DE975424C

DE975424C - Valve arrangement for slow inlet, but fast outlet of a pressure medium, e.g. B. on conveyor brakes

Info

Publication number: DE975424C
Application number: DEG9678A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Herrmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1952-08-30
Filing date: 1952-08-30
Publication date: 1961-11-23

Description

AUSGEGEBEN AM 23. NOVEMBER 1961ISSUED NOVEMBER 23, 1961

G₉O₇SXII₃₅CG ₉ O ₇ SXII ₃₅ C

Es ist bekannt, Förderhaspel mit druckluftgesteuerten Bremsen zu versehen in der Weise, daß ein der Bremsleistung entsprechend bemessenes Gewicht durch Druckluft angehoben wird. Soll die Bremse betätigt werden, so wird lediglich die Druckluft umgesteuert. Die Verbindung des Druckluftzylinders mit der Zuführungsleitung wird unterbrochen, und gleichzeitig wird eine Luftaustrittsöffnung freigelegt. Die eigentliche Bremsung erfolgt also auf rein mechanischem Wege unter Ausnutzung der potentiellen Energie, die dem zuvor angehobenen Gewicht innewohnt.It is known, conveyor reel with compressed air controlled To provide brakes in such a way that a weight corresponding to the braking power through Compressed air is raised. If the brake is to be operated, only the compressed air is reversed. The connection of the compressed air cylinder with the supply line is interrupted, and at the same time an air outlet opening is exposed. The actual braking is therefore purely mechanical Ways using the potential energy inherent in the previously lifted weight.

Um wirksam bremsen zu können, ist einerseits eine möglichst schnelle Entlastung des Druckluftzylinders erwünscht; andererseits aber soll die Befüllung weniger plötzlich erfolgen, damit das Fallgewicht beim Anheben keine zu großen Geschwindigkeiten erreicht.In order to be able to brake effectively, the pressure on the compressed air cylinder must be relieved as quickly as possible he wishes; on the other hand, however, the filling should take place less suddenly, so that the falling weight when lifting does not reach too high speeds.

Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilanordnung zum langsamen Einlaß, aber schnellen Auslaß eines Druckmittels, z. B. zur Betätigung einer mittels Druckluft gelüfteten Fallgewichtsbremse in Förderanlagen, wobei zwischen dem eigentlichen Steuerorgan, ζ. B. einem Dreiwegehahn, und dem Arbeitszylinder, anschließend an den letzteren, eine Erweiterung der Druckmittelleitung vorgesehen ist, in welcher ein als Kolben ausgebildeter Ventilkörper gleitet, der bei Umsteuerung des Steuerorgans auf Auslaß eine zusätzliche Auspufföffnung freilegt. Das Neue besteht darin, daß die Erweiterung der Druckmittelleitung in den Arbeitszylinder mit einer als Ventilsitz für den Ventilkörper ausgebildeten Öffnung mündet, deren Querschnitt größer ist als der der Druckmittelleitung, aber kleiner als der der Erweiterung, und daß derThe invention relates to a valve assembly for slow inlet but fast outlet of a Pressure medium, e.g. B. to actuate a drop weight brake in conveyor systems, which is released by means of compressed air, whereby between the actual control unit, ζ. B. a three-way cock, and the working cylinder, subsequently to the latter, an extension of the pressure medium line is provided, in which a as Piston trained valve body slides, which when reversing the control member on the outlet an additional Exhaust opening exposed. The new thing is that the expansion of the pressure medium line in the working cylinder opens with an opening designed as a valve seat for the valve body, the Cross section is larger than that of the pressure medium line, but smaller than that of the extension, and that the

