EP0074496A1 - Valve device, especially for a pressure casting machine - Google Patents

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EP0074496A1
EP0074496A1 EP82107315A EP82107315A EP0074496A1 EP 0074496 A1 EP0074496 A1 EP 0074496A1 EP 82107315 A EP82107315 A EP 82107315A EP 82107315 A EP82107315 A EP 82107315A EP 0074496 A1 EP0074496 A1 EP 0074496A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
cone
thread
valve device
pressure
Prior art date
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Granted
Application number
EP82107315A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0074496B1 (en
Inventor
Hans Gebhard Krines
Hans-Jürgen Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vickers Systems GmbH
Original Assignee
Vickers Systems GmbH
Sperry Vickers Zweigniederlassung Der Sperry GmbH
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Publication date
Application filed by Vickers Systems GmbH, Sperry Vickers Zweigniederlassung Der Sperry GmbH filed Critical Vickers Systems GmbH
Publication of EP0074496A1 publication Critical patent/EP0074496A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0074496B1 publication Critical patent/EP0074496B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/32—Controlling equipment

Definitions

  • the invention relates to a valve device of the type mentioned in the preamble of the main claim.
  • a valve device for example for heating, air conditioning or the like.
  • a valve plunger performing a lifting movement is known, which can be actuated by an actuator attached to the valve, the actuator being a commercially available motor and between the Motor drive shaft and the valve tappet is arranged a gear converting the rotary movement into a lifting movement.
  • the opening movement of a locking piston is adjustable by a handwheel that acts on a longitudinal spindle. When the handwheel is turned, the spindle is adjusted longitudinally and thus the opening travel of the valve cone is adjusted.
  • This DE-OS 20 58 112 and DE-GM 7 507 129 valve devices are thus known at which the valve cone is adjustable by a gear engaging in a thread of the valve housing or a part thereof.
  • the invention has for its object to provide a fast-switching valve device in which the adjustable opening limitation of the valve cone can be carried out with the help of small manual or motor forces with structurally simple means in a space-saving device housing in direct drive.
  • the invention provides the features of the characterizing part of the main claim. -
  • the features of the subclaims serve the further development and improvement of the features of the main claim.
  • the advantage of the device according to the invention is that the threaded bushing, which limits the opening travel of the valve cone, e.g. B. can be done by an inexpensive electric drive in the form of a preferably remote-controlled stepper motor with low torque in direct drive or when manually operated this also only has to apply a low torque.
  • the device according to the invention is based on the idea of hydraulic pressure equalization between the two effective end faces of the threaded bushing, so that the motor or manual driving force only the mechanical friction and spring forces can be overcome.
  • the entire valve mechanism of the device according to the invention is designed as a cylindrical cartridge and forms an interchangeable structural unit with the individual valve parts described below.
  • the bore 2 of the housing is z. B. with a feed line, not shown, of a pressure accumulator of a die casting machine in connection, while the axial bore 3 is connected to the cylinder space.
  • the holes 2 and 3 can also serve another purpose.
  • the annular valve seat 4 is formed by the inner end of the bore 3; the screwed-in head surface 5 of the valve cone 6 bears against it when the valve is closed.
  • the arrangement and design of the valve seat 4 and the screwed-in head surface 5 is such that, when the valve is closed, the pressure in the line 2 and the annular chamber 2a can act on the projected diameter surface of the section 5a of the head surface 5.
  • the housing 1 has a further bore 7, which can also be closed with respect to the bore 3 by the valve cone 6.
  • This has a hollow cylindrical shape and is guided with its outer wall on a section 8 of the longitudinal bore 9 of the housing.
  • the rear end of the valve cone 6 has a ring-like outward reinforcement 10, just as the bore 9 has a corresponding extension 11.
  • an annular shoulder 12 on the housing and an annular shoulder 13 on the one hand Valve cone 6 is formed, between which a corresponding annular space is formed in the extension 11 of the bore 9, which is kept depressurized via the bore 14.
  • the rear reinforcement 10 increases the effective rear end face compared to the front effective end face of the valve cone 6.
  • the inner wall of the hollow valve cone 6 also forms a shoulder 15 which forms the abutment of a spring 16 described in more detail below.
