ES2228720T3

ES2228720T3 - SELECTOR VALVE FOR PRESSURE MEDIA.

Info

Publication number: ES2228720T3
Application number: ES01122527T
Authority: ES
Inventors: Harald Dr. Pott; Gerd Berghaus
Original assignee: Voss Fluid GmbH
Current assignee: Voss Fluid GmbH
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-24
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2021-09-24
Also published as: EP1191235B1; ATE284489T1; DE50104748D1; EP1191235A2; DE20016538U1; EP1191235A3

Abstract

The shuttle valve has a valve element (10) in piston form, with two opposite-end soft seals (14, 16) acting with inlet-side valve seat surfaces (18, 20). The valve element can move in s protective shell (26) so that in both the seal positions, one of the seals is open and the opposite one is overlapped by the protective shell.

Description

Válvula selectora para medios de presión.Selector valve for pressure media.

La presente invención se refiere a una válvula selectora de control automático para medios de presión, con una carcasa de válvula con dos entradas y una salida así como con un elemento de válvula guiado móvil dentro de la carcasa de la válvula a través de las diferencias de la presión entre las entradas, de tal manera que la salida se conecta de forma automática con una entrada respectiva que conduce una presión más elevada y se bloquea la otra entrada respectiva, estando configurado el elemento de válvula en forma de pistón con dos juntas de obturación blandas opuestas entre sí y que colaboran con superficies de asiento de la válvula en el lado de entradaThe present invention relates to a valve automatic control selector for pressure media, with a valve housing with two inputs and one output as well as with a mobile guided valve element inside the valve housing through the differences in pressure between the inputs, of such so that the output is automatically connected to an input that conducts a higher pressure and blocks the other respective input, the valve element being configured in piston shape with two opposing soft seals between yes and that collaborate with valve seat surfaces in the input side

Se conoce a partir del documento US-A-3 338 257 una válvula selectora de control automático con las características definidas en el preámbulo de la reivindicación 1.It is known from the document US-A-3 338 257 a selector valve automatic control with the characteristics defined in the preamble of claim 1.

Se conocen válvulas selectoras de asiento esférico, en las que como elemento de válvula se emplea una bola de acero, que colabora metálicamente con efecto de obturación, respectivamente, con uno de dos cantos anulares interiores de la carcasa de la válvula. En esta forma de realización conocida, se plantean con frecuencia en la práctica problemas de obturación en la zona del asiento de la bola.Seat selector valves are known spherical, in which as a valve element a ball of steel, which collaborates metallic with a sealing effect, respectively, with one of two inner ring edges of the valve housing. In this known embodiment, frequently pose in practice shutter problems in the ball seat area.

La presente invención tiene el cometido de crear una válvula selectora del tipo mencionado, que garantiza una obturación claramente mejorada de la posición de obturación o posición de bloqueo respectiva.The present invention has the task of creating a selector valve of the mentioned type, which guarantees a clearly improved shutter of the shutter position or respective lock position.

Según la invención, esto se consigue porque el elemento de válvula lleva -adicionalmente a las dos juntas de obturación blandas- un casquillo de protección de la junta de obturación, porque en cada una de las dos posiciones de obturación del elemento de válvula, la junta de obturación blanda, que está dirigida hacia la entrada que debe bloquearse en cada caso, es liberada para que se apoye en la superficie de asiento de la válvula correspondiente y al mismo tiempo la otra junta de obturación blanda opuesta es cubierta por el casquillo de protección de la junta de obturación.According to the invention, this is achieved because the valve element additionally leads to the two gaskets of Soft seal - a protective cap of the gasket shutter, because in each of the two shutter positions of the valve element, the soft seal, which is directed towards the entrance to be blocked in each case, it is released to rest on the seating surface of the corresponding valve and at the same time the other board of opposite soft seal is covered by the bushing seal gasket protection.

Por lo tanto, según la invención, debido al empleo de un material elástico de goma o bien elastómero, se trata de una válvula selectora "de junta de obturación blanda", con la que se consigue una buena obturación a través de una compresión de superficie relativamente grande y definida de la junta de obturación blanda respectiva (especialmente juntas tóricas elásticas), y en concreto especialmente también frente a una fuga de componentes fácilmente volátiles (gases) desde el medio respectivo (una estanqueidad al gas prácticamente 100%). Por lo tanto, la válvula selectora según la invención es adecuada fundamentalmente para medios discrecionales, es decir, opcionalmente para medios hidráulicos y/o neumáticos, consiguiendo de una manera más ventajosa una cantidad de fuga inferior 1 cm^{3}/ min.Therefore, according to the invention, due to the Use of a rubber or elastomer elastic material, it is of a "soft seal" selector valve, with which achieves a good shutter through compression of relatively large and defined surface of the board respective soft seal (especially o-rings elastic), and especially especially in the face of a leak of easily volatile components (gases) from the middle respective (a virtually 100% gas tightness). For the therefore, the selector valve according to the invention is suitable fundamentally for discretionary means, that is, optionally for hydraulic and / or pneumatic means, getting in a way more advantageous is a leakage amount of less than 1 cm3 / min.