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Ventilkörper eine dauernd offene Durchtrittsöffnung aufweist, deren Querschnitt kleiner ist als der der Druckmittelleitung, so daß das Druckmittel bei Stellung des Steuerorgans auf Einlaß durch den Ventilkörper hindurch nur gedrosselt in den Arbeitszylinder eintreten kann und nach Druckausgleich vor und hinter dem Ventilkörper diesen auf Grund der sich aus den verschiedenen Querschnitten ergebenden Differenz der Druckkräfte auf seinem Ventilsitz festhält, ίο Zweckmäßig trägt der Ventilkörper auf seiner dem Arbeitszylinder zugekehrten Seite einen Absperrkegel. Es ist vorteilhaft, den Ventilkörper möglichst leicht zu machen und ihm die Gestalt eines topfförmigen Hohlkörpers zu geben, dessen freier Rand als Ventilkegel ausgebildet ist, während im Boden eine kleine Drosselöffnung angeordnet wird.Valve body has a continuously open passage opening, the cross section of which is smaller than that of the Pressure medium line, so that the pressure medium when the control member is in the inlet through the valve body only throttled through can enter the working cylinder and after pressure equalization before and behind the valve body this due to the difference resulting from the various cross-sections which holds pressure forces on its valve seat, ίο The valve body expediently carries on its The side facing the working cylinder has a shut-off cone. It is advantageous to close the valve body as lightly as possible make and give it the shape of a cup-shaped hollow body, its free edge as a valve cone is formed, while a small throttle opening is arranged in the bottom.

Es wurde schon vorgeschlagen, bei einem hydraulischen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge im Boden des hydraulischen Zylinders ein Ventil anzuordnen, welches so je nach den gegebenen Druckverhältnissen zur einen oder anderen Seite hin öffnet. Bei einem Überdruck in dem Zylinder tritt der Überschuß an Öl entgegen dem Druck einer Ventilbelastungsfeder in einen Sammelbehälter aus. Läßt der Druck in dem Zylinder nach und bewegt sich der Kolben zurück, so saugt er auf einem anderen Wege die zuvor ausgetretene Flüssigkeitsmenge in den Zylinder zurück. Diese vorbekannte Einrichtung hat eine grundsätzlich andere Wirkungsweise als die hydraulische Einrichtung, die gemäß der Erfindung Anwendung findet.It has already been proposed in a hydraulic shock absorber for motor vehicles in the bottom of the hydraulic cylinder to arrange a valve, which depending on the given pressure conditions on the one hand or the other side opens. In the event of an overpressure in the cylinder, the excess of oil counteracts this Pressure from a valve loading spring into a sump. The pressure in the cylinder decreases and if the piston moves back, it sucks in the previously leaked amount of liquid in a different way back in the cylinder. This previously known device has a fundamentally different mode of operation than the hydraulic device used according to the invention.

Außerdem sind bereits Ventilanordnungen zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems bekannt, bei welchen mindestens zwei Ventilkörper zur Anwendung gelangen und ferner im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Anordnung der Einlaß des Druckmittels in den Zylinder nur unter Zusammendrücken einer Feder erfolgen kann, während der Auslaß aus dem Zylinder jeweils unter Unterstützung durch die Kraft derselben Feder vor sich geht. Dadurch ist einerseits ein bestimmter Mindestdruck im Netz zum Einlaß in den Zylinder nötig, andererseits besteht die Möglichkeit, daß bei einem Nachlassen des Druckes im Netz, z. B. bei einer Druckschwankung, die Feder den Ventilkörper so weit zurückdrückt, daß er den Auslaß freigibt, ohne daß aber die Druckleitung auf Auslaß geschaltet ist.In addition, valve assemblies are already in place to solve the problem on which the invention is based known, in which at least two valve bodies are used and also in contrast to the inventive arrangement of the inlet of the pressure medium in the cylinder only under compression a spring can be done while the outlet from the cylinder each with the support of the Force of the same spring is going on. As a result, on the one hand, there is a certain minimum pressure necessary in the network for inlet into the cylinder, on the other hand there is the possibility that if the Pressure in the network, e.g. B. with a pressure fluctuation, the spring pushes the valve body back so far that he releases the outlet, but without the pressure line being switched to the outlet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. ι schematisch das Bremsgestänge eines Förderhaspeis, Fig. Ι schematically the brake linkage of a conveyor hasp,

Fig. 2 die Ventilanordnung gemäß der Erfindung, in vergrößertem Maßstab.Fig. 2 shows the valve arrangement according to the invention, on an enlarged scale.