  • the enlargement 11 of the bore 9 merges into a valve chamber 17, into which a bore 18 opens, which is connected via a first check valve 19 and a second opposing check valve 20 to a bore 21, which in turn via the bores 22, 23 with another Chamber 24 communicates.
  • the head 25 of a threaded bushing 26 is arranged so that it can move and be sealed.
  • Its end face 27 (FIG. 2), like the rear end face 28 of the valve cone 6, is under the effect of the pressure in the chamber 17 and the bore 18.
  • the threaded bushing 26 engages with the external thread in the internal thread 29 of the valve housing 1.
  • the rear end face 30 of the threaded bushing 26 (FIG. 2) is under the effect of the pressure in the chamber 31, which also prevails in the bore 21 and also through the bores 22, 23 in the chamber 24, which are from the shoulders 32, 33 of the threaded bushing is axially limited.
  • the second end of the axial pressure spring 16 bears against the end face 27 of the threaded bushing, which can optionally also be equipped with an axial pressure bearing to reduce the rotational friction forces.
  • the shaft 34 of the adjustment drive for the threaded bushing 26 provided with the general reference number 35 is mounted.
  • the shaft 34 is connected via a coupling part 36 to the drive shaft 37 of the adjusting drive arranged in the housing 38, which, for. B. can be a low torque stepper motor.
  • the front end of the shaft 34 extends in a sealed manner into the interior 39 of the valve cone 6 and is enclosed by the spring 16.
  • the threaded bushing 26 which is non-rotatably connected to the threaded shaft.
  • the threaded bushing 26 can be connected to the shaft 34 via several axial rows 40 of balls.
  • the parts 26 and 34 can be connected in a rotationally fixed manner via a rotary wedge 41, which engages in a corresponding groove 42 of the threaded bushing 26, while according to FIG. 44 can be accomplished.
  • the interior 39 of the valve cone 6 as well as the interior of the shaft 34 is kept depressurized via a bore 45.
  • the leadership of the valve cone 6 is carried out except by contacting the Wall of the bore 9 and the extension 11 through an axial rod 46 which is guided within the shaft 34.
  • this axial rod 46 is passed through the shaft 37 of the adjusting drive 35 and ends at the level of a displacement transducer 47, through which a position-controlled regulation of the valve cone 6 of the valve control described below can take place.
  • the check valve 19 acts as a differential pressure valve between the chamber 17 in front (ie in FIGS. 1 and 2 on the left) of the threaded sleeve 26 and the chamber 31 behind (ie on the right) of the threaded sleeve 26.
  • pressure is applied in the bore 21, it is in the chamber 31 this pressure, while in the chamber 17 there is a lower pressure caused by the check valve 19, as a result of which the threaded bushing 26 is pressed to the left in FIGS.
  • the enlarged head 25 of the sleeve carries two seals 25a and 25b, which can be designed as a ring or gap seal.
  • valve 1 provides a check valve 50 connected to the bore 7 as a control pressure safety valve so that the valve plug 6 remains closed even when the main pressure suddenly escapes through the bore 2.
  • An electrically operated, leak-free directional seat valve 51 connects to the valve 50 as a pilot stage for the sudden opening of the valve cone 6.
  • Designated at 52 is a flow control valve for the limited supply of control oil for the slow opening and closing movement of the plug valve 6, which is connected to a check valve 53 serves to separate the control oil flow between the directional seat valve 51 and the main control valve 54.
  • the main control valve 54 When the main control valve 54 is actuated via the pilot valve 51, the valve plug 6 can open suddenly.
  • an electrically operated leakage-free directional seat valve 55 is connected, which is preceded by a throttle valve 56 for manual preselection of the slow opening movement of the valve plug 6, which is connected to the bore 21 of the housing 1.
  • the quick opening of the valve cone 6 can take place at any time during the slow opening process.
  • the directional seat valve 51 is switched on and the previously closed head Control valve 54 opened, the control current escapes from the chamber 17 via the check valve 20, the bore 21, the line 61 and the open main control valve 54 and the line 62 with the larger outflow cross section than that of the throttle valve 56th
  • the throttle valve 56 and directional valve 55 are replaced here by an electrically, proportionally adjustable design with position control. This makes it possible to regulate the slow opening and closing of the valve cone 6 as desired, i. H. to achieve a target-actual value comparison of the valve cone 6 via the displacement sensor 47.
  • the main control valve 54 is opened quickly in the manner described above.
  • the electrically controllable directional seated valves 51 and 55 shown in FIG. 1 can optionally also be designed with pneumatic or hydraulic control.