Por medio de la configuración del casquillo de protección de la junta de obturación se protegen frente al medio de circulación respectivo, de tal manera que se impide de una manera más ventajosa un arrastre -por así decirlo, una erosión- de la junta de obturación como consecuencia de la alta velocidad de la circulación del medio. A través de esta medida preferida se consigue una estabilidad al menos tan larga (largo tiempo de actividad) como en el caso de una válvula de asiento esférico conocida, pero con propiedades de obturación al mismo tiempo esencialmente mejoradas.Through the configuration of the bushing seal gasket protection are protected against the means of respective circulation, such that it is prevented in a way more advantageous a drag - so to speak, an erosion - of the sealing gasket as a result of the high speed of the medium circulation Through this preferred measure you get stability at least as long (long activity time) as in the case of a known spherical seat valve, but with shutter properties at the same time essentially improved.

Otras características de configuración ventajosas de la invención están contenidas en las reivindicaciones dependientes así como en la descripción siguiente.Other advantageous configuration features of the invention are contained in the claims Dependents as well as in the following description.

Con la ayuda del dibujo se explica con exactitud a modo de ejemplo la invención. En este caso:With the help of the drawing, it is explained exactly by way of example the invention. In this case:

La figura 1 muestra una válvula selectora según la invención en la sección longitudinal (sección en un plano que se extiende a través de las vías de circulación) en una primera forma de realización.Figure 1 shows a selector valve according to the invention in the longitudinal section (section in a plane that is extends through the roads) in a first way of realization.

La figura 2 muestra una vista parcial ampliada en la zona del elemento de válvula en una de sus dos posiciones de obturación yFigure 2 shows an enlarged partial view in the zone of the valve element in one of its two positions of shutter and

La figura 3 muestra una vista como en la figura 2, pero en una variante de realización del elemento de válvula.Figure 3 shows a view as in figure 2, but in a variant embodiment of the valve element.

Según la figura 1, una válvula selectora 1 según la invención está constituida por una carcasa de válvula 2 con dos entradas 4 y 6 y una salida 8 así como por un elemento de válvula 10 guiado móvil dentro de la carcasa de la válvula 2 a través de la diferencia de la presión entre las entradas 4 y 6, de tal manera que la salida 8 se conecta de forma automática con una entrada 4 ó 6 respectiva que conduce una presión más elevada P1 o bien P2 respectiva y se bloquea al mismo tiempo la otra entrada 6 ó 4 respectiva,According to figure 1, a selector valve 1 according to The invention is constituted by a valve housing 2 with two inputs 4 and 6 and an output 8 as well as by a valve element 10 mobile guidance inside the valve housing 2 through the difference in pressure between inputs 4 and 6, in such a way that output 8 is automatically connected to input 4 or 6 that conducts a higher pressure P1 or P2 respective and the other input 6 or 4 is blocked at the same time respective

En la figura 1 se representa una situación, en la que la presión P1 en la primera entrada 4 es más alta que la presión P2 en la otra segunda entrada 6. De esta manera, se mueve el elemento de válvula 10 de una manera automática a su posición de obturación para el bloqueo de la segunda entrada 6, con lo que se conecta la primera entrada 4 con la salida 8. Si ahora en un estado de funcionamiento, la presión P2 debiera exceder la presión P1, entonces se conmuta la válvula selectora 1, moviendo el elemento de válvula 10 a su otra posición de obturación para el bloqueo de la primera entrada 4 y para la conexión de la segunda entrada 6 con la salida 8. El movimiento longitudinal del elemento de válvula 10 se ilustra en la figura 1 con una doble flecha 12.A situation is represented in figure 1, in that the pressure P1 at the first inlet 4 is higher than the pressure P2 on the other second inlet 6. In this way, it moves the valve element 10 automatically to its position of shutter for blocking the second input 6, so that connect the first input 4 with the output 8. If now in a state operating pressure P2 should exceed pressure P1, the selector valve 1 is then switched, moving the element of valve 10 to its other sealing position for blocking the first input 4 and for the connection of the second input 6 with the output 8. The longitudinal movement of the valve element 10 is illustrated in figure 1 with a double arrow 12.