Die Betätigung der in der Zeichnung nicht dargestellten Bremse erfolgt durch Verschwenken eines Winkelhebels 10, der bei 11 ortsfest gelagert ist und an den bei 12 das zu den Bremsbacken führende Gestänge 13 angeschlossen ist. Der Winkelhebel 10 steht unter der Einwirkung des Fallgewichtes 14. Dieses Gewicht wird angehoben und in seiner angehobenen Lage gehalten durch den Druckluftkolben 15, der sich in dem Arbeitszylinder 16 bewegt. Die Einführung der Druckluft in den Arbeitszylinder 16 erfolgt durch die Druckmittelleitung 17 über den Mehrwegehahn 18.The brake, not shown in the drawing, is actuated by pivoting a Angle lever 10, which is fixedly mounted at 11 and to which at 12 the linkage 13 leading to the brake shoes is connected. The angle lever 10 is standing under the action of the falling weight 14. This weight is raised and raised in its This position is held by the compressed air piston 15 which moves in the working cylinder 16. The introduction of the Compressed air enters the working cylinder 16 through the pressure medium line 17 via the multi-way valve 18.

Bei der gezeichneten Einstellung des Mehrwegehahnes 18 tritt Druckluft, die in der Pfeilrichtung 19 zugeführt wird, von unten in den Arbeitszylinder 16 ein. Sie durchströmt dabei die Erweiterung 20 der Druckmittelleitung 17, die erfindungsgemäß mit einer als Ventilsitz für den Ventilkörper 22 ausgebildeten Öffnung 21 in den Arbeitszylinder 16 mündet, wobei der Querschnitt der Öffnung 21 größer ist als derjenige der Druckmittelleitung 17, aber kleiner als der Querschnitt der Erweiterung 20. Ferner weist der Ventilkörper 22 eine dauernd offene Durchtrittsöffnung 24 auf, deren Querschnitt kleiner ist als derjenige der Druckmittelleitung 17, so daß das Druckmittel bei Stellung des Steuerorgans 18 auf Einlaß durch den Ventilkörper hindurch nur gedrosselt in den Arbeitszylinder eintreten kann. In der Erweiterung 20 ist der Ventilkörper 22 gleitend geführt; er trägt auf seiner dem Arbeitszylinder 16 zugekehrten Seite den Absperrkegel 23, welcher mit der entsprechend ausgebildeten Sitzkante der Öffnung 21 zusammenarbeitet. Der Ventilkörper ist ein topfförmiger Hohlkolben, dessen freier Rand als Ventilkegel 23 ausgebildet ist. Im Boden 25 des Ventilkörpers 22 ist eine kleine Drosselöffnung 24 angebracht, die wesentlich kleiner als die Öffnung 21 ist. Strömt die Druckluft in der in Fig. 1 dargestellten Richtung 19 in den Arbeitszylinder 16 ein, so wirkt der Druck gleichzeitig auf die Bodenfläche 25 des Ventilkörpers 22 und hebt diesen an, so daß sein Ventilkegel 23 eine Abdichtung an der Sitzkante bewirkt. Durch die Drosselöffnung 24 gelangt Druckluft nur langsam in den Zylinder 16, so daß der Kolben 15 mit dem Fallgewicht 14 langsam angehoben wird. Der Kolben bleibt in dieser Lage stehen, bis eine Bremsung erfolgen soll. Um eine solche auszulösen, wird der Mehrwegehahn 18 aus der Stellung 18« in die Stellung 18& umgelegt. Dadurch wird einmal der Zufluß 19 abgesperrt und gleichzeitig der Auslaß geöffnet, so daß die Druckluft in der Pfeilrichtung 19a abströmen kann. Allerdings strömt nur ein Teil der Druckluft durch die Leitung 17 zurück, weil in der Öffnung 24 eine starke Drosselung erfolgt. Zugleich wird aber auch der Ventilkörper 22 auf seiner Unterseite von dem Druck in der Erweiterung 20 entlastet. Der Ventilkörper 22 gibt die Öffnung 21 frei, und es kann zusätzlich Druckluft durch die Auspufföffnung 26 abströmen. Der Austritt der Druckluft erfolgt dort nahezu ohne jede Drosselung, so daß im Augenblick die volle potentielle Energie des Bremsgewichtes 14 zur Betätigung der Bremse zur Verfügung steht.In the illustrated setting of the multi-way valve 18, compressed air occurs, which is directed in the direction of the arrow 19 is fed into the working cylinder 16 from below. It flows through the