Abstract

1. Valve arrangement, especially for pressure die casting machines, with the following features : - arranged in a valve housing (1) is a main valve with a valve cone (6), a control piston (10) and a stroke-limiting stop (25) ; - the stroke-limiting stop (25) can be adjusted by means of a drive mechanism (26, 34), which comprises a threaded bush (26) and a support thread (48) arranged on the valve housing (1) ; - a control valve device (50 to 56), which also contains throttle devices (56), is connected by at least one control line (61) to the main valve, so that the valve cone (6) of the latter can execute a delayed or a quick movement ; characterised in that the threaded bush (26) has pressurised surfaces (27, 30, 33), on which counteracting displacement forces - in the support direction or in the release direction - develop onto the threaded bush (26), the relative size of which displacement forces to one another changes with every switching cycle of the valve cone (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.The invention relates to a valve device of the type mentioned in the preamble of the main claim.

Durch das DE-GM 76 04 336 ist eine Ventilvorrichtung, beispielsweise für Heizungs-, Klimaanlagen od. dgl. mit einem eine Hubbewegung ausführenden Ventilstößel bekannt, der von einem am Ventil befestigten Stellantrieb betätigbar ist, wobei der Stellantrieb ein handelsüblicher Motor ist und zwischen der Motorantriebswelle und dem Ventilstößel ein die Drehbewegung in eine Hubbewegung umwandelndes Getriebe angeordnet ist. - Durch die DE-OS 20 58 112 ist ferner eine Vorrichtung zur Steuerung der Zuschaltung des Multiplikators zum Presskolben an Multiplikator-Druckgießmaschinen bekannt, wobei die Öffnungsbewegung eines Verschlußkolbens durch ein Handrad einstellbar ist, das auf eine Längsspindel wirkt. Bei Drehen des Handrades wird mit Hilfe der Spindel eine Längsverstellung derselben und damit ein Einstellen des Öffnungsweges des Ventilkegels bewirkt. - Durch diese DE-OS 20 58 112 und durch das DE-GM 7 507 129 sind somit Ventileinrichtungen bekannt, bei denen der Ventilkegel durch ein in ein Gewinde des Ventilgehäuses oder eines Teils desselben eingreifendes Getriebe verstellbar ist.From DE-GM 76 04 336 a valve device, for example for heating, air conditioning or the like. With a valve plunger performing a lifting movement is known, which can be actuated by an actuator attached to the valve, the actuator being a commercially available motor and between the Motor drive shaft and the valve tappet is arranged a gear converting the rotary movement into a lifting movement. - From DE-OS 20 58 112 a device for controlling the connection of the multiplier to the plunger on multiplier die casting machines is also known, the opening movement of a locking piston is adjustable by a handwheel that acts on a longitudinal spindle. When the handwheel is turned, the spindle is adjusted longitudinally and thus the opening travel of the valve cone is adjusted. - This DE-OS 20 58 112 and DE-GM 7 507 129 valve devices are thus known at which the valve cone is adjustable by a gear engaging in a thread of the valve housing or a part thereof.

Diesen bekannten Vorrichtungen gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schnell schaltende Ventilvorrichtung zu schaffen, bei der die einstellbare Öffnungsbegrenzung des Ventilkegels mit Hilfe kleiner manueller oder motorischer Kräfte mit konstruktiv einfachen Mitteln in einem raumsparenden Vorrichtungsgehäuse im Direktantrieb erfolgen kann.Compared to these known devices, the invention has for its object to provide a fast-switching valve device in which the adjustable opening limitation of the valve cone can be carried out with the help of small manual or motor forces with structurally simple means in a space-saving device housing in direct drive.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. - Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Weiterentwicklung und Verbesserung der Merkmale des Hauptanspruches.To achieve this object, the invention provides the features of the characterizing part of the main claim. - The features of the subclaims serve the further development and improvement of the features of the main claim.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die den Öffnungsweg des Ventilkegels begrenzende Gewindebüchse z. B. durch einen preisgünstigen elektrischen Antrieb in Form eines vorzugsweise ferngesteuerten Schrittmotors mit niedrigem Drehmoment im Direktantrieb erfolgen kann bzw. bei manueller Betätigung diese ebenfalls nur ein geringes Drehmoment aufzubringen hat. Hierbei geht die erfindungsgemäße Vorrichtung von dem Gedanken des hydraulischen Druckausgleichs zwischen den beiden wirksamen Stirnflächen der Gewindebüchse aus, so daß durch die motorische oder manuelle Antriebskraft nur die mechanischen Reibkräfte sowie Federkräfte zu überwinden sind. Hierzu wird bei jeder Druckbeaufschlagung des Ventilkegels, d. h. bei jedem Schließen des Ventils die Gewindebüchse mit ihrem Gewinde von den benachbarten Flanken des Gehäusegewindes abgehoben, wobei zwangsläufig eine Schmierung der Gewindeflanken, des Büchsen- wie des Gehäusegewindes erfolgt, so daß es bei der Verstellung der Gewindebüchse, wie ausgeführt, nur des Uberwindens der mechanischen Reibkräfte und Federkräfte bedarf, nicht dagegen, wie bei bisher bekannten Vorrichtungen des Lösens der infolge des hohen Pressdruckes der Gewindeflanken aneinander "trockenhaftenden" Gewinde der Büchse und des Gehäuses.The advantage of the device according to the invention is that the threaded bushing, which limits the opening travel of the valve cone, e.g. B. can be done by an inexpensive electric drive in the form of a preferably remote-controlled stepper motor with low torque in direct drive or when manually operated this also only has to apply a low torque. Here, the device according to the invention is based on the idea of hydraulic pressure equalization between the two effective end faces of the threaded bushing, so that the motor or manual driving force only the mechanical friction and spring forces can be overcome. For this purpose, each time the valve cone is pressurized, that is, each time the valve is closed, the threaded bush with its thread is lifted from the adjacent flanks of the housing thread, lubrication of the thread flanks, the bushing and the housing thread inevitably taking place, so that it occurs when the threaded bushing is adjusted , as stated, only requires overcoming the mechanical friction and spring forces, not against it, as in previously known devices of loosening the thread of the bushing and the housing, which "dry adheres" to one another as a result of the high pressure of the thread flanks.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt und zwar zeigen

  • Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten Steuerung,
  • Fig. 2 eine Ausführungsform mit einem Wegaufnehmer für den elektrischen Regelkreis und einer zweiten Steuerung oder Regelung und
  • Fig. 3 Verbindungen zwischen der Welle des Stellantriebs und der Gewindebüchse.
In the drawing, embodiments of the device according to the invention are shown and show
  • 1 shows an embodiment of the device according to the invention with a first control,
  • Fig. 2 shows an embodiment with a displacement sensor for the electrical control circuit and a second control or regulation and
  • Fig. 3 connections between the shaft of the actuator and the threaded sleeve.

