the valve seat by fluid pressure built up in the adjacent high pressure chamber.
Der Auslassventilmechanismus ist bequem zugänglich für Wartung und Austausch, wobei der Ventilkörper in dem Verstärker installiert bleibt. Das Einsatzventilglied ist derart geführt, dass fast perfekte Parallelität der dichtenden Oberflächen in der Kontaktstellung gesichert ist. Dies ist bedeutsam, da der Kontakt des Ventugliedes an einer Kante vor dem flachen Kontakt Hitzestau, Erosion und kurze Lebensdauer bewirkt.The exhaust valve mechanism is conveniently accessible for maintenance and replacement while the valve body remains installed in the amplifier. The insert valve member is guided in such a way that almost perfect parallelism of the sealing surfaces is ensured in the contact position. This is important because contact of the valve member on an edge prior to flat contact causes heat build-up, erosion and short service life.
Figur 1 ist ein Längsschnitt durch die rechte Hälfte der Verstärkeranordnung und zeigt das rechte Rückschlagventil;Figure 1 is a longitudinal section through the right half of the amplifier assembly showing the right check valve;
Figur 2 ist ein vergrösserter Längsschnitt des Einlass- /Auslass-Rückschlagventils gemäss der Erfindung;Figure 2 is an enlarged longitudinal section of the inlet/outlet check valve according to the invention;
Figur 3 zeigt in Perspektive den Träger oder Sitzteil für das Ventilglied;Figure 3 shows in perspective the support or seat part for the valve member;
Figur 4 zeigt im Schnitt die relativen Stellungen der Auslassventilkugel, des Auslassventilkugelträgers und seiner Hülse und den Sitz der Auslassventilkugel, gemäss einem Schnitt nach Linie 4-4 von Figur 3; undFigure 4 shows in section the relative positions of the exhaust valve ball, the exhaust valve ball carrier and its sleeve and the seat of the exhaust valve ball, according to a section along line 4-4 of Figure 3; and
Figur 5 ist ein Schnitt durch das linke Teil der Verstärkeranordnung und zeigt das linke RückschlagventilFigure 5 is a section through the left part of the amplifier assembly and shows the left check valve
Eine Verstärkeranordnung verwendet ein hydraulisches Arbeitsfluid (Öl) zum Antrieb einer Hochdruck-Niederdruckkolben- Anordnung zur Erzeugung eines Hochdruck-Wasserstromes. Der Verstärker nach Figuren 1 und 5 ist doppelseitig wirkend. Er hat ein Gehäuse 10 in Form eines länglichen Stahlzylinders. Die rechte Hälfte ist in Figur 1 und die linke Hälfte in Figur 5 gezeigt. Die linke Hälfte ist ein Duplikat, ein Spiegelbild der rechten Hälfte mit der Ausnahme des linken Rückhalte-Ringes, wie nachfolgend näher beschrieben. Diese Verstärkeranordnung ist im einzelnen beschrieben in US-Patent Nr. 4 747 758, welches durch diese Bezugnahme hiermit in die Offenbarung dieser Patentanmeldung einbezogen wird. Die beiden Enden des Gehäuses fassen je einen Befestigungsring, der rechte Befestigungsring ist mit Bezugszeichen 12 und der linke mit 12a bezeichnet. Das Ende des Gehäuses 10 hat Innengewinde passend mit dem Aussengewinde der Rückhalteringe bzw. Befestigungsringe 12, 12a. Innerhalb des Gehäuses 10 ist ein Niederdruckzylinder 14 vorgesehen in Form eines Stahlzylinders 16, der eingepasst ist zwischen zylindrische Endkappen 18 an beiden Enden (die rechte Endkappe ist gezeigt, die linke Endkappe ist ein entgegengesetztes Duplikat davon) Innerhalb des Gehäuses 10 sind eine linke und eine rechte Hochdruckkammer vorgesehen (die rechte Hochdruckkammer 30 ist in Figur 1 und die linke Hochdruckkammer 30a in Figur 5 gezeigt), jeweils gebildet von einem länglichen Stahizylinder, 22, 22a, eingesetzt am inneren Ende in die Kappe 18 und am äusseren Ende in einen Ventilkörper 24, 24a einer Einlass-/Auslass-Wasserrückschlagventilanordnung 25, 25a. Der Ventilkörper 24, 24a ist versehen mit einer maschinell bearbeiteten äusseren Schulter 2, 2a, gegen die eine entsprechende innere Ringschulter des Befestigungsringes 12, 12a wirkt. Eine zylindrische Hülse 20, 20a ist eingesetzt in den Hochdruckzylinder 12, 12a und bildet somit die Umfangswandung der Hochdruckkammer 30, 30a. Der Befestigungsring 12, 12a, im Zusammenwirken mit dem Ventilkörper 24, 24a, zentriert die äusseren Enden der Zylinder 22, 22a und damit die inneren Hülsen 30, 30a, so dass die Kolbenstangen 31, 31a exakt axial ausgerichtet sind in der Kammer 30, 30a, in der sie hin- und herlaufen. Da der linke Befestigungsring 12, 12a (nachfolgend kürzer: Haltering 12, 12a) nach dem Festziehen an dem Gehäuse 10 fixiert ist, liefert er die genaue axiale Orientierung des Hochdruckrnoduls gegenüber dem Gehäuse 10. Der rechte Haltering 12 wird festgeschraubt an dem rechten Ende des Gehäuses 10; dann wird ein zweiter Vorspann-Ring 61 mit sechs Durchstecklöchern 63, passend zu sechs Gewindelöchern 65 in dem Haltering 12, festgeschraubt an dem Haltering 12. Die sechs Schraubbolzen 59 werden mit Drehmornent-Schraubenschlüsseln angezogen und liefern somit eine Kraft (Vorspannkraft) auf den Flansch des rechten Ventilkörpers 