EP1519043A2 - Ventilanordnung einer Verdrängerpumpe - Google Patents

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EP1519043A2
EP1519043A2 EP04104207A EP04104207A EP1519043A2 EP 1519043 A2 EP1519043 A2 EP 1519043A2 EP 04104207 A EP04104207 A EP 04104207A EP 04104207 A EP04104207 A EP 04104207A EP 1519043 A2 EP1519043 A2 EP 1519043A2
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closing body
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annular
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Uraca Pumpenfabrik GmbH and Co KG
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    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
    • F04B53/125—Reciprocating valves
    • F04B53/126—Ball valves

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement, in particular for use as Check valve or suction or pressure side valve one Positive displacement pump, with circular disk-shaped closing body and associated, annular valve seat.
  • the suction and pressure valves of positive displacement pumps are very common plate-shaped closing body, which in the closed state of the valve with annular flat surfaces on associated annular surfaces of the plane resting respective annular valve seat.
  • the plate-shaped closing body by valve springs in the closed position urged, the valve springs typically as helical compression springs formed and on the side remote from the valve seat side of the respective Closing body are arranged.
  • valve arrangements can be used as standard valves of pumps be considered.
  • the closing bodies and valve seats represent wear parts of a pump, which have to be replaced from time to time. However, that is Life of the closing body and valve seats of a strong dispersion subjected. On the one hand is under optimal conditions with one to expect gradual wear. On the other hand, through Dirt in the pumping medium a sudden leak of the Valves are caused. For example, if between valve seat and Locking body sandwiched a grain of sand or the like and in the subsequent opening phase of the valve is not immediately flushed away, are damage to each other sealingly cooperating Surfaces of closing body and valve seat inevitable. In addition, occurs in Pressure stroke of the displacer of the pump between closing body and Valve seat in the area of the grain of sand strong cavitation due to the valve can not close correctly. This cavitation leads to a short time further damage.
  • the object of the invention is therefore to provide a valve assembly in which Wear damage to the closing bodies and valve seats with very little effort and often without spare parts inventory eliminate to let.
  • the invention is based on the general idea, closing body and Valve seat of a valve turnable form, so that when worn the cooperating sealing surfaces of closing body and Valve seat, the two parts only expanded and turned and again must be installed.
  • Each of these two parts has one "Reserveseite” with it if necessary with the other part can interact.
  • a suction and pressure valve combination in particular a pump, for the suction and the pressure valve identical closing body and to provide valve seats.
  • suction and pressure valve same closing body and may have the same valve seats, at a disassembly and subsequent assembly of the valves readily a closing body and / or a valve seat between suction and pressure valve to be reversed. A wrong assembly is excluded.
  • a disposal Leakage of a valve is just to make sure that the Closing body and the valve seats after assembly with unworn Cooperating sealing surfaces with each other.
  • suction and pressure valve also have the same Valve springs, so that even here by interchanging the springs no Incorrect assembly can occur.
  • Fig. 1 is a sectional view of a valve body of a pump and a pump adjoining pump cylinder with movable plunger and
  • FIG. 2 is a comparison with FIG. 1 enlarged sectional view of the Valve housing body arranged suction and pressure valve assemblies.
  • a positive displacement pump has at least one cylinder 100 and a plunger 101 slidable therein, in a conventional manner is drivingly connected to a crank mechanism, not shown, i. Rotational movements of a crankshaft of the crank mechanism are in translational strokes of the plunger 101 implemented.
  • pumps have three cylinders 100 in series and accordingly, three plungers 101.
  • Valve housing body 1 At one end of the cylinder 100 and the cylinder 100 is a Valve housing body 1 is arranged, which by screws 6 and Nuts 7 with the cylinder 100 and the cylinders 100 or Crank engine is connected.
  • valve body 1 Within the valve body 1 is perpendicular to the plane of the drawing a connected to a suction line, not shown Saugsammelkanal 102 and in parallel with one also not illustrated pressure line connected pressure collection channel 103rd arranged.
  • the suction collecting channel 102 is connected to the Pressure collecting channel 103 through a valve assembly 104th receiving valve channel connected, which in turn via a Transverse bore 105 with the interior of the respective cylinder 100th communicated.