Der gesamte Ventilmechanismus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als zylindrische Patrone ausgeführt und bildet mit den einzelnen nachstehend beschriebenen Ventilteilen eine auswechselbare Baueinheit. Die Bohrung 2 des Gehäuses steht z. B. mit einer nicht dargestellten Speiseleitung eines Druckspeichers einer Druckgießmaschine in Verbindung, während die axiale Bohrung 3 mit dem Zylinderraum verbunden ist. Die Bohrungen 2 und 3 können auch einer anderen Zweckbestimmung dienen. - Der ringförmige Ventilsitz 4 wird durch das innere Ende der Bohrung 3 gebildet; gegen ihn liegt die eingedrehte Kopffläche 5 des Ventilkegels 6 bei geschlossenem Ventil an. Die Anordnung und Ausbildung des Ventilsitzes 4 und der eingedrehten Kopffläche 5 ist so getroffen, daß bei geschlossenem Ventil der Druck in der Leitung 2 und der Ringkammer 2a auf die projektierte Durchmesserfläche des Abschnitts 5a der Kopffläche 5 wirken kann.The entire valve mechanism of the device according to the invention is designed as a cylindrical cartridge and forms an interchangeable structural unit with the individual valve parts described below. The bore 2 of the housing is z. B. with a feed line, not shown, of a pressure accumulator of a die casting machine in connection, while the axial bore 3 is connected to the cylinder space. The holes 2 and 3 can also serve another purpose. - The annular valve seat 4 is formed by the inner end of the bore 3; the screwed-in head surface 5 of the valve cone 6 bears against it when the valve is closed. The arrangement and design of the valve seat 4 and the screwed-in head surface 5 is such that, when the valve is closed, the pressure in the line 2 and the annular chamber 2a can act on the projected diameter surface of the section 5a of the head surface 5.

Auf Höhe der Bohrung 2 weist das Gehäuse 1 eine weitere Bohrung 7 auf, die gegenüber der Bohrung 3 gleichfalls durch den Ventilkegel 6 abschließbar ist. Dieser weist hohlzylindrische Form auf und wird mit seiner Außenwand an einem Abschnitt 8 der Längsbohrung 9 des Gehäuses geführt. Das hintere Ende des Ventilkegels 6 weist eine ringartige nach außen gerichtete Verstärkung 10 auf, wie auch die Bohrung 9 eine entsprechende Erweiterung 11 besitzt. Hierdurch wird einerseits eine Ringschulter 12 an dem Gehäuse und eine Ringschulter 13 an dem Ventilkegel 6 gebildet, zwischen denen in der Erweiterung 11 der Bohrung 9 ein entsprechender Ringraum entsteht, der über die Bohrung 14 drucklos gehalten ist. - Andererseits wird durch die hintere Verstärkung 10 die wirksame rückseitige Stirnfläche gegenüber der vorderen wirksamen Stirnfläche des Ventilkegels 6 vergrößert. - Die Innenwand des hohlen Ventilkegels 6 bildet ebenfalls eine Schulter 15, die das eine Widerlager einer untenstehend noch näher beschriebenen Feder 16 bildet.At the level of the bore 2, the housing 1 has a further bore 7, which can also be closed with respect to the bore 3 by the valve cone 6. This has a hollow cylindrical shape and is guided with its outer wall on a section 8 of the longitudinal bore 9 of the housing. The rear end of the valve cone 6 has a ring-like outward reinforcement 10, just as the bore 9 has a corresponding extension 11. As a result, an annular shoulder 12 on the housing and an annular shoulder 13 on the one hand Valve cone 6 is formed, between which a corresponding annular space is formed in the extension 11 of the bore 9, which is kept depressurized via the bore 14. On the other hand, the rear reinforcement 10 increases the effective rear end face compared to the front effective end face of the valve cone 6. - The inner wall of the hollow valve cone 6 also forms a shoulder 15 which forms the abutment of a spring 16 described in more detail below.

Die Erweiterung 11 der Bohrung 9 geht in eine Ventilkammer 17 über, in die eine Bohrung 18 mündet, die über ein erstes Rückschlagventil 19 und ein zweites entgegengerichtetes Rückschlagventil 20 mit einer Bohrung 21 verbunden ist, die ihrerseits über die Bohrungen 22, 23 mit einer weiteren Kammer 24 in Verbindung steht.The enlargement 11 of the bore 9 merges into a valve chamber 17, into which a bore 18 opens, which is connected via a first check valve 19 and a second opposing check valve 20 to a bore 21, which in turn via the bores 22, 23 with another Chamber 24 communicates.