24, die axial übertragen wird über die Komponenten des Hochdruckmoduls bis zu dem linken Haltering 12a am linken Ende des Gehäuses 10. Das beim Festziehen der sechs Schrauben angewendete Drehmoment setzt die Schraubbolzen unter eine Vorspannung, deren Kraft grösser ist als die intern durch das Druckwasser auf die Zylinderdeckel ausgeübte Kraft. Durch diese Vorspannung sind die zusammengespannten Komponenten des Hochdruckmoduls in gegenseitigen Kontakt gezwungen während jedes kompletten Arbeitszyklus, so dass irgendwelche Spalte zwischen einander kontaktierenden Oberflächen der Hochdruckkomponenten vermieden werden, wodurch eventuell Dichtungsmaterial austreten oder herausgequetscht werden könnte und was darauffolgend ein Zusammenbrechen zur Folge hätte. Der linke Haltering 12a hat die gleiche geometrische Konfiguration wie der rechte Haltering 12, jedoch mit einem vorstehenden Flansch, durch den das linke Rückschlagventil 24a hervorragt. Der linke Haltering 12a hat einen ausreichend kleinen Innendurchmesser für eine flache Ringfläche, mit der die Schulter des linken Ventilkörpers 24a in Kontakt gelangt, und die ein Wiederlager für die durch den rechten Vorspannungsring 61 aufgebrachte Vorspannung bildet.An intensifier assembly uses a hydraulic working fluid (oil) to drive a high pressure-low pressure piston assembly to produce a high pressure water flow. The intensifier of Figures 1 and 5 is double acting. It has a housing 10 in the form of an elongated steel cylinder. The right half is shown in Figure 1 and the left half in Figure 5. The left half is a duplicate, a mirror image of the right half with the exception of the left retaining ring as described in more detail below. This intensifier assembly is described in detail in U.S. Patent No. 4,747,758, which is hereby incorporated by reference into the disclosure of this patent application. The two ends of the housing each receive a retaining ring, the right retaining ring being designated by reference numeral 12 and the left by 12a. The end of the housing 10 has internal threads mating with the external threads of the retaining rings or fastening rings 12, 12a. Provided within the housing 10 is a low pressure cylinder 14 in the form of a steel cylinder 16 fitted between cylindrical end caps 18 at either end (the right end cap is shown, the left end cap is an opposite duplicate thereof). Provided within the housing 10 are left and right high pressure chambers (the right high pressure chamber 30 is shown in Figure 1 and the left high pressure chamber 30a in Figure 5), each formed by an elongated steel cylinder, 22, 22a, inserted at the inner end into the cap 18 and at the outer end into a valve body 24, 24a of an inlet/outlet water check valve assembly 25, 25a. The valve body 24, 24a is provided with a machined outer shoulder 2, 2a against which a corresponding inner annular shoulder of the mounting ring 12, 12a acts. A cylindrical sleeve 20, 20a is inserted into the high-pressure cylinder 12, 12a and thus forms the peripheral wall of the high-pressure chamber 30, 30a. The fastening ring 12, 12a, in cooperation with the valve body 24, 24a, centers the outer ends of the cylinders 22, 22a and thus the inner sleeves 30, 30a, so that the piston rods 31, 31a are exactly axially aligned in the chamber 30, 30a in which they reciprocate. Since the left fastening ring 12, 12a (hereinafter referred to as retaining ring 12, 12a) is fixed to the housing 10 after tightening, it provides the exact axial orientation of the high-pressure module relative to the housing 10. The right retaining ring 12 is screwed tightly to the right end of the housing 10; then a second preload ring 61 having six through holes 63 mating with six threaded holes 65 in the retaining ring 12 is screwed tightly to the retaining ring 12. The six bolts 59 are tightened with torque wrenches and thus provide a force (preload force) on the flange of the right valve body 24 which is transmitted axially through the components of the high pressure module to the left retaining ring 12a at the left end of the housing 10. The torque applied in tightening the six bolts places the bolts under a preload whose force is greater than the force exerted internally by the pressurized water on the cylinder covers. By this preload the clamped components of the high pressure module are forced into mutual contact during each complete operating cycle so that any gaps between contacting surfaces of the high pressure components are avoided which could potentially leak or squeeze out sealing material and subsequently cause collapse. The left retaining ring 12a has the same geometric configuration as the right retaining ring 12, but with a projecting flange through which the left check valve 24a projects. The left retaining ring 12a has a sufficiently small inner diameter to provide a flat annular surface with which the shoulder of the left valve body 24a comes into contact and which forms an abutment for the preload applied by the right preload ring 61.