  • valve channels 102 In extension of the valve channels 102 may at suction collection Closing screws 9 may be arranged with sealing rings 10, so that the respective valve channel is accessible via the suction manifold 102.
  • Each valve assembly 104 is in the associated valve channel between a Ring stage near the Saugsammelkanals 102 and a pressure piece. 2 held, which in turn by means of a flange 5, the am Valve housing body 1 is fastened by means of stud bolts 3 and nuts 4, is stretched against the facing end face of the valve assembly 104.
  • seals 13 are arranged, which are the Annular gaps between the outer circumference of the valve assembly 104 and the Seal the valve channel in the valve body 1.
  • One in the drawing lower seal 13 is seated between the suction collection channel 102 and the the interior of the cylinder 100 communicating area of the Valve channel.
  • a mean in the drawing seal 13 is between this latter area and the pressure collecting channel 103 arranged.
  • An upper seal 13 in the drawing seals the Pressure collecting duct 103 to the outside.
  • valve arrangement 104 comprises a between the suction collection channel 102 and the interior of the Cylinder 100 effective suction valve as well as between the interior the cylinder 100 and the pressure collecting channel 103 effective pressure valve.
  • the suction valve is essentially by a lower Part of Fig. 2 illustrated annular valve seat 11 and a so cooperating plate-shaped closing body 12 is formed, which by a helical compression spring 14 against the aforementioned seat 11th is tense.
  • a helical compression spring 14 against the aforementioned seat 11th is tense.
  • another valve seat 11, another plate-shaped closing body 12, and another closing spring 14 is provided, wherein valve seat, Closing body and valve spring for suction and pressure valve are identical.
  • valve seats 11 and the closing bodies 12 are each symmetric to a radial center plane, i. the two of each other opposite end faces of each closing body 12 and the other facing away from each end of each valve seat 11 are identical. These parts can thus each interchanging the top and bottom or from Upper and lower ends are mounted.
  • valve seats 11 and one of the closing body 12 by wear or Pollution unusable, these parts can be removed and subsequently turned over and reinstalled so that the respective closing body 12 and the respective valve seat 11 with Wear-free sealing surfaces can interact.
  • the closing body 12 are each with annular Planar surfaces on plan annular end faces of the valve seats 11.
  • the closing bodies 12 and the valve seats 11 other cooperating sealing surfaces provided.
  • the border areas of the upper and Bottoms of the closing body 12 have the shape of spherical caps, when the cooperating annular sealing surfaces of the Valve seats 11 cone-shaped, i. according to the inside of the Lateral surface of a truncated cone, are formed, wherein the Truncated cone must be so shaped and dimensioned that the Kugelkalotten printing can rest tangentially on a ring line.
  • each closing body 12 On the top and bottom of each closing body 12 is an annular step molded, which serves to center the respective closing spring 14.
  • an annular web is provided which each axially between one of the seals 13 and one substantially Cylinder-like intermediate piece 15 or 16 is arranged, which as Abutment for the respective valve spring 14 is formed and with Cross holes is provided over which the interior of the respective Intermediate piece 15 or 16 with the interior of the cylinder 100 or the pressure manifold 103 communicates.
  • a ring stage is formed in each case, which serves as an abutment for the respective valve spring 14 is used.
  • the intermediate piece 16 has the ring step in Compared to the intermediate piece 15 a smaller distance from adjacent valve seat 11, so that the valve spring 14 of the pressure valve has a correspondingly increased bias.

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Abstract

Sowohl Schließkörper als auch Ventilsitz sind symmetrisch zu einer radialen Mittelebene geformt, so dass jede Stirnseite des Schließkörpers mit jedem Stirnende des Ventilsitzes zusammenwirken kann. Bei Verschleiß braucht also das jeweilige Teil nur gewendet zu werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere zum Einsatz als Rückschlagventil bzw. saug- oder druckseitiges Ventil einer Verdrängerpumpe, mit kreisscheibenförmigem Schließkörper und zugeordnetem, ringförmigem Ventilsitz.