In der Erweiterung 11 der Bohrung 9 ist der Kopf 25 einer Gewindebüchse 26 verschieblich und abgedichtet angeordnet. Ihre Stirnseite 27 (Fig. 2) steht wie auch die rückseitige Stirnfläche 28 des Ventilkegels 6 unter der Wirkung des Druckes in der Kammer 17 und der Bohrung 18. - Die Gewindebüchse 26 greift mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde 29 des Ventilgehäuses 1 ein. Die rückseitige Stirnfläche 30 der Gewindebüchse 26 (Fig. 2) steht unter Wirkung des Druckes in der Kammer 31, der auch in der Bohrung 21 sowie über die Bohrungen 22, 23 in der Kammer 24 herrscht, die von den Schultern 32, 33 der Gewindebüchse axial begrenzt wird. - Gegen die Stirnseite 27 der Gewindebüchse liegt das zweite Ende der Axialdruckfeder 16 an, die wahlweise auch mit einem Axialdrucklager zur Reduzierung der Drehreibkräfte ausgestattet sein kann.In the extension 11 of the bore 9, the head 25 of a threaded bushing 26 is arranged so that it can move and be sealed. Its end face 27 (FIG. 2), like the rear end face 28 of the valve cone 6, is under the effect of the pressure in the chamber 17 and the bore 18. The threaded bushing 26 engages with the external thread in the internal thread 29 of the valve housing 1. The rear end face 30 of the threaded bushing 26 (FIG. 2) is under the effect of the pressure in the chamber 31, which also prevails in the bore 21 and also through the bores 22, 23 in the chamber 24, which are from the shoulders 32, 33 of the threaded bushing is axially limited. The second end of the axial pressure spring 16 bears against the end face 27 of the threaded bushing, which can optionally also be equipped with an axial pressure bearing to reduce the rotational friction forces.

In dem Ventilgehäuse 1 ist die Welle 34 des mit der allgemeinen Bezugsziffer 35 versehene Verstellantrieb für die Gewindebüchse 26 gelagert. Hierbei ist die Welle 34 über einen Kupplungsteil 36 mit der Antriebswelle 37 des in dem Gehäuse 38 angeordneten Verstellantriebs verbunden, der z. B. ein Schrittmotor mit kleinem Drehmoment sein kann. Das vordere Ende der Welle 34 ragt abgedichtet bis in den Innenraum 39 des Ventilkegels 6 und wird von der Feder 16 umschlossen. Gleichfalls abgedichtet gegenüber der Welle-34 ist die Gewindebüchse 26, die drehfest mit der Gewindewelle verbunden ist. Hierzu kann gemäß Fig. 3a die Gewindebüchse 26 über mehrere axiale Kugelreihen 40 mit der Welle 34 verbunden sein. Gemäß Fig. 3b können die Teile 26 und 34 über einen Drehkeil 41, der in eine entsprechende Nut 42 der Gewindebüchse 26 eingreift, drehfest verbunden sein, während gemäß Fig. 3c die Drehfestigkeit der Gewindebüchse 26 und der Welle 34 über Federn und Nuten 43, 44 bewerkstelligt werden kann.In the valve housing 1, the shaft 34 of the adjustment drive for the threaded bushing 26 provided with the general reference number 35 is mounted. Here, the shaft 34 is connected via a coupling part 36 to the drive shaft 37 of the adjusting drive arranged in the housing 38, which, for. B. can be a low torque stepper motor. The front end of the shaft 34 extends in a sealed manner into the interior 39 of the valve cone 6 and is enclosed by the spring 16. Also sealed off from the shaft-34 is the threaded bushing 26, which is non-rotatably connected to the threaded shaft. 3a, the threaded bushing 26 can be connected to the shaft 34 via several axial rows 40 of balls. 3b, the parts 26 and 34 can be connected in a rotationally fixed manner via a rotary wedge 41, which engages in a corresponding groove 42 of the threaded bushing 26, while according to FIG. 44 can be accomplished.

Der Innenraum 39 des Ventilkegels 6 wie auch der Innenraum der Welle 34 ist über eine Bohrung 45 drucklos gehalten. - Die Führung des Ventilkegels 6 erfolgt außer durch Anlage an der Wand der Bohrung 9 und der Erweiterung 11 durch eine Axialstange 46, die innerhalb der Welle 34 geführt ist.The interior 39 of the valve cone 6 as well as the interior of the shaft 34 is kept depressurized via a bore 45. - The leadership of the valve cone 6 is carried out except by contacting the Wall of the bore 9 and the extension 11 through an axial rod 46 which is guided within the shaft 34.

Gemäß Fig. 2 ist diese axiale Stange 46 durch die Welle 37 des Verstellantriebs 35 hindurchgeführt und endet auf Höhe eines Wegaufnehmers 47, durch den eine lagekontrollierte Regelung des Ventilkegels 6 der untenstehend beschriebenen Ventilsteuerung erfolgen kann.2, this axial rod 46 is passed through the shaft 37 of the adjusting drive 35 and ends at the level of a displacement transducer 47, through which a position-controlled regulation of the valve cone 6 of the valve control described below can take place.

