NL8100289A

NL8100289A - SUCTION VALVE.

Info

Publication number: NL8100289A
Application number: NL8100289A
Authority: NL
Original assignee: Heilmeier & Weinlein
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1981-09-01
Also published as: GB2068509A; CH650846A5; GB2068509B; DE3004145C2; FR2475154B1; DE3004145A1; FR2475154A1; AT383408B; JPS56124691A; IT1142272B; SE8100644L; IT8147702A0; ATA627980A

Description

81.3009/Rey/sme81,3009 / Rey / sme

Korte aanduiding: Zuigkiep.Short designation: Suction tip.

De uitvinding heeft betrekking op een zuigkiep voor een drukmiddelpomp, in het bijzonder voor een hydraulische hogedruk-pomp met een rondom een doorgang lopende ringvormige klepzitting, waarop in de gesloten stand een onder veerspanning staand schijfvor-5 mig kleplichaam met een ringvormig zittingsvlak rust, welk kleplichaam door de druk van het drukmiddel in de doorgang automatisch van de klepzitting kan worden getild.The invention relates to a suction tip for a pressure medium pump, in particular for a hydraulic high-pressure pump with an annular valve seat running around a passage, on which, in the closed position, a disc-shaped disc-shaped valve body with an annular seat surface rests, which valve body can be lifted automatically from the valve seat by the pressure of the pressure medium in the passage.

Een zuigkiep wordt gewoonlijk in een hydraulische pomp automatisch gestuurd door de aanzuigdruk. Bij een bekende con-10 structie is een hulsvormig inzetstuk aangebracht, dat rondom een doorgang voor het drukmiddel is gelegen en een vlakke cirkelring-vormige klepzitting vormt, die dient voor het opnemen van een rechte vlakke zijde van het schijfvormige kleplichaam. Het kleplichaam staat onder veerdruk, welke veer het kleplichaam op de klepzitting drukt, 15 wanneer in de doorgang geen noemenswaardige druk heerst. Bij een dergelijke nog nieuwe zuigkiep is ondanks de zeer nauwkeurige bewerking van de samenwerkende vlakken tenminste nog een bepaalde ruwheid aanwezig, die pas bij een langere bedrijfsduur verdwijnt.A suction tilt is usually controlled automatically in a hydraulic pump by the suction pressure. In a known construction, a sleeve-shaped insert is provided, which surrounds a passage for the pressure medium and forms a flat circle-shaped valve seat, which serves to receive a straight flat side of the disc-shaped valve body. The valve body is under spring pressure, which spring presses the valve body onto the valve seat when no appreciable pressure prevails in the passage. In spite of the very precise machining of the interacting surfaces, such a still new suction tip still has at least a certain roughness, which only disappears after a longer operating time.

De scenenwerkende vlakken slaan elkaar zo te zeggen glad. Indien 20 de zuigkiep is ingelopen, treedt bij het onbelast lopen van de pomp echter een duidelijk hoorbaar, onaangenaam lawaai op. Dit metaalachtige geluid verdwijnt weer, zodra de pomp belast werkt. Door dit lawaai tijdens het onbelast lopen, lijkt het of de pomp mechanisch defect is, waardoor de gebruiker van de pomp onzeker wordt. Hij 25 verwisselt de zuigkiep, alhoewel deze nog goed kan functioneren. Wanneer hij anderzijds volgens overeenkomstige informatie van de fabrikant van de pomp deze nog verder gebruikt en de geluidsont-wikkeling negeert, bestaat het gevaar dat hij het optreden van een werkelijk mechanisch defect in het inwendige van de pomp over het 30 hoofd ziet.The scene-acting surfaces smudge each other, so to speak. If the suction tip has been run in, however, a clearly audible, unpleasant noise occurs when the pump is running without load. This metallic sound disappears as soon as the pump works under load. Due to this noise during no-load operation, the pump appears to be mechanically defective, making the user of the pump unsure. He exchanges the suction tip, although it can still function properly. On the other hand, if, according to corresponding information from the pump manufacturer, it is used even further and ignores the noise development, there is a risk that he will miss the occurrence of a real mechanical defect in the interior of the pump.

8100289 4k > - 2.-8100289 4k> - 2.-

De uitvinding beoogt een zuigklep van het hiervoor genoemde soort zodanig te verbeteren, dat deze gedurende zijn gehele levensduur geluidloos functioneert.The object of the invention is to improve a suction valve of the aforementioned type in such a way that it functions silently throughout its life.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, door-5 dat het zittingsvlak van het kleplichaam langs zijn·omtrek en als deel van een boloppervlak en de klepzitting als deel van een kegel-vlak of in dwarsdoorsnede convex gekromd is uitgevoerd.This object is achieved according to the invention, in that the seating surface of the valve body is designed convexly curved along its circumference and as part of a spherical surface and the valve seat as part of a conical surface or in cross section.