Die Saug- und Druckventile von Verdrängerpumpen besitzen sehr häufig plattenförmige Schließkörper, die im Schließzustand des Ventiles mit ringförmigen Planflächen auf zugeordneten ringförmigen Planflächen des jeweiligen ringförmigen Ventilsitzes aufliegen. In der Regel werden die plattenförmigen Schließkörper durch Ventilfedern in die Schließlage gedrängt, wobei die Ventilfedern typischerweise als Schraubendruckfedern ausgebildet und auf der vom Ventilsitz abgewandten Seite des jeweiligen Schließkörpers angeordnet sind.
Derartige Ventilanordnungen können als Standardventile von Pumpen angesehen werden.
Grundsätzlich sind jedoch auch anders konstruierte Ventilanordnungen möglich und üblich.
Die Schließkörper und Ventilsitze stellen Verschleißteile einer Pumpe dar, welche von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden müssen. Allerdings ist die Lebensdauer der Schließkörper und Ventilsitze einer starken Streuung unterworfen. Einerseits ist unter optimalen Bedingungen mit einem allmählichen Verschleiß zu rechnen. Andererseits kann durch Verschmutzungen im Pumpmedium eine plötzliche Undichtigkeit des Ventiles verursacht werden. Wenn beispielsweise zwischen Ventilsitz und Schließkörper ein Sandkorn oder dergleichen eingeklemmt und in der nachfolgenden Öffnungsphase des Ventiles nicht sofort fortgespült wird, sind Beschädigungen der miteinander dichtend zusammenwirkenden Flächen von Schließkörper und Ventilsitz unvermeidlich. Außerdem tritt im Druckhub des Verdrängers der Pumpe zwischen Schließkörper und Ventilsitz im Bereich des Sandkorns starke Kavitation auf, weil das Ventil nicht korrekt schließen kann. Diese Kavitation führt in kurzer Zeit zu weiteren Schäden.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei der sich Verschleißschäden an den Schließkörpern und Ventilsitzen mit besonders geringem Aufwand und oftmals ohne Ersatzteilvorrat beseitigen lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sowohl Schließkörper als auch Ventilsitz symmetrisch bezüglich einer radialen Mittelebene geformt sind.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, Schließkörper und Ventilsitz eines Ventiles wendbar auszubilden, so dass bei Verschleiß an den miteinander zusammenwirkenden Dichtflächen von Schließkörper und Ventilsitz die beiden Teile lediglich ausgebaut und gewendet sowie wieder eingebaut werden müssen. Jedes dieser beiden Teile besitzt also eine "Reserveseite" mit der es bei Bedarf mit dem jeweils anderen Teil zusammenwirken kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, bei einer Saug- und Druckventilkombination, insbesondere einer Pumpe, für das Saug- und das Druckventil identische Schließkörper und Ventilsitze vorzusehen.
Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass bei Pumpen in der Regel Saug- und Druckventil gemeinsam montiert und demontiert werden. Da nun erfindungsgemäß Saug- und Druckventil gleiche Schließkörper und gleiche Ventilsitze aufweisen, kann bei einer Demontage und nachfolgenden Montage der Ventile ohne weiteres ein Schließkörper und/oder ein Ventilsitz zwischen Saug- und Druckventil vertauscht werden. Eine Fehlmontage ist ausgeschlossen. Im Falle einer zu beseitigenden Undichtigkeit eines Ventiles ist lediglich darauf zu achten, dass die Schließkörper und die Ventilsitze nach der Montage mit unverschlissenen Dichtflächen miteinander zusammenwirken.
Zweckmäßigerweise besitzen Saug- und Druckventil auch gleiche Ventilfedern, so dass auch hier durch Vertauschung der Federn keinerlei Fehlmontagen eintreten können.
Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung verwiesen. Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern prinzipiell für beliebige Unterkombinationen der Merkmale beansprucht.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schnittbild eines Ventilgehäusekörpers einer Pumpe sowie eines daran anschließenden Pumpenzylinders mit darin verschiebbarem Plunger und
Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 vergrößertes Schnittbild der im Ventilgehäuseköper angeordneten Saug- und Druckventilanordnungen.
Gemäß Fig. 1 besitzt eine Verdrängerpumpe zumindest einen Zylinder 100 sowie einen darin verschiebbaren Plunger 101, der in herkömmlicher Weise mit einem nicht dargestellten Kurbeltriebwerk antriebsverbunden ist, d.h. Drehbewegungen einer Kurbelwelle des Kurbeltriebwerks werden in translatorische Hubbewegungen des Plungers 101 umgesetzt.