Die äussere Oberfläche der Endkappe 18 bzw. des Zylinderbodens stimmt überein mit der inneren Oberfläche des Gehäusezylinders 10, mit einer kleinen Toleranz für einen Schiebesitz (Zylinderboden 18 passt mit Schiebesitz im Gehäusezylinder 10). Durch Anziehen des Vorspannungsringes 61 werden die Druckkammer- Elemente unter Längsspannung und der Gehäusezylinder 10 unter Längszug gesetzt. Wenn jedoch einer oder beide Halteringe entfernt werden, können diese Elemente von dem Gehäuse sehr bequem entfernt werden. Die Niederdruck- und Hochdruckzylinder, 16 und 22, 22a, sind axial ausgerichtet in dem Gehäusezylinder 10, montiert durch die Endkappen 18 und beidseitigen Halteringen an beiden Enden. Aufgrund der relativen Dimensionen der bisher beschriebenen Elemente sind die Druckkammerelemente eingeschlossen und geschützt gegen jegliche seitliche oder Längsbewegung.The outer surface of the end cap 18 or the cylinder base matches the inner surface of the housing cylinder 10, with a small tolerance for a sliding fit (cylinder base 18 fits with a sliding fit in the housing cylinder 10). Tightening of the preload ring 61 places the pressure chamber elements under longitudinal tension and the housing cylinder 10 under longitudinal tension. However, if one or both of the retaining rings are removed, these elements can be removed from the housing very conveniently. The low and high pressure cylinders, 16 and 22, 22a, are axially aligned in the housing cylinder 10, mounted by the end caps 18 and bilateral retaining rings at either end. Due to the relative dimensions of the elements described so far, the pressure chamber elements are enclosed and protected against any lateral or longitudinal movement.
Die Niederdruck-Hochdruck-Kolbenanordnung umfasst einen Niederdruckkolben 26 und einen linken und einen rechten Hochdruckkolben 31a, 31. Der Niederdruckkolben ist eine in der Niederdruckkammer 14 eingeschlossene zylindrische Scheibe. Seine äussere Oberflächelumfangsfläche stimmt überein mit der Innenwandung des Niederdruckzylinders 16, mit kleiner Toleranz für eine Gleitsitz und nimmt auf entsprechende Hydraulikdichtungen 32 zum Abdichten der einen Kolbenseite von der anderen. Die Hochdruckkolben 31, 31a sind geschliffene und polierte Karbid- Stangen, die verbunden sind mit gegenüberliegenden Seiten des Niederdruckkolbens 26, und sie erstrecken sich jeweils durch den Zylinderboden 18 in die Hochdruckhülse 20, 20a.The low pressure-high pressure piston assembly includes a low pressure piston 26 and left and right high pressure pistons 31a, 31. The low pressure piston is a cylindrical disk enclosed in the low pressure chamber 14. Its outer peripheral surface conforms to the inner wall of the low pressure cylinder 16, with close tolerance for a sliding fit, and receives corresponding hydraulic seals 32 for sealing one side of the piston from the other. The high pressure pistons 31, 31a are ground and polished carbide rods connected to opposite sides of the low pressure piston 26, and each extends through the cylinder bottom 18 into the high pressure sleeve 20, 20a.
Die Hin- und Herbewegung des Hochdruckkolbens wird bewirkt als Konsequenz davon, dass hydraulische Arbeitsflüssigkeit gepumpt wird in the Niederdruckkammer 14 auf die eine Seite oder die andere Seite des Niederdruckkolbens 26. Jede Endkappe oder Zylinderboden 18 hat einen Anschluss 16 für Hydraulikfluid in die und aus der Niederdruckkammer 14. Ein Einlassrohr 62 ist eingeschraubt in den Einlasskanal 16 für Verbindung mit einer Hydraulikfluid-Quelle. Wenn Hydraulikfluid über Einlass 60 in die Kammer 14 gepumpt wird, wird der Niederdruckkolben nach links verschoben, wodurch die rechte Hochdruckkolbenstange 31 zurückgeschoben und die linke Hochdruckkolbenstange 31a vorgeschoben wird. Gleichzeitig wird Hydraulikfluid ausgelassen aus dem Fluidanschluss in dem linken Zylinderboden und Wasser in der linken Hochdruckkammer wird komprimiert und durch das linke Ventil 24a ausgepresst. Wenn der Niederdruckkolben 26 das linke Ende der Niederdruckkammer 14 erreicht, wird der Hydraulikfluid-Strom umgekehrt und der Niederdruckkolben 26 nach rechts getrieben. Hydraulikfluid wird dann abgelassen durch den Anschluss 60 am rechten Zylinderboden und in der Hochdruckkammer wird Wasser komprimiert und ausgepresst durch Ventilkörper 24.The reciprocating movement of the high pressure piston is caused as a consequence of hydraulic working fluid being pumped into the low pressure chamber 14 to one side or the other of the low pressure piston 26. Each end cap or cylinder base 18 has a port 16 for hydraulic fluid into and out of the low pressure chamber 14. An inlet pipe 62 is threaded into the inlet channel 16 for connection to a hydraulic fluid source. When hydraulic fluid is pumped into the chamber 14 via inlet 60, the low pressure piston is displaced to the left, thereby retracting the right high pressure piston rod 31 and advancing the left high pressure piston rod 31a. At the same time, hydraulic fluid is discharged from the fluid port in the left cylinder base and water in the left high pressure chamber is compressed and expelled through the left valve 24a. When the low pressure piston 26 reaches the left end of the low pressure chamber 14, the hydraulic fluid flow is reversed and the low pressure piston 26 is driven to the right. Hydraulic fluid is then discharged through the port 60 at the right cylinder bottom and water in the high pressure chamber is compressed and expelled through valve body 24.