Für die Erfindung ist die Betrachtung der Gewindebüchse 26, insbesondere deren Gewinde 29 und das Gegengewinde 48 (Fig. 2) des Gehäuses 1 wichtig. Das Rückschlagventil 19 wirkt hierbei als Differenzdruckventil zwischen der Kammer 17 vor (d. h. in den Fig. 1 und 2 links) der Gewindebüchse 26 und der Kammer 31 hinter (d. h. rechts) der Gewindebüchse 26. Bei Druckgabe in der Bohrung 21 stellt sich in der Kammer 31 dieser Druck ein, während in der Kammer 17 sich ein durch das Rückschlagventil 19 bewirkter geringerer Druck herrscht, wodurch die Gewindebüchse 26 nach links in den Fig. 1 und 2 gedrückt wird und sich hierbei die Flanken des Gewindes 29 der Büchse 26 von den Flanken des Gewindes 48 entgegen der Wirkung der Feder 16 abheben und die Flanken mit einem Schmierfilm neuerlich versehen werden. Zum Verstellen der Büchse 26, wodurch der Hub des Ventilkegels 6 veränderbar ist, bedarf es daher nur geringer Kräfte an der Welle 34, da nur die auftretenden Reibungskräfte zwischen den Gewinden 29 und 48 sowie den Dichtungen und die Federkräfte 16, 19 und 20 zu überwinden sind. Ein Haften oder Festfressen der Gewindeflanken aneinander ist ausgeschlossen durch Wiederholung des vorgenannten Ablaufes nach jeder erfolgten Gewindeflanken-Druckbeaufschlagung.It is important for the invention to consider the threaded bushing 26, in particular its thread 29 and the counter thread 48 (FIG. 2) of the housing 1. The check valve 19 acts as a differential pressure valve between the chamber 17 in front (ie in FIGS. 1 and 2 on the left) of the threaded sleeve 26 and the chamber 31 behind (ie on the right) of the threaded sleeve 26. When pressure is applied in the bore 21, it is in the chamber 31 this pressure, while in the chamber 17 there is a lower pressure caused by the check valve 19, as a result of which the threaded bushing 26 is pressed to the left in FIGS. 1 and 2 and the flanks of the thread 29 of the bushing 26 move away from the flanks lift the thread 48 against the action of the spring 16 and the flanks are provided with a lubricating film again. To adjust the sleeve 26, whereby the stroke of the valve cone 6 can be changed, only small forces are therefore required on the shaft 34, since only the frictional forces occurring between the threads 29 and 48 and the seals and the feet forces 16, 19 and 20 must be overcome. Sticking or seizing of the thread flanks to one another is excluded by repeating the above-mentioned process after each thread flank pressure has been applied.

Da die Stirnfläche 28 der Verstärkung 10 zusammen mit der Schulterfläche 15 eine größere Fläche als die projektierten Flächen der Abschnitte 5a und 5b (siehe Fig. 1) bilden, ist hierdurch die für den Schließvorgang des Ventilkegels 6 erforderliche Differentialdruckwirkung gegeben.Since the end face 28 of the reinforcement 10 together with the shoulder face 15 form a larger area than the projected areas of the sections 5a and 5b (see FIG. 1), this provides the differential pressure effect required for the closing process of the valve cone 6.

Um die Druckdifferenz zwischen der Kammer 17 einerseits und den Kammern 24 und 31 zu gewährleisten, trägt der erweiterte Kopf 25 der Büchse zwei Dichtungen 25a und 25b, die als Ring-oder Spaltdichtung ausgeführt sein können.In order to ensure the pressure difference between the chamber 17 on the one hand and the chambers 24 and 31, the enlarged head 25 of the sleeve carries two seals 25a and 25b, which can be designed as a ring or gap seal.

Der Schaltplan nach Fig. 1 sieht ein mit der Bohrung 7 in Verbindung stehendes Rückschlagventil 50 als Steuerdruck-Sicherheitsventil vor, damit der Ventilkegel 6 auch dann geschlossen bleibt, wenn der Hauptdruck über die Bohrung 2 plötzlich entweicht. An das Ventil 50 schließt ein elektrisch betätigtes leckölfreies Wegesitzventil 51 als Vorsteuerstufe für die schlagartige Öffnung des Ventilkegels 6 an. Mit 52 ist ein Stromregelventil für die begrenzte Steuerölversorgung für die langsame Öffnungs- und Schließbewegung des Kegelventils 6 bezeichnet, das mit einem Rückschlagventil 53 verbunden ist, das der Trennung der Steuerölströmung zwischen dem Wegesitzventil 51 und dem Hauptsteuerventil 54 dient. Bei Betätigen des Hauptsteuerventils 54 über das Pilotventil 51 kann eine schlagartige Öffnungsbewegung des Ventilkegels 6 erfolgen. Mit dem Ausgang 62 des Hauptsteuerventils 54 ist ein elektrisch betätigtes leckölfreies Wegesitzventil 55 verbunden, dem ein Drosselventil 56 zur manuellen Vorwahl der langsamen Öffnungsbewegung des Ventilkegels 6 vorgeschaltet ist, das mit der Bohrung 21 des Gehäuses 1 verbunden ist.1 provides a check valve 50 connected to the bore 7 as a control pressure safety valve so that the valve plug 6 remains closed even when the main pressure suddenly escapes through the bore 2. An electrically operated, leak-free directional seat valve 51 connects to the valve 50 as a pilot stage for the sudden opening of the valve cone 6. Designated at 52 is a flow control valve for the limited supply of control oil for the slow opening and closing movement of the plug valve 6, which is connected to a check valve 53 serves to separate the control oil flow between the directional seat valve 51 and the main control valve 54. When the main control valve 54 is actuated via the pilot valve 51, the valve plug 6 can open suddenly. With the output 62 of the main control valve 54, an electrically operated leakage-free directional seat valve 55 is connected, which is preceded by a throttle valve 56 for manual preselection of the slow opening movement of the valve plug 6, which is connected to the bore 21 of the housing 1.