Bij deze constructie wordt een cirkelvormige contactlijn tussen het kleplichaam en de klepzitting verkregen, die ook 10 bij een langere bedrijfsduur en een ingelopen zuigklep behouden blijft. Zelfs wanneer het kleplichaam ten gevolge van de turbulente omstroming door het drukmiddel eenmaal ten opzichte van de ventiel-zitting schuin gaat staan, blijft een cirkelvormige contactzone aanwezig, daar het zittingsvlak een deel vormt van een boloppervlak 15 dat steeds met dezelfde cirkeldiameter tegen de klepzitting rust. Verrassenderwijs treedt bij de zuigklep volgens de uitvinding bij het onbelast lopen geen lawaai op. Bij de bekende zuigkleppen drukt de klepzitting zich na langere gebruiksduur in het zittingsvlak van het kleplichaam. Dit nadeel wordt bij de uitvoering volgens de 20 uitvinding eveneens vermeden, daar de samenwerkende vlakken steeds stomp tegen elkaar staan en geen scherpe kanten aanwezig zijn, die zich ten gevolge van de kerfwerking kunnen ingraven of inslaan.In this construction, a circular contact line between the valve body and the valve seat is obtained, which is retained even with a longer operating time and a run-in suction valve. Even if the valve body is inclined to the valve seat once due to the turbulent flow through the pressure medium, a circular contact zone remains, since the seat surface forms part of a spherical surface 15 which always rests against the valve seat with the same circle diameter . Surprisingly, no noise occurs with the suction valve according to the invention when running without load. In the known suction valves, the valve seat presses into the seating surface of the valve body after a longer period of use. This disadvantage is likewise avoided in the embodiment according to the invention, since the cooperating surfaces are always butted together and there are no sharp edges which can burrow or impact due to the notch effect.

Een mechanische slijtage van de samenwerkende vlakken kan natuurlijk niet worden uitgesloten, echter deze slijtage wordt zo gelijkmatig 25 over de klepzitting en het zittingsvlak verdeeld, dat geen indruk-kingen, groeven of soortgelijke oneffenheden ontstaan.A mechanical wear of the co-operating surfaces cannot, of course, be ruled out, but this wear is distributed evenly over the valve seat and the seating surface, so that no indentations, grooves or similar irregularities occur.

Volgens een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding bedraagt de kegelhoek van de klepzitting 90° of minder. Bij dergelijke kegelhoeken van de klepzitting wordt in de gesloten 30 stand een bijzonder goede afdichting verkregen.According to an effective embodiment of the invention, the cone angle of the valve seat is 90 ° or less. With such cone angles of the valve seat, a particularly good sealing is obtained in the closed position.

Volgens een andere doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding ligt het middelpunt van het boloppervlak in de hartlijn 8100289 Λ - 3 - van het kegelvlak. Door middel van deze maatregel wordt verzekerd, dat ook bij een gekanteld kleplichaam een storingsvrije afdichting optreedt.According to another effective embodiment of the invention, the center of the spherical surface lies in the centerline 8100289 Λ - 3 - of the conical surface. By means of this measure it is ensured that a fault-free sealing also occurs with a tilted valve body.

Volgens de uitvinding komt de breedte van het zittings-5 vlak ongeveer overeen met het drie- tot viervoudige van de breedte van de klepzitting. Deze verhouding tussen de breedten verzekert dat ook bij een extreem gekanteld kleplichaam geen scherpe kanten tegen elkaar kunnen komen, en dat bovendien een eventueel optredende slijtage over een zo groot mogelijk vlak wordt verdeeld.According to the invention, the width of the seat surface approximately corresponds to three to four times the width of the valve seat. This ratio between the widths ensures that even with an extremely tilted valve body no sharp edges can come together, and that any wear that may occur is distributed over the largest possible area.

10 Bij voorkeur heeft het kleplichaam de vorm van een schijf met evenwijdig aan elkaar lopende oppervlakken. Het kleplichaam wordt op deze wijze bijzonder vormvast en desondanks licht, zodat de klep ook bij hoge werksnelheden storingsvrij werkt en niet op de klepzitting slaat. Een schijfvormig kleplichaam met een bol-15 vormig zittingsvlak wordt bijzonder goed omstroomd.Preferably, the valve body is in the form of a disc with parallel surfaces. In this way, the valve body becomes particularly dimensionally stable and nevertheless light, so that the valve works without problems even at high working speeds and does not hit the valve seat. A disc-shaped valve body with a spherical-shaped seating surface is particularly well-circulated.