Nun, bezüglich des rechten Rückschlagventils 25 (das linke Rückschlagventil ist davon ein Duplikat und wird bezeichnet durch die Bezugszeichen mit einem Zusatz "a", wie 25a usw.), das äussere Ende des Hochdruckzylinders 22, 22a passt über eine Pilot-Schulter, die vorsteht von dem Rückschlagventilkörper 24. Ein Ventilkörper 24 ist bearbeitet mit einer gestuften zylindrischen Führung 3. Ein Delrin Polykarbonatring 5 ist auf die äussere Schulter der Führung 3 an der Innenseite des Ventilkörpers 24 aufgepresst. Die Stirnfläche des Ringes 5 greift ein in den Hochdruckzylinder 22, und da er weicher ist, verhindert er eine Beschädigung der sehr kritischen Oberflächenbearbeitung der Innenbohrung des Hochdruckzylinders 22. Das Ende der Führung ist bearbeitet auf eine kleinere zylindrische End- Stirnfläche, die mit Aussengewinde versehen ist zur Aufnahme einer Ventilkörpernase 4 als Sitz für eine statische Hochdruck- Dichtungsgruppe 44. Der gestufte Übergang zwischen der Hochdruckzylinderführung und dem von der Nase 4 gelieferten Hochdruck-Dichtungssitz bildet eine metallene Unterlage für die Dichtungsgruppe 44. Die Nase 4 hält die innere Kante der statischen Dichtungsgruppe und enthält die Druckfeder 106 des Ventilkörpers 100 und der Ventilführung 102. Wird die Hochdruckkolbenstange 31 zurückgezogen, so wird Niederdruck-Wasser eingezogen in die Hochdruckkammer 60 durch die Einlassbohrung 50 in dem Einlass-/Ausslassventilkörper 24. Wird die Kolbenstange 31 zurückgeschoben in die rechte End-Stellung, so wird das Wasser auf hohem Druck gedrückt und durch den Auslasskanal 54 in dem Rückschlagventil 25 ausgepresst. Die Strömung des Wassers in die und aus der Hochdruckkammer 30 wird gesteuert durch Druck-betriebene Auslass- und Einlassventilanordnungen 52 und 53 vom Ventilkörpertyp.Now, with respect to the right check valve 25 (the left check valve is a duplicate of this and is designated by the reference numerals with a suffix "a", such as 25a, etc.), the outer end of the high pressure cylinder 22, 22a fits over a pilot shoulder projecting from the check valve body 24. A valve body 24 is machined with a stepped cylindrical guide 3. A Delrin polycarbonate ring 5 is press-fitted onto the outer shoulder of the guide 3 on the inside of the valve body 24. The face of the ring 5 engages the high pressure cylinder 22 and being softer prevents damage to the very critical surface finish of the inner bore of the high pressure cylinder 22. The end of the guide is machined to a smaller cylindrical end face which is externally threaded to receive a valve body nose 4 as a seat for a high pressure static seal assembly 44. The stepped transition between the high pressure cylinder guide and the high pressure seal seat provided by the nose 4 forms a metal base for the seal assembly 44. The nose 4 holds the inner edge of the static seal assembly and contains the compression spring 106 of the valve body 100 and the valve guide 102. When the high pressure piston rod 31 is retracted, low pressure water is drawn into the high pressure chamber 60 through the inlet bore 50 in the inlet/outlet valve body 24. When the piston rod 31 is pushed back to the right End position, the water is pressed at high pressure and squeezed out through the outlet channel 54 in the check valve 25. The flow of water into and out of the high pressure chamber 30 is controlled by pressure-operated valve body type exhaust and inlet valve assemblies 52 and 53.
Die Einlass-/Auslassrückschlagventilanordnung 25 umfasst einen Ventilkörper 24, Niederdruckwasseranschluss 51 in Verbindung mit Niederdruckwasserkanälen 50 durch eine ringförmige Wasserverteilerkammer 55 zwischen einer Aussenfläche des Ventilkörpers 24 und der Innenfläche des Anschlussteiles 51, Wasserauslassventilkörperanordnung 52, Einlassanordnung 53, Hochdruckwasserauslassleitungsanschluss 58 in Verbindung mit Hochdruckwasserauslasskanal 54, und Hauptleitungssicherungsmutter 59, welche die Hauptleitung gegenüber dem Ventilkörper 24 abdichtet. Das äussere Ende des Ventilkörpers 24 ist mit Aussengewinde versehen, und der Befestigungsring 59 ist darauf festgeschraubt zum wasserdichten Anschluss des Anschluss-Stücks 51 an die Aussenfläche des Ventilkörpers. Der Niederdruckwassereinlass 56 ist angebracht an dem Verteilerstück 51 und Hochwasserauslassleitung 57 ist angebracht am Adapter 58. Die innere Fläche des Anschluss-Stücks 51 hat eine Senkbohrung zur Bildung einer Ringkammer 55 zur Verteilung des Einlasswassers von Leitung 56 zu den Einlasskanälen 50.The inlet/outlet check valve assembly 25 includes a valve body 24, low pressure water port 51 communicating with low pressure water passages 50 through an annular water distribution chamber 55 between an outer surface of the valve body 24 and the inner surface of the connector 51, water outlet valve body assembly 52, inlet assembly 53, high pressure water outlet port 58 communicating with high pressure water outlet passage 54, and main line lock nut 59 sealing the main line to the valve body 24. The outer end of the valve body 24 is externally threaded and the retaining ring 59 is screwed thereon for watertight connection of the connector 51 to the outer surface of the valve body. The low pressure water inlet 56 is attached to the manifold 51 and high pressure outlet line 57 is attached to the adapter 58. The inner surface of the manifold 51 has a counterbore to form an annular chamber 55 for distributing the inlet water from line 56 to the inlet channels 50.