extension 20 of the Pressure medium line 17 which, according to the invention, is designed as a valve seat for the valve body 22 Opening 21 opens into the working cylinder 16, the cross section of the opening 21 being larger than that the pressure medium line 17, but smaller than the cross section of the enlargement 20. Furthermore, the valve body 22 has a continuously open passage opening 24, the cross section of which is smaller than that of the Pressure medium line 17, so that the pressure medium in the position of the control member 18 on inlet through the The valve body can only enter the working cylinder in a throttled manner. In extension 20 is the Valve body 22 slidably guided; it carries the shut-off cone on its side facing the working cylinder 16 23, which cooperates with the correspondingly designed seat edge of the opening 21. The valve body is a cup-shaped hollow piston, the free edge of which is designed as a valve cone 23 is. In the bottom 25 of the valve body 22 a small throttle opening 24 is attached, which is essential is smaller than the opening 21. The compressed air flows in the direction 19 shown in Fig. 1 in the Working cylinder 16, the pressure acts simultaneously on the bottom surface 25 of the valve body 22 and lifts it so that its valve cone 23 seals the seat edge. Through the Throttle opening 24 is compressed air only slowly in the cylinder 16, so that the piston 15 with the Falling weight 14 is slowly raised. The piston remains in this position until braking takes place target. To trigger this, the multi-way valve 18 is moved from position 18 "to position 18 &" knocked down. As a result, the inflow 19 is shut off once and the outlet is opened at the same time, so that the compressed air can flow out in the direction of arrow 19a. However, only part of the compressed air flows back through the line 17, because in the opening 24 there is a strong throttling. But at the same time the valve body 22 on its underside is also relieved of the pressure in the enlargement 20. Of the The valve body 22 releases the opening 21, and compressed air can additionally pass through the exhaust opening 26 flow away. The exit of the compressed air takes place there almost without any throttling, so that at the moment the full potential energy of the braked weight 14 is available for actuating the brake.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung des Ventilkörpers 22, der bei der gezeigten Stellung die Öffnung 21 abschließt, herrscht in dem Raum unterhalb der Drosselöffnung 24 und oberhalb der Ventilsitzebene 21 der gleiche Druck. Dieser Druck wirkt also in dem oberen Raum auf die Kolbenfläche, die vom Durchmesser des Ventilsitzes begrenzt ist. In dem unteren Raum wirkt dieser Druck auf eine erheblich größere Fläche, die durch den Durchmesser der Erweiterung 20 bestimmt wird. Es herrscht somit kein Kräftegleichgewicht, da der auf die größere Fläche wirkende Druck den auf die kleinere Fläche wirkenden Druck übersteigt. Es ist daher bei gleichemIn the position of the valve body 22 illustrated in FIG. 2, which in the position shown the Opening 21 closes, prevails in the space below the throttle opening 24 and above the valve seat level 21 the same pressure. This pressure thus acts in the upper space on the piston area, which is from Diameter of the valve seat is limited. In the lower room, this pressure affects you considerably larger area, which is determined by the diameter of the extension 20. So it rules no equilibrium of forces, since the pressure acting on the larger area is the pressure acting on the smaller area acting pressure. It is therefore with the same

Druck in beiden Räumen stets eine Kraft in Schließrichtung auf den Ventilkörper wirksam.Pressure in both spaces always exerts a force in the closing direction on the valve body.