En este caso, la carcasa de la válvula 2 está configurada esencialmente en forma de T, estando alineadas las entradas 4, 6 de acuerdo con la nervadura transversal de la T y estando alineada la salida 8 de acuerdo con la nervadura longitudinal de la T y siendo móvil en vaivén el elemento de válvula 10 en la dirección de la nervadura transversal de la T.In this case, the valve housing 2 is essentially T-shaped, the lines being aligned entries 4, 6 according to the transverse rib of the T and the outlet 8 being aligned according to the rib length of the T and the valve element being movable 10 in the direction of the transverse rib of the T.

Según la invención, el elemento de válvula 10 está configurado como cuerpo esencialmente cilíndrico, del tipo de pistón, con dos juntas de obturación blandas 14 y 16 opuestas entre sí. Cada una de estas juntas de obturación blandas 14, 16 colabora en la posición de obturación respectiva del elemento de válvula 10 con una de dos superficies de asiento de la válvula 18 y 20, respectivamente, en el lado de entrada. Estas superficies de asiento de la válvula 18, 20 están realizadas con preferencia como superficies cónicas interna. Cada junta de obturación blanda 14, 16 se forma de una manera más conveniente por medio de un anillo de obturación elástico (junta tórica), que se asienta en una ranura anular 22 o bien 24 del elemento de válvula 10.According to the invention, the valve element 10 it is configured as an essentially cylindrical body, of the type of piston, with two soft gaskets 14 and 16 opposite between yes. Each of these soft gaskets 14, 16 collaborates in the respective sealing position of the valve element 10 with one of two valve seating surfaces 18 and 20, respectively, on the input side. These seating surfaces of the valve 18, 20 are preferably made as internal conical surfaces. Each soft seal 14, 16 it is formed in a more convenient way by means of a ring of elastic seal (o-ring), which sits in a groove annul 22 or 24 of the valve element 10.

En una configuración preferida de la invención, el elemento de válvula 10 lleva un casquillo de protección 26 de la junta de obturación. Este casquillo de protección 26 de la junta de obturación está guiado de forma desplazable sobre el cuerpo del tipo de pistón del elemento de válvula 10, de tal manera que en cada una de las dos posiciones de obturación del elemento de válvula 10, la junta de obturación blanda (16), que está dirigida hacia la entrada (en la posición representada la entrada 6) que debe bloquearse en cada caso, es liberada para que se apoye en la superficie de asiento de la válvula (20) correspondiente y la otra junta de obturación blanda (14) opuesta es cubierta por el casquillo de protección 26 de la junta de obturación. Esto significa que la junta de obturación blanda respectiva, dirigida hacia la circulación, es cubierta para la protección contra la erosión a través del medio de circulación radialmente y al menos en parte axialmente y de esta manera es rodeada con una cámara. De esta manera, el casquillo de protección 26 de la junta de obturación es axialmente móvil con respecto al cuerpo del tipo de pistón del elemento de válvula 10, lo que se ilustra en la figura 1 por medio de una doble flecha 28. Para este desplazamiento relativo, el casquillo de protección 26 de la junta de obturación colabora en cada caso con una de dos superficies de tope 20 o bien 32 formadas dentro de la carcasa de la válvula 2. Además, el casquillo de protección 26 de la junta de obturación presenta una sección de guía central 26a y dos secciones de cubierta extremas 26b opuestas entre sí para el recubrimiento radial y axial de la junta de obturación blanda 14 y 16, respectivamente.In a preferred configuration of the invention, the valve element 10 carries a protective sleeve 26 of the seal This protective cap 26 of the gasket shutter is scrollable guided over the body of the piston type of the valve element 10, such that in each of the two sealing positions of the valve element 10, the soft seal (16), which is directed towards the entry (in the position represented entry 6) that must block in each case, is released to rely on the corresponding valve seat surface (20) and the other opposing soft seal (14) is covered by the protection bushing 26 of the seal. This means that the respective soft seal, directed towards the circulation, is covered for protection against erosion to through the circulation medium radially and at least in part axially and in this way it is surrounded with a camera. This way, the protective cap 26 of the seal is axially mobile with respect to the piston type body of the valve element 10, which is illustrated in Figure 1 by means of a double arrow 28. For this relative displacement, the protection cap 26 of the seal joint collaborates in each case with one of two stop surfaces 20 or 32 formed inside the valve housing 2. In addition, the bushing protection 26 of the sealing gasket presents a guide section center 26a and two opposite roof sections 26b opposite between yes for radial and axial sealing of the seal soft 14 and 16, respectively.