Die Rückschlagventilanordnung, wie in Figur 2 vergrössert gezeigt, hat eine Einlass-Ventuscheibe 100, eine Einlass Ventilscheiben-Führungsröhre 102, eingefügt in die axiale Bohrung 104, die sich axial hineinerstreckt in den Ventilkörper 24, Einlassrückschlagfeder 106 und Nase 4. Wassereinlasskanäle 50 sind durch den Ventilkorper gebohrt und münden an der Oberfläche der vorstehenden Führung 3. Die Einlassventilscheibe 100 hat eine ebene innere Oberfläche, die zusammenpasst mit der kreisförmigen Endfläche der vorstehenden Führung 3, um dagegen einen Sitz zu bilden und den Wasserzufluss 50 abzudichten. Die Nase 4 ist eine Metallkappe mit einem zylindrischen inneren Durchmesser, gross genug, dass darin die Ventuscheibe 100 hin und her beweglich ist in und aus dem Kontakt mit der Anlagefläche. Das Ende, also der Boden, der Kappe ist mit verschiedenen öffnungen versehen zum Durchlass von Wasser in und aus der Nase 4. Die Ventilkörperscheibe 100 hat eine Senkbohrung zur Aufnahme einer Rückschlagfeder 106, und der Boden der Kappe ist ebenfalls mit einer Senkbohrung versehen zur Aufnahme des anderen Endes der Feder 106. Die Feder 106 sucht die Ventilscheibe gegen die Stirnfläche des Ventilkörpers zu drücken zum Absperren der Wasserzuflüsse 50. Ein Führungsröhrchen 102 ist eingesetzt in den Wasserauslasskanal 104 des Ventilkörpers und erstreckt sich durch die Ventilscheibe 100 hindurch bis zu deren Boden 108. Das Führungsröhrchen 102 steht ein ausreichendes Stück vor von der Endfläche der Führung 3, damit die Einlass-Scheibe beweglich ist zwischen der Stirnfläche der Führung und der benachbarten Ringfläche des Flansches 108 zum Freigeben der Wassereinlässe 50. Wenn Wasser eingelassen wird in die Hochdruckkammer 30 zur Kompression, wirkt die Kraft des Einlasswsssers gegen die innere Ringfläche der Ventilscheibe 100 und drückt sie fort vorn Dichtungssitz mit der Führung 2, so dass das Wasser eindringen kann über die Kanäle 50, um die Ventilscheibe 100 herum und in die Kammer der Nase 4 und aus dieser heraus in die Hochdruckkammer 30. Während der Arbeit des Druckverstärkers drückt der aufgebaute Wasserdruck während des Kompressionszyklus die Ventilscheibe 100 zum Schliessen gegen die Stirnfläche der Führung 3 und dichtet dadurch die Wassereinlasskanäle 50 ab, damit kein Hochdruckwasser in den Wasserzulauf gelangen kann. Hochdruckwasser strömt durch Öffnungen der Nase 4 und den hohlen Flansch 108 in das Führungsröhrchen und Bohrung 104 durch den Ventilkörper. Wenn der Verstärker stoppt, bewirkt die Kraft der Kompressionsfeder 106, dass die Ventilscheibe schliesst und den Wassereinlass absperrt.The check valve assembly, as shown enlarged in Figure 2, includes an inlet valve disc 100, an inlet valve disc guide tube 102 inserted into the axial bore 104 extending axially into the valve body 24, inlet check spring 106 and nose 4. Water inlet channels 50 are drilled through the valve body and open at the surface of the protruding guide 3. The inlet valve disc 100 has a flat inner surface which mates with the circular end surface of the protruding guide 3 to form a seat thereagainst and seal the water inlet 50. The nose 4 is a metal cap having a cylindrical inner diameter large enough to allow the valve disc 100 to move back and forth into and out of contact with the abutment surface. The end, i.e. the bottom, of the cap is provided with various openings for the passage of water in and out of the nose 4. The valve body disc 100 has a Counterbore for receiving a check spring 106, and the bottom of the cap is also provided with a counterbore for receiving the other end of the spring 106. The spring 106 tends to press the valve disc against the face of the valve body to shut off the water inlets 50. A guide tube 102 is inserted into the water outlet channel 104 of the valve body and extends through the valve disc 100 to its bottom 108. The guide tube 102 projects a sufficient distance from the end face of the guide 3 to allow the inlet disc to be movable between the face of the guide and the adjacent annular surface of the flange 108 to clear the water inlets 50. When water is admitted into the high pressure chamber 30 for compression, the force of the inlet water acts against the inner annular surface of the valve disc 100 and pushes it forwards from the sealing seat with the guide 2 so that water can enter via the channels 50, around the valve disc 100 and into the chamber of the nose 4 and from there out into the high pressure chamber 30. During operation of the pressure intensifier, the water pressure built up during the compression cycle forces the valve disc 100 to close against the face of the guide 3 and thereby seals the water inlet channels 50 so that no high pressure water can enter the water supply. High pressure water flows through openings in the nose 4 and the hollow flange 108 into the guide tube and bore 104 through the valve body. When the intensifier stops, the force of the compression spring 106 causes the valve disc to close and shut off the water inlet.