Im Allgemeinen besitzen Pumpen drei in Reihe angeordnete Zylinder 100 und dementsprechend drei Plunger 101.
Am einen Ende des Zylinders 100 bzw. der Zylinder 100 ist ein Ventilgehäusekörper 1 angeordnet, welcher durch Schrauben 6 und Muttern 7 mit dem Zylinder 100 bzw. den Zylindern 100 oder dem Kurbeltriebwerk verbunden ist.
Innerhalb des Ventilgehäusekörpers 1 ist senkrecht zur Zeichnungsebene ein mit einer nicht dargestellten Saugleitung verbundener Saugsammelkanal 102 und parallel dazu ein mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druckleitung verbundener Drucksammelkanal 103 angeordnet.
Im Bereich jedes Zylinders 100 ist der Saugsammelkanal 102 mit dem Drucksammelkanal 103 durch einen eine Ventilanordnung 104 aufnehmenden Ventilkanal verbunden, welcher seinerseits über eine Querbohrung 105 mit dem Innenraum des jeweiligen Zylinders 100 kommuniziert.
In Verlängerung der Ventilkanäle können am Saugsammelkanal 102 Verschlußschrauben 9 mit Dichtringen 10 angeordnet sein, so dass der jeweilige Ventilkanal auch über die Saugsammelleitung 102 zugänglich ist.
Jede Ventilanordnung 104 wird im zugeordneten Ventilkanal zwischen einer Ringstufe nahe des Saugsammelkanals 102 und einem Druckstück 2 festgehalten, welches seinerseits mittels eines Flansches 5, der am Ventilgehäusekörper 1 mittels Stiftschrauben 3 und Muttern 4 befestigt ist, gegen die zugewandte Stirnseite der Ventilanordnung 104 gespannt wird.
An der Ventilanordnung 104 sind Dichtungen 13 angeordnet, die die Ringspalte zwischen dem Außenumfang der Ventilanordnung 104 und dem Ventilkanal im Ventilgehäusekörper 1 abdichten. Eine in der Zeichnung untere Dichtung 13 sitzt zwischen dem Saugsammelkanal 102 und dem mit dem Innenraum des Zylinders 100 kommunizierenden Bereich des Ventilkanals. Eine in der Zeichnung mittlere Dichtung 13 ist zwischen diesem letztgenannten Bereich und dem Drucksammelkanal 103 angeordnet. Eine in der Zeichnung obere Dichtung 13 dichtet den Drucksammelkanal 103 nach außen ab.
Wie weiter unten näher dargestellt wird, umfasst die Ventilanordnung 104 ein zwischen dem Saugsammelkanal 102 und dem Innenraum des Zylinders 100 wirksames Saugventil sowie ein zwischen dem Innenraum des Zylinders 100 und dem Drucksammelkanal 103 wirksames Druckventil.
Gemäß Fig. 2 wird das Saugventil im wesentlichen durch einen im unteren Teil der Fig. 2 dargestellten ringförmigen Ventilsitz 11 und einen damit zusammenwirkenden plattenförmigen Schließkörper 12 gebildet, welcher durch eine Schraubendruckfeder 14 gegen den vorgenannten Sitz 11 gespannt wird. Für das in Fig. 2 weiter oben angeordnete Druckventil sind ein weiterer Ventilsitz 11, ein weiterer plattenförmiger Schließkörper 12, sowie eine weitere Schließfeder 14 vorgesehen, wobei Ventilsitz, Schließkörper und Ventilfeder für Saug- und Druckventil identisch sind.
Erfindungsgemäß sind die Ventilsitze 11 und die Schließkörper 12 jeweils zu einer radialen Mittelebene symmetrisch, d.h. die beiden voneinander abgewandten Stirnseiten jedes Schließkörpers 12 sowie die voneinander abgewandten Stirnenden jedes Ventilsitzes 11 sind identisch. Diese Teile können also jeweils unter Vertauschung von Ober- und Unterseite bzw. von Ober- und Unterende montiert werden.