En la primera forma de realización representada en las figuras 1 y 2, la sección de guía 26a del casquillo de protección 26 de la junta de obturación está guiada con una superficie interior cilíndrica 26c de una manera desplazable axialmente (asiento de corredera) sobre una superficie exterior 10a correspondientemente cilíndrica del elemento de válvula 10. En esta forma de realización, para el montaje del elemento de válvula 10, se monta en primer lugar una de las juntas de obturación blandas 14 ó 16, es decir, se inserta en la ranura anular 22 ó 24 respectiva, a continuación se acopla el casquillo de protección 26 de la junta de obturación y finalmente se monta la otra junta de obturación blanda 14 ó 16. Las piezas mencionadas forman entonces de una manera más ventajosa una unidad de construcción común, puesto que el casquillo de protección 26 de la junta de obturación es retenido por medio de las juntas de obturación blandas 14, 16 contra resbalamiento desde el cuerpo del elemento de válvula 10.In the first embodiment represented in figures 1 and 2, the guide section 26a of the bushing protection 26 of the seal is guided with a cylindrical inner surface 26c in a scrollable manner axially (sliding seat) on an outer surface 10a correspondingly cylindrical of the valve element 10. In this embodiment, for mounting the valve element 10, one of the soft gaskets 14 is mounted first or 16, that is, it is inserted into the respective annular groove 22 or 24, the protective cap 26 of the seal is then attached shutter and finally the other seal is mounted soft 14 or 16. The pieces mentioned then form a most advantageous way a common construction unit, since the protective cap 26 of the seal is retained by means of soft gaskets 14, 16 against Slipping from the body of the valve element 10.

En la variante de realización ilustrada en la figura 3, la sección de guía 26a del casquillo de protección 26 de la junta de obturación presenta un apéndice de nervadura anular 26d que se proyecta radialmente hacia dentro, que encaja radialmente en una ranura anular 10b del elemento de válvula 10. En este caso, el inserto de nervadura anular 26d es móvil dentro de la ranura anular 10b axialmente entre dos posiciones de tope definidas. En esta configuración ventajosa, se evita a través de las posiciones de tope definidas entre el casquillo de protección 26 de la junta de obturación y el elemento de válvula 10, la carga respectiva de las juntas de obturación blandas 14, 16 a través del apoyo del casquillo de protección 26 de la junta de obturación. En esta forma de realización, se presiona el casquillo de protección 26 de la junta de obturación sobre el cuerpo del tipo de pistón del elemento de válvula, con lo que se forma también en este caso una unidad de construcción a través de la retención de forma imperdible del casquillo de protección 26 de la junta de obturación.In the embodiment variant illustrated in the Figure 3, the guide section 26a of the protective sleeve 26 of the seal has an appendix of annular rib 26d which projects radially inwards, which radially fits in an annular groove 10b of the valve element 10. In this case, the annular rib insert 26d is movable within the annular groove 10b axially between two defined stop positions. In this advantageous configuration, is avoided through the positions of stop defined between the protection bushing 26 of the gasket seal and valve element 10, the respective load of the soft gaskets 14, 16 through the bushing support of protection 26 of the seal. In this form of embodiment, the protection cap 26 of the seal is pressed seal on the piston type body of the element valve, which also forms in this case a unit of construction through retaining the safety of the protection bushing 26 of the seal.

De una manera más conveniente, el elemento de válvula 10 presenta -para la adaptación a las superficies de asiento de válvula 18, 20 cónicas interiores- secciones extremas 34, 36 cónicas exteriores, que encajan en la posición de obturación respectiva superficialmente en la superficie de asiento de la válvula 18, 20 respectiva. Las ventajas de estas superficies de apoyo cónicas son sobre todo la ausencia absoluta de intersticios, la evitación de una extrusión de la junta de obturación así como una alta capacidad de carga de presión.In a more convenient way, the element of Valve 10 presents -for adaptation to seating surfaces Valve 18, 20 inner tapered- end sections 34, 36 outer conicals, which fit in the shutter position respective superficially on the seating surface of the respective valve 18, 20. The advantages of these surfaces of Conical support are mostly the absolute absence of interstices, the avoidance of an extrusion of the seal as well as High pressure load capacity.