Das Rückschlagventil, wie in Figur 2 in grosseren Einzelheiten gezeigt, und mit weiteren in Figuren 3 und 4 gezeigten Elementen, hat einen Auslasskugelventilkörper 110 (nachfolgend Ventilkugel), einen Auslassventilsitz 112, eine Auslassventilaufnahmehülse 114, einen Käfig 116 für die Ventilkugel und eine Ventilkugelrückdruckfeder 118. Der Ventilkörper 24 ist bearbeitet mit einer axialen zylindrischen Gegenbohrung, die in einem halbkugeligen inneren Ende endet. Der Ventilkugelsitz 112 hat eine halbkugelige Oberfläche an einem Ende passend mit dem halbkugeligen inneren Ende der Ventilkörpergegenbohrung. Die andere Kante des Ventilkugelsitzes 112 ist um 45º abgeschrägt. Das Zentrum der flachen Oberfläche innerhalb der inneren Kante der Kammer hat einen halbkugeligen Sitz für die Ventilkugel. In Figur 2 ist das linke Ende des Ventilsitzes 112 halbkugelig und das rechte Ende flach mit einer abgeschrägten Kante. Die Auslasskugel 110 hat eine sphärische Konfiguration gestaltet zum Sitz innerhalb und gegen die rechte hemisphärische Oberfläche des Ventilsitzes. Der Ventilkugelsitz 112 ist gebohrt für einen axialen Kanal 113, in Verbindung mit der axialen Bohrung 104 durch den Ventilkörper, die Bohrung 104 endet an der axialen Basis des vorerwähnten inneren Endes des hemisphärischen Ventilkörpers. Ventilhülse 114 ist eine zylindrische Hülse, eingesetzt in die Ventilkörpergegenbohrung unter 450 abgeschrägt, zur Bildung einer Kegelstumpf-förmigen inneren Kante, die anliegt gegen die rechte konische Schrägfläche des Ventilsitzes 112. Die Ventilsitzaufnahmehülse 114 wird kontaktiert von dem inneren Ende des Adapters 58 und in Andruck gehalten mit dem Ventilsitz 112, so dass der Ventilsitz 112 fest gegen das halbkugelige Ende der Ventilkörpergegenbohrung gehalten wird, mit dem axialen Kanal ausgerichtet auf Mitte der axialen Ventilkörperbohrung 104. Der innere Rand des kegeligen inneren Endes der Ventilsitzaufnahmehülse 114 ist koplanar und dementsprechend, wenn die Aufnahmehülse gegen die kegelige Sitzoberfläche gedruckt wird, wird jegliche Fehlausrichtung des Ventilsitzes gegenüber der Achse des Ventilkörpers und seiner Axialbohrung 104 korrigiert, indem sich der Ventilsitz 112 drehen kann, bis er akurat sitzt. Da der Adapter 58 mit Gewinde in dem Ventilkörper versehen ist, zwingt das Einschrauben des Adapters in den Ventilkörper automatisch den Ventilsitz 112 in seinen richtigen Sitz in der korrekten axialen Ausrichtung. Der Auslassventilkugelaufnahmekäfig 116 hat einen zylindrischen Umriss mit einem Durchmesser für ein geringes Spiel gegenüber dem inneren Durchmesser der Aufnahmehülse 114, so dass Gleit sitz erreicht ist. Das innere Ende des Gewichts 116 ist bearbeitet zur Bildung einer konischen Oberfläche 116a, welche die Ventilkugel gefangen und in Ausrichtung hält mit dem kugeligen Sitz am rechten Ende des Sitzes. Der Aufnahmekäfig 116 ist kürzer als die Bohrung, worin er sitzt, so dass ein kleiner Spalt besteht zwischen dem inneren Ende des Adapters 58 und dem rechten Ende des Käfigs 116. Die Druckfeder 118 passt in axiale Gegenbohrungen in den einander gegenüberliegenden Enden des Adapters 58 und des Käfigs 116, um den Käfig 116 nach links zu schieben, damit die Ventilkugel 110 gezwungen wird zum Sitz in die dafür vorgesehene Ausnehmung in dem rechten Ende des Ventilsitzes 112. Der Aufnahmekäfig 116 ist mit Längsschlitzen 116b an seiner äusseren Oberfläche versehen für Fluidkanäle gegenüber der Aufnahmehülse 114, und das rechte Ende des Käfigs ist ebenfalls geschlitzt für radiale Querschlitze 116c in Verbindung mit den Längsschlitzen.The check valve, as shown in greater detail in Figure 2, and with further elements shown in Figures 3 and 4, includes an outlet ball valve body 110 (hereinafter valve ball), an outlet valve seat 112, an outlet valve receiving sleeve 114, a valve ball cage 116, and a valve ball return spring 118. The valve body 24 is machined with an axial cylindrical counterbore terminating in a hemispherical inner end. The valve ball seat 112 has a hemispherical surface at one end mating with the hemispherical inner end of the valve body counterbore. The other edge of the valve ball seat 112 is beveled at 45º. The center of the flat surface within the inner edge of the chamber has a hemispherical seat for the valve ball. In Figure 2, the left end of the valve seat 112 is hemispherical and the right end is flat with a beveled edge. The outlet ball 110 has a spherical configuration designed to seat within and against the right hemispherical surface of the valve seat. The valve ball seat 112 is bored for an axial passage 113 in communication with the axial bore 104 through the valve body, the bore 104 terminating at the axial base of the aforementioned inner end of the hemispherical valve body. Valve sleeve 114 is a cylindrical sleeve inserted into the valve body counterbore beveled at 450 to form a frusto-conical shaped inner edge which abuts against the right tapered bevel surface of the valve seat 112. The valve seat receiving sleeve 114 is contacted by the inner end of the adapter 58 and held in compression with the valve seat 112 such that the valve seat 112 is held firmly against the hemispherical end of the valve body counterbore with the axial channel aligned with the center of the valve body axial bore 104. The inner edge of the tapered inner end of the valve seat receiving sleeve 114 is coplanar and accordingly, when the receiving sleeve is pressed against the tapered seat surface, any misalignment of the valve seat with respect to the axis of the valve body and its axial bore 104 is corrected by allowing the valve seat 112 to rotate until it is accurately seated. Since the adapter 58 is threaded into the valve body, screwing the adapter into the valve body automatically forces the valve seat 112 into its proper seating in the correct axial alignment. The exhaust valve ball retaining cage 116 has a cylindrical outline with a diameter for a slight clearance from the inner diameter of the retaining sleeve 114 so that a sliding fit is achieved. The inner end of the weight 116 is machined to form a conical surface 116a which captures the valve ball and holds it in alignment with the spherical seat at the right end of the seat. The retaining cage 116 is shorter than the bore in which it sits so that a small gap exists between the inner end of the adapter 58 and the right end of the cage 116. The compression spring 118 fits into axial counterbores in the opposite ends of the adapter 58 and the cage 116 to push the cage 116 to the left so that the valve ball 110 is forced to seat in the recess provided for it in the right end of the valve seat 112. The receiving cage 116 is provided with longitudinal slots 116b on its outer surface for fluid passages opposite the receiving sleeve 114, and the right end of the cage is also slotted for radial transverse slots 116c in communication with the longitudinal slots.
