DE701278C

DE701278C - Ring valve with differential piston controlled by the pressure of the operating fluid

Info

Publication number: DE701278C
Application number: DE1936V0033127
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1936-09-22
Filing date: 1936-09-22
Publication date: 1941-01-13

Description

Durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuerter Ringschieber mit Differentialkolben Die Erfindung bezieht sich auf Ringschieber mit Differentialkolben, die durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuert werden und mit der Strömung schließen, und hat den Zweck, in einfacher Weise eine stabile Regelung der Schieber zu erreichen und in jedem Betriebszustand genügend große Kräfte zum Bewegen des Schiebers zu gewährleisten.Ring slide controlled by the pressure of the operating fluid Differential piston The invention relates to ring slide valves with differential pistons, which are controlled by the pressure of the operating fluid and with the flow close, and has the purpose of a stable control of the slide in a simple manner to achieve and in every operating state sufficient forces to move the To ensure slide.

Es sind durch den Druck der Betriebsflüssigkeit gesteuerte Ringschieber mit Differentiallcolben bekanntgeworden, bei denen im inneren Teil des Differentialkolbens der Gesamtdruck der Flüssigkeit, im äußeren Teil der statische Druck der Flüssigkeit zum Bewegen des Schiebers verwendet wird. Dabei muß durch ein zusätzliches Einstellventil jeder Schieber vor Inbetriebnahme den bestimmten Verhältnissen angepaßt werden. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß die zur Verfügung stehenden Bewegungskrifte mit zunehmender Öffnung des Ringschiebers nahezu auf Null abnehmen, weil der statische Druck in der Außenkammer dann stark sinkt. Um hierfür eine Abhilfe zu schaffen, wurde bei den bekannten Ausführungen ein Stauring vorgesehen, der den statischen Druck für die Außenkammer künstlich erhöhen soll. Aber auch diese Stauringe bringen bedeutende Nachteile mit sich, da bei größeren Gefällen starke Ablösungen und Anfressungen infolge Kavitation auftreten. Außerdem wird damit nur ein Bruchteil der Geschwindigkeitshöhe zum Steuern erfaßt. Deshalb reichen die Steuerdrücke nicht in allen Fällen - zum -Bewegen des Kolbens aus, und es müssen besondere Hilfssteuerleitungen vorgesehen werden. Durch die zusätzlichenzEnergiey-erluste infolge der Stauringe vermindert sich außerdem die Leistung des Schiebers; dieser Umstand verlangt für bestimmte Verhältnisse eine Überbemessung der Durchflußquerschnitte.They are ring valves controlled by the pressure of the operating fluid became known with differential piston, in which in the inner part of the differential piston the total pressure of the liquid, in the outer part the static pressure of the liquid is used to move the slider. An additional adjusting valve must be used each slide must be adapted to the specific conditions before commissioning. The disadvantage of this design is that the available movement forces decrease almost to zero with increasing opening of the ring slide, because the static Pressure in the outer chamber then drops sharply. To remedy this, In the known designs, a retaining ring was provided to prevent the static Artificially increasing pressure for the outer chamber. But also bring these storage rings with significant disadvantages, as there are strong detachments and pitting on larger slopes occur as a result of cavitation. In addition, it is only a fraction of the speed limit recorded for control. Therefore, the control pressures are not sufficient in all cases - for -Move the piston out and there must be special auxiliary control lines provided will. Reduced by the additional zenergy losses due to the congestion rings also the performance of the slide; this fact demands for certain Ratios an overdimensioning of the flow cross-sections.