Sollten also die miteinander zusammenwirkenden Dichtflächen eines der Ventilsitze 11 und eines der Schließkörper 12 durch Verschleiß oder Verschmutzung unbrauchbar geworden sein, können diese Teile ausgebaut und nachfolgend gewendet und wieder eingebaut werden, so dass der jeweilige Schließkörper 12 und der jeweilige Ventilsitz 11 mit verschleißfreien Dichtflächen zusammenwirken können.
Da Saug- und Druckventil gleiche Ventilsitze 11 und gleiche Schließkörper 12 sowie gleiche Ventilfedern 14 aufweisen, können diese Teile auch zwischen Saug- und Druckventil vertauscht werden, ohne eine Fehlfunktion befürchten zu müssen.
Im Beispiel der Fig. 2 liegen die Schließkörper 12 jeweils mit ringförmigen Planflächen auf planen ringförmigen Stirnflächen der Ventilsitze 11 auf.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, an den Schließkörpern 12 und den Ventilsitzen 11 andere miteinander zusammenwirkende Dichtflächen vorzusehen. Beispielsweise können die Randbereiche der Ober- und Unterseiten der Schließkörper 12 die Form von Kugelkalotten besitzen, wenn die damit zusammenwirkenden ringförmigen Dichtflächen der Ventilsitze 11 konusförmig, d.h. entsprechend der Innenseite der Mantelfläche eines Kegelstumpfes, ausgeformt sind, wobei der Kegelstumpf so ausgeformt und bemessen sein muss, dass die Kugelkalottenfläche an einer Ringlinie tangential aufliegen kann.
Auf der Ober- und Unterseite jedes Schließkörpers 12 ist eine Ringstufe angeformt, die zur Zentrierung der jeweiligen Schließfeder 14 dient.
Am Außenumfang der Ventilsitze 11 ist ein Ringsteg vorgesehen, der jeweils axial zwischen einer der Dichtungen 13 und einem im wesentlichen zylinderartigen Zwischenstück 15 oder 16 angeordnet ist, welches als Widerlager für die jeweilige Ventilfeder 14 ausgebildet und mit Querbohrungen versehen ist, über die der Innenraum des jeweiligen Zwischenstückes 15 oder 16 mit dem Innenraum des Zylinders 100 bzw. der Drucksammelleitung 103 kommuniziert. Innerhalb der Zwischenstücke 15 und 16 ist jeweils eine Ringstufe ausgebildet, die als Widerlager für die jeweilige Ventilfeder 14 dient. Im Zwischenstück 16 hat die Ringstufe im Vergleich zum Zwischenstück 15 einen geringeren Abstand vom benachbarten Ventilsitz 11, so dass die Ventilfeder 14 des Druckventils eine entsprechend erhöhte Vorspannung aufweist.

Claims (5)

  1. Ventilanordnung, insbesondere Rückschlagventil bzw. saug- oder druckseitiges Ventil einer Verdrängerpumpe, mit kreisscheibenförmigem Schließkörper (12) und zugeordnetem, ringförmigem Ventilsitz (11),
    dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Schließkörper (12) als auch Ventilsitz (11) symmetrisch bezüglich einer radialen Mittelebene geformt sind.
  2. Ventilanordnung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch eine Saug- und Druckventilkombination mit identischen Schließkörpern (12) und Ventilsitzen (11) an beiden Ventilen.
  3. Ventilanordnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventile identische Schließfedern (14), insbesondere in Form von Schraubenddruckfedern, aufweisen.
  4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass Schließkörper (12) und Ventilsitz (11) im Schließzustand des Ventils mit ringförmigen Planflächen aufeinander aufliegen.
  5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (12) im Schließzustand des Ventils mit kugelkalottenförmiger Ringfläche auf einer ringförmigen Konusfläche des zugeordneten Ventilsitzes aufliegt.
EP04104207A 2003-09-23 2004-09-02 Ventilanordnung einer Verdrängerpumpe Withdrawn EP1519043A3 (de)

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DE2003144303 DE10344303A1 (de) 2003-09-23 2003-09-23 Ventilanordnung, insbesondere Rückschlagventil bzw. saug- oder druckseitiges Ventil einer Verdrängerpumpe

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