Wenn Hochdruckwasser ein vorbestimmtes Niveau erreicht, als Resultat des Kompressionszyklus des Verstärkersystems, fliesst es in den Nasen-Käfig 4, durch den hohlen Flansch 108 und das Führungsröhrchen 102, durch axiale Bohrungen 104 und 113, um die Ventilkugel 110 fort von ihrem Sitz an dem Ventilsitz 112 zu drücken (wodurch der Kugelkäfig 116 nach rechts geschoben wird, bis sein rechtes Ende das innere Ende des Adapters 58 kontaktiert), so dass das Hochdruckwasser um die Ventilkugel 110 herum zu den Längsschlitzen 116b im Umfang des Käfigs 116 fliessen kann, durch diese Schlitze und durch die Radialschlitze 116 am Ende des Käfigs, und durch den axialen Kanal 54 in den Adapter 58. Wenn der Verstärkungskompressionszyklus zu Ende ist, drückt der Wasserdruck in Leitung 57 die Ventilkugel 110 zurück in den Kugelsitz 112 und dichtet den Hochdruckwasserkanal ab. Wenn der Rückdruck aus Leitung 57 unzureichend ist, um die Ventilkugel 110 zurück in ihren Sitz zu drücken, was der Fall wäre, wenn das System abgeschaltet wird und die Hochdruckleitung 57 entleert wird, drückt die Druckfeder 118 die Ventilkugel zurück in ihren Sitz, so dass Niederdruckwasser nicht fliessen kann vom Einlass 58, durch den Ventilkörpereinlasskanal 50 in die Nase 4 und dann weiter durch Einlass kanäle 102, 104 und 54 zum Auslass 57.When high pressure water reaches a predetermined level as a result of the compression cycle of the booster system, it flows into the nose cage 4, through the hollow flange 108 and the guide tube 102, through axial bores 104 and 113 to push the valve ball 110 away from its seat on the valve seat 112 (thus pushing the ball cage 116 to the right until its right end contacts the inner end of the adapter 58) so that the high pressure water can flow around the valve ball 110 to the longitudinal slots 116b in the circumference of the cage 116, through these slots and through the radial slots 116 at the end of the cage, and through the axial channel 54 into the adapter 58. When the booster compression cycle is completed, the water pressure in line 57 pushes the valve ball 110 back into the ball seat 112 and seals the high pressure water passage. When the back pressure from line 57 is insufficient to force the valve ball 110 back into its seat, which would be the case if the system is shut down and the high pressure line 57 is drained, the compression spring 118 forces the valve ball back into its seat so that low pressure water cannot flow from the inlet 58, through the valve body inlet passage 50 into the nose 4 and then on through inlet passages 102, 104 and 54 to the outlet 57.
Von den Ventilkörperdichtungsflächen erleiden die mit der Auslasskugel 110 zusammenarbeitenden Dichtungsflächen viel mehr Stress. Dieser Stress schwächt und kann vorzeitiges Versagen des Ventilsitzes 112, der Ventilkörper 110 und des Käfigs 116 bewirken. Dieser Stress oder die Beanspruchung des Ventilsitzes 112 ist bedeutend vermindert durch den Ventilsitzaufnahmekäfig 114, in dem der Ventilkäfig 114 abgeschrägt ist gegen den Ventilsitz, wenn der Adapter 58 wie vorerwähnt in Position geschraubt wird. Dieser Zusammenhang der abgeschrägten Kante des Käfigs 114, der gegen die abgeschrägte Oberflache des Sitzes 112 wirkt, schafft ein Kompressionsstressfeld innerhalb des Sitzes 112, welches die Möglichkeit von Ermüdungsbruch in dem Sitz minimiert. Dies ist so, weil der so entstehende Kompressionsstress als Maximum der zyklischen Druckschwankungen durch den schwankenden Wasserdruck unter der Belastungsgrenze des Materials des Sitzes 112 bleibt.Of the valve body sealing surfaces, the sealing surfaces cooperating with the outlet ball 110 suffer much more Stress. This stress weakens and can cause premature failure of the valve seat 112, valve body 110 and cage 116. This stress or strain on the valve seat 112 is significantly reduced by the valve seat receiving cage 114 in which the valve cage 114 is beveled against the valve seat when the adapter 58 is threaded into position as previously mentioned. This relationship of the beveled edge of the cage 114 acting against the beveled surface of the seat 112 creates a compressive stress field within the seat 112 which minimizes the possibility of fatigue failure in the seat. This is because the resulting compressive stress as a maximum of the cyclic pressure fluctuations due to the fluctuating water pressure remains below the load limit of the seat 112 material.