Der Funktionsablauf bei langsamem Öffnen des Kegelventils 6 spielt sich wie folgt ab:

  • Beim Einschalten des Wegesitzventils 55 kann über die Bohrung 21 und das Drosselventil 56 mehr Steueröl über die Leitung 60 abfließen, als über das Rückschlagventil 50, das Wegesitzventil 51, das Stromregelventil 52 und das Rückschlagventil 53 nachströmen kann. Hierdurch wird in der Bohrung 21 und der Kammer 17 über das Rückschlagventil 20 ein Druckabfall erzielt, der den Ventilkegel 6 durch den höheren Druck auf den Abschnitt 5a in Öffnungsrichtung bewegt. - Bei Druckumkehr erfolgt ein Schließen des Ventilkegels 6.
The functional sequence when the plug valve 6 opens slowly is as follows:
  • When the directional seat valve 55 is switched on, more control oil can flow off via the line 60 via the bore 21 and the throttle valve 56 than can flow in via the check valve 50, the directional seat valve 51, the flow control valve 52 and the check valve 53. As a result, a pressure drop is achieved in the bore 21 and the chamber 17 via the check valve 20, which moves the valve cone 6 in the opening direction due to the higher pressure on the section 5a. - When the pressure is reversed, the valve plug 6 closes.

Das schnelle Öffnen des Ventilkegels 6 kann zu jedem Zeitpunkt des langsamen Öffnungsvorganges erfolgen. Wird hierzu das Wegesitzventil 51 eingeschaltet und das vorher geschlossene Hauptsteuerventil 54 geöffnet, so entweicht der Steuerstrom aus der Kammer 17 über das Rückschlagventil 20, die Bohrung 21, die Leitung 61 und das geöffnete Hauptsteuerventil 54 und die Ableitung 62 mit dem größeren Abströmquerschnitt als dem des Drosselventils 56.The quick opening of the valve cone 6 can take place at any time during the slow opening process. For this purpose, the directional seat valve 51 is switched on and the previously closed head Control valve 54 opened, the control current escapes from the chamber 17 via the check valve 20, the bore 21, the line 61 and the open main control valve 54 and the line 62 with the larger outflow cross section than that of the throttle valve 56th

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Aufbau der Schaltung der gleiche wie nach Fig. 1, nur wirkt hier das freie Ende der Achsialstange 46 als Steuerfahne auf einen elektrischen Wegaufnehmer 47.In the embodiment according to FIG. 2, the construction of the circuit is the same as according to FIG. 1, only here the free end of the axial rod 46 acts as a control lug on an electrical displacement sensor 47.

Das Drosselventil 56 und Wegeventil 55 wird hier durch eine elektrisch, proportional verstellbare Bauart mit Lagekontrolle ersetzt. Dadurch ist es möglich, das-langsame Öffnen und Schließen des Ventilkegels 6 beliebig zu regeln, d. h. einen Soll-Ist-Wertvergleich des Ventilkegels 6 über den Wegaufnehmer 47 zu erreichen.The throttle valve 56 and directional valve 55 are replaced here by an electrically, proportionally adjustable design with position control. This makes it possible to regulate the slow opening and closing of the valve cone 6 as desired, i. H. to achieve a target-actual value comparison of the valve cone 6 via the displacement sensor 47.

Das schnelle Öffnen des Hauptsteuerventils 54 erfolgt in vorstehend beschriebenem Sinne.The main control valve 54 is opened quickly in the manner described above.

Die in der Fig. 1 dargestellten elektrisch ansteuerbaren Wegesitzventile 51 und 55 können wahlweise auch mit pneumatischer oder hydraulischer Ansteuerung ausgeführt sein.The electrically controllable directional seated valves 51 and 55 shown in FIG. 1 can optionally also be designed with pneumatic or hydraulic control.