. Weiterhin sind hydraulisch gesteuerte Ventile. für kleinere Durchmesser bekanntgeworden, bei denen aber die Flüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Räumen des für die Bewegung vorgesehenen Differentialkolbens getrennt erfolgt. Andere, ähnlich gebaute und gesteuerte Ventile werden vorzugsweise als Rückschlagventile in die Druckleitungen von Kreiselpumpen eingebaut. Den beiden genannten Bauarten haftet der 1 achteil an, daß durch die getrennte Flüssigkeitszuführung zu den Räumen der Differentialkolben bei Druckschwankungen bzw. -änderungen in den Leitungen Störungen des Gleichgewichtszustandes eintreten, die eine Unstabilität und gefährliche Schwingungen der beweglichen Absperrteile zur Folge haben können.. There are also hydraulically controlled valves. for smaller diameters became known, but in which the fluid supply to the individual rooms of the provided for the movement differential piston takes place separately. Others, similar built and controlled valves are preferably used as check valves in the Pressure lines of centrifugal pumps installed. The two types mentioned are liable the 1 achteil that through the separate liquid supply to the rooms of the Differential piston in the event of pressure fluctuations or changes in the lines the state of equilibrium occur, causing instability and dangerous vibrations the moving shut-off parts.

Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgen-iälle Anordnung vermieden. Die beiden durch den Differentialkolben gebildeten Druckräume stehen über eine Drosselvohrung miteinander in Verl)indun-, und es wird damit erreicht, daß in jeder Stellung des Kolbens der Druck in der Außenkammer stets höher ist als der Druck in der inneren Kammer.- Als Steuerdruck kann dabei der mittlere statische Druck im Schieber entnommen werden.All of these disadvantages are alleviated by the arrangement according to the invention avoided. The two pressure chambers formed by the differential piston are in place via a throttle duct with each other in Verl), and it is thus achieved that in every position of the piston the pressure in the outer chamber is always higher than the pressure inside Chamber.- The control pressure can be the mean static pressure in the slide can be taken.

Bei zunehmender Öffnung des Schiebers nehmen die Absolutwerte des statischen Druckes und damit des Steuerdruckes ab. Um auch für diese Verhältnisse genügend große Steuerkräfte zu erzielen, wird entweder der Steuerdruck an einer Stelle entnommen, an der unabhängig von der Öffnung des Schiebers der Gesamtdruck der Strömung herrscht, oder es werden stromlinienförmige Staukörper verwendet, die im Innern hohl ausgeführt sind und von deren Stauraum dann eine Bohrung nach der Außenkammer des Differentialkolbens und von hier aus über eine Drosselbohrung nach dem Innenraum führt. Damit steht auch bei größter Öffnung des Schiebers für beide Druckräume der Gesamtdruck (statischer Druck -[- .) zur Verfügung, und es ist für alle Betriebsfälle die Bewegung des Schiebers ohne besondere Hilfssteuereinrichtungen möglich.With increasing opening of the slide, the absolute values of the static pressure and thus of the control pressure decrease. In order to achieve sufficient control forces for these conditions, either the control pressure is taken from a point at which the total pressure of the flow prevails regardless of the opening of the slide, or streamlined baffles are used, which are hollow on the inside and of their Storage space then leads a bore to the outer chamber of the differential piston and from here via a throttle bore to the interior. This means that the total pressure (static pressure - [- .) are available, and the slide can be moved without special auxiliary control devices for all operating situations.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in verschiedenen Schnitten dargestellt.In the drawings, an embodiment of the invention is schematically shown in different sections.