Um zusammenzufassen:To sum up:
Ankommendes Niederdruckwasser tritt ein in den Einlass 55, durch die im Winkel zueinander stehenden Kanäle 50 durch den Ventilkörper 24, hebt den Niederdruckventilkörper 100 (Niederdruck bezogen auf den Hochdruckteil) gegen den Druck der Feder 106 ab von seinem Sitz, tritt durch den Ring zwischen der inneren Bohrung der Nase 4 und der Aussenseite des Ventilkörpers 100 und durch die Löcher im Ende der Nase in die Hochdruckkammer 30. Das Hochdruckfluid in dem Auslasskanal oder Leitung 57 bleibt während der Ladung der Hochdruckkammer abgedichtet zwischen dem Kugelventil 110 und dem Dichtungssitz 112.Incoming low pressure water enters the inlet 55, through the angled channels 50 through the valve body 24, lifts the low pressure valve body 100 (low pressure relative to the high pressure part) against the pressure of the spring 106 from its seat, passes through the ring between the inner bore of the nose 4 and the outside of the valve body 100 and through the holes in the end of the nose into the high pressure chamber 30. The high pressure fluid in the outlet channel or line 57 remains sealed between the ball valve 110 and the sealing seat 112 during the charging of the high pressure chamber.
Nach Umkehr des Hochdruckkolbens 31 drückt der erhöhte Druck die Niederdruckventilscheibe 100 gegen die gemeinsame Oberfläche des Körpers 24 und hebt die Ventilkugel 119 von ihrem Sitz 112 entgegen dem Systemdruck ab und pumpt das Hochdruckfluid vorbei an der Ventilkugel 110, Ventilträger 116, Feder 118 und durch den Auslassadapter 58.Upon reversal of the high pressure piston 31, the increased pressure presses the low pressure valve disc 100 against the common surface of the body 24 and lifts the valve ball 119 from its seat 112 against the system pressure and pumps the high pressure fluid past the valve ball 110, valve carrier 116, spring 118 and through the outlet adapter 58.
Wenn der Hochdruckkolben 31 wieder umkehrt, setzt sich die Ventilkugel 110 in ihren sphärischen Sitz 112 und Hochdruckwasser kann nicht mehr zurückfliessen. Durch jegliche Verwendung des Hochdruckwassers wird der Druck allmählich nachlassen. Die Feder 118 wirkt jedoch über den Käfig 116, um die Ventilkugel 110 in ihrem Sitz zu halten, während Niederdruckwasser in die Hochdruckkammer, wie vorbeschrieben, eingelassen wird.When the high pressure piston 31 reverses again, the valve ball 110 is seated in its spherical seat 112 and high pressure water can no longer flow back. Any use of the high pressure water will gradually reduce the pressure. However, the spring 118 acts through the cage 116 to hold the valve ball 110 in its seat while low pressure water is admitted into the high pressure chamber as previously described.
Wenn der Auslassventilmechanismus gewartet werden muss, wird das Anschluss-Stück 58 abgeschraubt. Die Feder 118, Kugelkäfig 116, Ventilkugel 110, Ventilsitzhülse 114 und Ventilsitz 112 können herausgenommen, poliert, nachbearbeitet und wieder eingesetzt werden. Diese Hochdruckauslassventilelemente erfordern am ehesten periodische Wartung. Beim Wiedereinsetzen erleichtert die kugelige Oberfläche der Ventilsitzausnehmung und des Ventilsitzes selber automatisch die Ausrichtung des Ventilsitzes 112, so dass der Ventilsitzdurchgang 113 und der Ventilkörperdurchgang 104 exakt ausgerichtet sind. Wenn der Ventilsitzaufnehmer 114 positionier und das Anschluss-Stück 58 in seine Position zurückgeschraubt ist, muss der Ventilsitz 12 sich automatisch richtig ausrichten, da der kegelstumpfförmige Rand des Ventilaufnehmners 114 die Ausrichtung erzwingt, bis ein gleichmässiger Kontakt des Ventilsitzes 112 an der abgeschrägten Oberfläche erreicht ist.When the exhaust valve mechanism requires servicing, the fitting 58 is unscrewed. The spring 118, ball cage 116, valve ball 110, valve seat sleeve 114 and valve seat 112 can be removed, polished, refinished and reinstalled. These high pressure exhaust valve elements are the most likely to require periodic maintenance. When reinstalled, the spherical surface of the valve seat recess and the valve seat itself automatically facilitates alignment of the valve seat 112 so that the valve seat passage 113 and the valve body passage 104 are precisely aligned. When the valve seat receiver 114 is positioned and the connector 58 is screwed back into position, the valve seat 12 must automatically align itself properly because the frustoconical edge of the valve receiver 114 forces the alignment until even contact of the valve seat 112 on the beveled surface is achieved.
Wenn der Einlassventilmechanismus gewartet werden muss, wird die Endkappe 12, 12a abgeschraubt und nach Entfernung der sechs vorgespannten Bolzen 59 abgenommen. Dann kann der Ventilkörper 24, 24a herausgenommen und die Nase 4 kann abgeschraubt werden, so dass die Elemente des Einlassventils zugänglich sind.When the intake valve mechanism requires servicing, the end cap 12, 12a is unscrewed and removed after removing the six preloaded bolts 59. Then the valve body 24, 24a can be removed and the nose 4 can be unscrewed, so that the elements of the intake valve are accessible.
Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, sind jedoch Abweichungen möglich. Der Umfang der Erfindung ist daher nur begrenzt durch die beigefügten Ansprüche.While the preferred embodiment of the invention has been described, variations are possible. The scope of the invention is therefore limited only by the appended claims.
Claims (18)
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