Bei Druckschwankungen können sich die Druckräume oberhalb und unterhalb des Ventilkörpers 22 stets über die Drosselbohrung 24 ausgleichen. Dabei spielt das Gewicht des Ventilkörpers keine Rolle.In the event of pressure fluctuations, the pressure spaces above and below the valve body 22 can be always compensate via the throttle bore 24. The weight of the valve body is irrelevant.

Dies gilt für den Normalzustand, bei dem auch Druckschwankungen, die für den Betrieb des Haspels ungefährlich sind, auftreten können. Wird nun durch das Ansprechen von Sicherheitseinrichtungen das Steuerorgan 18 plötzlich so umgesteuert, daß in dem Raum unterhalb des Ventilkörpers 22 durch Abströmen der Druckluft der Druck auf den atmosphärischen Druck absinkt, dann wirft der Überdruck in dem darüberliegenden Raum das Ventil mit großer Kraft, d. h. schlagartig, in die andere Ventilendstellung, so daß die großen Auslaßschlitze 26 frei werden. Das Gewicht 14 fällt ab und betätigt die über die Hebel 10 an ihm angeschlossenen Einrichtungen.This applies to the normal state in which there are also pressure fluctuations that are necessary for the operation of the reel are not dangerous. When the safety devices respond, the Control member 18 suddenly reversed so that in the space below the valve body 22 by outflow the compressed air the pressure drops to the atmospheric pressure, then the overpressure throws in the valve above with great force, d. H. suddenly, in the other valve end position, so that the large outlet slots 26 are free. The weight 14 falls off and actuates the over the levers 10 on facilities connected to it.

Praktische Versuche haben ergeben, daß mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung eine außerordentlich präzise Betätigung der Bremse möglich ist.Practical tests have shown that with the help of the device described, an extraordinary precise actuation of the brake is possible.

Elementenschutz und Schutz für eine Unterkombination werden nicht beansprucht.Element protection and protection for a sub-combination are not claimed.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

I. Valve arrangement for slow inlet but rapid outlet of a pressure medium, e.g. B. to actuate a weight brake released by means of compressed air in conveyor systems, with between the actual control unit, ζ. Β. a three-way valve, and the working cylinder, following the latter, an extension of the pressure medium line is provided, in which a valve body designed as a piston slides, which exposes an additional exhaust opening when the control member is reversed to the outlet, characterized in that the extension (20) of the Pressure medium line (17) opens into the working cylinder (16) with an opening (21) designed as a valve seat for the valve body (22), the cross section of which is larger than that of the pressure medium line but smaller than that of the extension, and that the valve body is permanently open Has passage opening (24) whose cross-section is smaller than that of the pressure medium line, so that when the control element (18) is in the position of inlet through the valve body, the pressure medium can only enter the working cylinder in a throttled manner and after pressure equalization in front of and behind the valve body this is due to the reason the Di resulting from the various cross-sections fferenz the pressure forces on its valve seat.

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the valve body (22) on its side facing the working cylinder (16) carries a shut-off cone (23).

3. Valve arrangement according to claim 2, characterized in that the valve body (22) is a is cup-shaped hollow piston, the free edge of which is designed as a valve cone (23), while in the Bottom (25) a small throttle opening (24) is arranged.

Considered publications:

German Patent Nos. 487 476, 683 080, 701908, 724617, 735860;
U.S. Patent No. 2,583,169.

1 sheet of drawings