In dem Ringschiebergehäuse A ist durch Rippen 11I verbunden ein strömungsförmig ausgebildetes Einsatzstück B vorhanden, das im Innern die Steuerteile C, D trägt. In dein Einsatzstück B gleitet der als Differentialkolben ausgebildete Schieber E, wobei die beiden Druckräume G, H gebildet werden. Von dem Hauptflüssigkeitsstrom, der bei K in den Ringschieber eintritt, wird ein Teil nach dem Kolbenraum G geleitet. Von hier aus führt eine Drosselbohrung F nach dem Differentialdruckraum H, so daß stets die Druckflüssigkeit zum Bewegen des Schiebers E in den beiden Räumen G, H in einem bestimmten Druckverhältnis zueinander steht. Außerdem ist im Innern des Einsatzstückes B in Führungen N der Steuerkolben C gelagert, der über Zahnstange und Ritzel D von außen, beispielsweise durch ein Handrad, bewegt werden kann. Dieser Steuerkolben C arbeitet mit einer im Schieber E befindlichen Auslaßöffnung I für die Steuerflüssigkeit zusammen. In Abb. 3 ist eine Hohlrippe !'1I dargestellt, von welcher aus die Bohrung 0 zu den Druckräumen des Differentialkolbens G, H führt. Zweckmäßigerweise kann diese Hohlrippe zugleich als Halterippe für den Führungskörper B dienen.In the ring valve housing A, connected by ribs 11I, there is an insert piece B which is designed in the form of a flow and which carries the control parts C, D inside. The slide E, designed as a differential piston, slides into the insert B, the two pressure chambers G, H being formed. A part of the main liquid flow that enters the ring slide at K is directed to the piston chamber G. From here a throttle bore F leads to the differential pressure chamber H, so that the pressure fluid for moving the slide E in the two chambers G, H is always in a certain pressure ratio to one another. In addition, inside the insert B in guides N, the control piston C is mounted, which can be moved from the outside via a rack and pinion D, for example by a handwheel. This control piston C works together with an outlet opening I located in the slide E for the control fluid. In Fig. 3 a hollow rib 1I is shown, from which the bore 0 leads to the pressure chambers of the differential piston G, H. This hollow rib can expediently serve as a retaining rib for the guide body B at the same time.

Zur Einleitung der Schieberbewegung wird durch Verstellen des -Steuerkolbens C die durch die Auslaßöffnung.T und damit auch durch die Drosselstelle F fließende Steuerflüssigkeitsmenge geändert. Dadurch ändern sich die in den Räumen G und 1I wirkenden Kräfte, und der Schieber E führt eine Bewegung im Sinne des Öffnens oder Schließens aus, bis wieder Gleichgewicht der auf den Differentialkolben wirkenden Kräfte eintritt. Dieser Gleichgewichtszustand wird auch dann nicht gestört, wenn sich etwa der Druck in der Leitung des Schiebers ändert, da die Druckflüssigkeit in den beiden Räumen G und H durch die Drosselstelle F miteinander in Verbindung steht und jede Drucksteigerung in dem einen Raum G auch eine Drucksteigerung in dem andern Raum H hervorruft. Erst das Verstellen des Steuerkolbens C bewirkt wieder eine Bewegung des Schiebers und damit eine Änderung des Ausflußquerschnitts L.To initiate the slide movement, the control piston is adjusted C the one flowing through the outlet opening T and thus also through the throttle point F. Control fluid amount changed. This changes the in rooms G and 1I acting forces, and the slide E performs a movement in the sense of opening or Closing out until the balance acting on the differential piston is restored Forces enters. This state of equilibrium is not disturbed even if the pressure in the line of the slide changes because the hydraulic fluid in the two rooms G and H through the throttle point F in connection with each other and every pressure increase in the one room G also an increase in pressure in the other room H causes. Only the adjustment of the control piston C brings about again a movement of the slide and thus a change in the outflow cross-section L.

Für den Umfang der Erfindung ist es unwesentlich, ob es sich um Ringschieber mit Ringstrahl oder Zentralstrahl handelt.For the scope of the invention it is immaterial whether it is a ring slide acts with ring beam or central beam.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ring slide controlled by the pressure of the operating fluid with a differential piston (E) guided in an insert and dividing it into two pressure chambers, characterized in that the two pressure chambers (G, H) formed by the differential piston (E) are connected to one another via a throttle point (F) Are connected, whereby the fluid quantity, which can be changed by a control piston (C), flows through the two pressure chambers (G, H) one behind the other on the way via the throttle point (F). z. Ring slide according to claim i, characterized in that the mean static pressure in the slide is used as the control pressure. 3. Ring slide according to claim i, characterized in that the control pressure is taken from a point at which the total pressure of the flow prevails regardless of the opening of the slide (E). q .. Ring slide according to claims i and 3, characterized in that the control pressure is taken from a streamlined, hollow inside baffle. 5. Ring slide according to claims i, 3 and .4, characterized in that the streamlined baffle simultaneously serves as a retaining rib (J1) for the guide body (B).