Claims (9)

1. Ventilvorrichtung, insbesondere für Druckgießmaschinen, mit einem Verstellantrieb und einem zwischen diesem und dem Ventilkegel angeordneten, in ein Gewinde des Ventilgehäuses eingreifenden Getriebe zur einstellbaren Öffnungsbegrenzung des Ventilkegels, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe eine mit ihrem Außengewinde (48) in das Ventilgehäusegewinde eingreifende Gewindebüchse (26) ist, auf deren sich gegenüberliegende Stirnflächen (27, 30) bei jeder Druckbeaufschlagung des Ventilkegels (6) auf dessen Wirkflächen (28) und (15) unterschiedliche hydraulische Drücke im Sinne des Lösens der Gewindeflanken der Büchse (26) von den Gewindeflanken des Gehäusegewindes (48) ausgeübt werden.1. Valve device, in particular for die casting machines, with an adjusting drive and a gear arranged between the latter and the valve cone, engaging in a thread of the valve housing for adjustable opening limitation of the valve cone, characterized in that the gear engages with its external thread (48) in the valve housing thread Threaded bushing (26), on the opposite end faces (27, 30) of each pressurization of the valve cone (6) on its active surfaces (28) and (15) different hydraulic pressures in the sense of releasing the thread flanks of the bushing (26) from the Thread flanks of the housing thread (48) are exerted. 2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilkegel abgekehrte Stirnfläche (30) der Gewindebüchse (26) in einen Druckraum (21) höheren Druckes als die dem Ventilkegel (10) zugekehrte Stirnfläche (27) ragt.2. Valve device according to claim 1, characterized in that the end face (30) of the threaded bushing (26) facing away from the valve cone projects into a pressure chamber (21) of higher pressure than the end face (27) facing the valve cone (10). 3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebüchse (26) eine ringförmige Schulter (33) aufweist, der verjüngte Büchsenabschnitt das Gewinde (29), der erweiterte Büchsenabschnitt mindestens eine Ring- oder Spaltdichtung (25a, 25b) trägt.3. Valve device according to claim 1 and 2, characterized in that the threaded bush (26) is an annular school ter (33), the tapered sleeve section carries the thread (29), the enlarged sleeve section carries at least one ring or gap seal (25a, 25b). 4. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebüchse 26 über innenliegende Nuten und Federn (43, 44) oder Kugeln, Rollen (40) od. dgl. drehfest und gegenüber der Welle (34) des Verstellantriebs (35) längsverschieblich mit dieser verbunden ist.4. Valve device according to claim 1 to 3, characterized in that the threaded bushing 26 via internal grooves and springs (43, 44) or balls, rollers (40) or the like. Non-rotatably and with respect to the shaft (34) of the adjustment drive (35) longitudinally connected to this. 5. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gewindebüchse (26) und dem Ventilkegel (6) eine Axialdruckfeder (16) angeordnet ist.5. Valve device according to claim 1 to 4, characterized in that an axial compression spring (16) is arranged between the threaded bushing (26) and the valve cone (6). 6. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axial vor und hinter der Gewindebüchse (26) gelegenen Druckräumen (Kammern 17, 31) ein als Differenzdruckventil wirkendes erstes Rückschlagventil (19) angeordnet ist.6. Valve device according to claim 1 to 5, characterized in that between the axially in front and behind the threaded sleeve (26) located pressure chambers (chambers 17, 31) is arranged as a differential pressure valve acting first check valve (19). 7. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckräumen (Kammern 17, 31) vor und hinter der Gewindebüchse (26) ein zweites größeres Rückschlagventil (20) mit entgegengesetzter Wirkrichtung zu dem ersten Rückschlagventil (19) zur schnellen Entlastung der Kammer (17) angeordnet ist und beide Druckräume (17, 31) mit einer gemeinsamen Druck- und Entspannungsleitung (21) verbunden sind.7. Valve device according to claim 1 to 6, characterized in that between the pressure chambers (chambers 17, 31) in front of and behind the threaded sleeve (26) a second larger check valve (20) with the opposite direction of action to the first check valve (19) for rapid relief the chamber (17) is arranged and both pressure chambers (17, 31) are connected to a common pressure and expansion line (21). 8. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (6) eine die hohle Welle (34) des Verstellantriebs (35) durchsetzende Achse (46) aufweist, deren freies Ende als Schaltfahne durch den Drehteil (37) des motorischen oder manuellen Antriebs (35) hindurch in einen Wegaufnehmer (47) zur Lagekontrolle des Ventilkegels (6) ragt.8. Valve device according to claim 1 to 7, characterized in that the valve plug (6) has a hollow shaft (34) of the adjusting drive (35) passing through axis (46), the free end of which as a switching flag by the rotating part (37) of the motor or manual drive (35) protrudes into a displacement transducer (47) for checking the position of the valve cone (6). 9. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Ventilmechanismus als zylindrische stufenförmige Einbaupatrone ausgebildet ist und in ein Ventilgehäuse (1) einsetzbar ist.9. Valve device according to claim 1 to 8, characterized in that the entire valve mechanism is designed as a cylindrical step-shaped cartridge and can be used in a valve housing (1).
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