Para el montaje es conveniente que las superficies de asiento de la válvula 18, 20 sean en cada caso una parte de manguitos de válvula 38, 40 insertados en la carcasa de la válvula 2. Con preferencia, cada manguito de la válvula 38, 40 forma también con una superficie frontal radial la superficie de apoyo 20 ó 32 respectiva para el casquillo de protección 26 de la junta de obturación.For assembly it is convenient that the valve seating surfaces 18, 20 are in each case a part of valve sleeves 38, 40 inserted in the housing of the valve 2. Preferably, each valve sleeve 38, 40 it also forms the surface of a radial front surface respective support 20 or 32 for protection bushing 26 of the seal

La invención no está limitada a los ejemplos de realización representados y descritos, sino que comprende también todas las formas de realización equivalentes en el sentido de la invención. Además, no está limitada hasta ahora tampoco a la combinación de características definida en la reivindicación 1, sino que puede estar definida también por cualquier otra combinación discrecional de determinadas características de todas las características individuales publicadas en general. Esto significa que, en principio, se puede omitir prácticamente cualquier característica individual de la reivindicación 1 o bien se puede substituir por al menos una característica individual publicada en otro lugar de la solicitud. En este sentido, la reivindicación 1 debe entenderse solamente como un primer intento de formulación para una invención.The invention is not limited to the examples of embodiment represented and described, but also comprises all equivalent embodiments in the sense of invention. In addition, it is not limited so far to the combination of features defined in claim 1, but it can also be defined by any other combination discretionary of certain characteristics of all individual characteristics published in general. This means which, in principle, can be omitted virtually any individual feature of claim 1 or it can be replace with at least one individual feature published in Another place of the request. In this regard, claim 1 It should be understood only as a first attempt at formulation For an invention.

Claims

1. Automatic control selector valve (1) for pressure means, with a valve housing (2) with two inputs (4, 6) and an outlet (8) as well as with a mobile guided valve element (10) inside of the valve housing (2) through the differences in pressure between the inlets (4, 6), such that the outlet (8) is automatically connected to a respective inlet (4 or 6) that conducts a higher pressure (P1 / P2) and the other inlet (6 or 4) is blocked, the piston-shaped valve element (10) being configured with two soft gaskets (14, 16) opposite each other and that collaborate with valve seat surfaces (18, 20) on the inlet side, characterized by a protective sleeve (26) of the sealing gasket, which can be moved over the valve element (10), because in each of the two sealing positions of the valve element (10), the soft sealing gasket (14 or 1 6), which is directed towards the inlet (4 or 6) that must be blocked in each case, is released so that it rests on the corresponding valve seat surface (18 or 20) and the other soft seal (16 or 14) opposite is covered by the protective sleeve (26) of the seal.

2. Selector valve according to claim 1, characterized in that each soft seal (14, 16) is formed by an elastic sealing ring, which sits in an annular groove (22, 24) of the valve element (10).

3. Selector valve according to claim 1 or 2, characterized in that the protection bushing (26) of the sealing gasket collaborates for its relative displacement on the valve element (10) with abutment surfaces (30, 32) within the valve housing (2).

4. Selector valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protective sleeve (26) of the sealing gasket has a central guide section (26a) and two opposite end cover sections (26 b), for the radial and axial coating of the respective soft seal (14, 16).

5. Selector valve according to claim 4, characterized in that the guide section (26 a) is axially movable guided with a cylindrical inner surface (26 c) on a corresponding cylindrical outer surface (10 a) of the valve element (10).

6. Selector valve according to claim 4, characterized in that the guide section (26 a) fits an inner annular rib appendix (26 d) radially into an annular groove (10 b) of the valve element (10), being movable the annular rib appendix (26 d) within the annular groove (10 b) axially between two defined stop positions.

7. Selector valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the valve element (10) of the piston type has outer conical end sections (34, 36), which fit in the respective sealing position on the seating surface of the respective valve (18, 20), which is configured correspondingly conical inside.

8. Selector valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve housing (2) is essentially T-shaped, the inlets (4, 6) being aligned in accordance with the transverse rib of the T and the outlet (8) being aligned in accordance with the longitudinal rib of the T and the valve element (10) movable in the direction of the transverse rib of the T.

9. Selector valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the valve seating surfaces (18, 20) are, respectively, a part of valve sleeves (38, 40) inserted in the valve housing ( 2), each valve sleeve (38, 40) also preferably forming the respective stop surface (30, 32) with a radial front surface for the protective sleeve (26) of the sealing gasket.