Volgens de uitvinding· is tenminste het naar de doorgang toegekeerde oppervlak van het kleplichaam omgeven door een rondgaande rand, waarvan de buitenomtrek bolvormig is uitgevoerd.According to the invention, at least the surface of the valve body facing the passage is surrounded by a circumferential rim, the outer circumference of which is spherical.

Met deze uitvoeringsvorm wordt een doelmatig groot zittingsvlak voor 20 het kleplichaam verkregen. Desondanks is de totale massa van het kleplichaam en daarmee het gewicht gering. De komvormige onderkant van het kleplichaam zorgt er tevens voor, dat het hierop werkende drukmiddel na het aanvankelijk opheffen van het kleplichaam de zuigklep gemakkelijk en snel volledig kan openen.With this embodiment an expediently large seating surface for the valve body is obtained. Nevertheless, the total mass of the valve body and thus the weight is small. The cup-shaped bottom of the valve body also ensures that the pressure medium acting thereon can open the suction valve quickly and easily after the valve body has been lifted initially.

25 Volgens een volgende doelmatige uitvoeringsvorm van een zuigklep, waarbij de klepzitting is voorzien van een deze op een afstand omgevende kooi, waartegen de veer rust die het kleplichaam belast, is het kleplichaam paddestoelvormig uitgevoerd en steekt met een aan zijn van de doorgang afgekeerde oppervlak aan-30 gebrachte steel vrij door een opening in de kooi. Deze uitvoeringsvorm leidt tot een vrije geleiding bij de beweging van het kleplichaam, wat onder bepaalde bedrijfsomstandigheden gewenst is.According to a further efficient embodiment of a suction valve, wherein the valve seat is provided with a cage surrounding it at a distance, against which the spring which loads the valve body rests, the valve body is mushroom-shaped and projects with a surface facing away from the passage -30 stem released through an opening in the cage. This embodiment results in free guidance during the movement of the valve body, which is desirable under certain operating conditions.

8 1 00 28 9 jC t - 4 -8 1 00 28 9 jC t - 4 -

Bovendien verschaft de steel een gelijkmatige krachtaangrijping van de klepveer.In addition, the stem provides uniform force engagement of the valve spring.

Volgens een bijzonder doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de doorgang via een deel van zijn om de klepzitting 5 lopende langsdeel kegelvormig verwijd. Deze vormgeving verbetert de doorstroomverhouding van de zuigklep. Overigens worden bij alle uitvoeringsvormen van de uitvinding door de vormgeving van het zittingsvlak en van de klepzitting de stromingsverhoudingen in de zuigklep aanzienlijk verbeterd. Bij soortgelijke kleppen met schijf-10 vormige kleplichamen traden bij het in eerste instantie openen van de klep en ook in de volledig geopende stand aanzienlijke turbu·» lenties op aan de scherpe kanten van de klepzitting en bij het omstromen van het kleplichaam, welke turbulenties niet slechts een energieverlies maar ook een extra slijtage veroorzakende belasting 15 op de klepelementen veroorzaken (cavitatie).According to a particularly effective embodiment of the invention, the passage is conically widened via a part of its longitudinal part which extends around the valve seat 5. This design improves the flow ratio of the suction valve. Incidentally, in all embodiments of the invention the flow conditions in the suction valve are considerably improved by the design of the seat surface and of the valve seat. In the case of similar valves with disc-shaped valve bodies, considerable turbulences occurred at the sharp edges of the valve seat when the valve was initially opened and also in the fully opened position, and during the flow of the valve body, which turbulences did not cause only an energy loss but also an additional wear-causing load on the valve elements (cavitation).

Tot slot kan de zuigklep volgens de uitvinding worden toegepast als drukklep in een hydraulische hogedrukpomp, waarbij de klep met een omgekeerde doorstroomrichting is aangebracht, De zuigklep volgens de uitvinding kan namelijk zonder noemenswaardige 20 wijzigingen worden omgebouwd tot een hogedrukklep. Dit vereenvoudigt het vervaardigen alsmede het monteren van de klep van de pomp en maakt dit goedkoper, daar voor beide kleppen tenminste dezelfde kleplichamen worden gebruikt.Finally, the suction valve according to the invention can be used as a pressure valve in a hydraulic high-pressure pump, the valve being arranged with a reverse flow direction. The suction valve according to the invention can be converted into a high-pressure valve without significant changes. This simplifies the manufacture as well as the mounting of the valve of the pump and makes this cheaper, since at least the same valve bodies are used for both valves.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van 25 de tekening, die een aantal uitvoeringsvormen van de uitvinding. toont.The invention is further elucidated with reference to the drawing, which shows a number of embodiments of the invention. shows.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een zuigklep, rechts in de gesloten stand, links in de geopende stand.Fig. 1 is a cross-sectional view of a suction valve, right in the closed position, left in the open position.

Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van een drukklep.Fig. 2 is a cross section of a pressure valve.

30 Fig. 3 toont een detail van een andere uitvoerings vorm.FIG. 3 shows a detail of another embodiment.

Een zuigklep 1 is in een wand 2 van een huis van een 8100289 * * - 5 - niet nader weergegeven hydraulische pomp aangebracht. Een hulsvormig lichaam 3 is rondom een doorgang 5 voor een drukmiddel aangebracht. Het lichaam 3 is over een deel van zijn lengte kegelvormig verwijd (gebied 6) en eindigt in het inwendige van de klep 1 in een klep-5 zitting 4. De klepzitting 4 is ringvormig en vormt een deel van een kegelvlak, waarvan de kegeltop in de doorgang 5 ligt.A suction valve 1 is arranged in a wall 2 of a housing of an 8100289 * * - 5 - hydraulic pump (not shown in more detail). A sleeve-shaped body 3 is arranged around a pressure medium passage 5. The body 3 is conically widened over part of its length (region 6) and ends in the interior of the valve 1 in a valve-seat 4. The valve seat 4 is annular and forms part of a conical surface, the conical top of which the passage 5 is located.

• In de klepzitting 4 is een paddestoelvormig klep-lichacsn 7 aangebracht, dat een vlak oppervlak 8 en een evenwijdig hieraan lopend oppervlak 9 heeft. Het oppervlak 8 is omgeven door 10 een rondgaande en opstaande rand 10. Het kleplichaam 7 heeft aan de buitenomtrek van het schijfvormige deel van de paddestoel een zit-tingsvlak 11, welk gedeelte een boloppervlak heeft, waarvan het middelpunt op de hartlijn van het kegelvlak van de klepzitting 4 ligt. De breedte B van het zittingsvlak 11 is ongeveer drie- tot 15 vier maal zo breed als de breedte b van de klepzitting 4. De beschrijvende van de klepzitting 4 raakt in de. in de rechter helft van fig. 1 getekende gesloten stand het zittingsvlak 11, zodat een cirkellijnvormige contactzone tussen de beide delen wordt verkregen, waarin de doorgang is afgesloten.A mushroom-shaped valve body 7 is arranged in the valve seat 4, which has a flat surface 8 and a surface 9 running parallel thereto. The surface 8 is surrounded by a circular and upright edge 10. The valve body 7 has a seating surface 11 on the outer circumference of the disc-shaped part of the mushroom, which part has a convex surface, the center of which is centered on the conical plane of the valve seat 4 lies. The width B of the seating surface 11 is about three to four times as wide as the width b of the valve seat 4. The description of the valve seat 4 touches the. in the right half of Fig. 1, the seating surface 11 is shown in a closed position, so that a circle-shaped contact zone is obtained between the two parts, in which the passage is closed.

20 Het lichaam 3 is in een trapvormige boring 12 in de wand 2 van het huis geplaatst en door het in het gebied 18 opstuiken van materiaal geborgd. Het lichaam houdt tegelijkertijd een flens 17 van een kooi 14 in de boring 12 vast, welke kooi dient voor het dragen van de klepveer 16, die tegen het oppervlak 9 van 25 het kleplichaam 7 drukt en deze naar zijn gesloten stand tracht te verplaatsen.The body 3 is placed in a step-shaped bore 12 in the wall 2 of the housing and secured by the material being pushed up into the region 18. At the same time, the body retains a flange 17 of a cage 14 in the bore 12, which cage serves to support the valve spring 16, which presses against the surface 9 of the valve body 7 and tries to move it to its closed position.

Op het oppervlak 9 is een tapvormige steel 13 aange-bracht, die met radiale speling door een opening 15 van de kooi 14 steekt, zodat een vrije geleiding van het kleplichaam wordt ver-30 kregen. In de linker helft van fig. 1 is de klep 1 in zijn geopende stand weergegeven, waarbij de druk in de doorgang 5 het kleplichaam 7 met zijn zittingsvlak 11 van de klepzitting 4 tilt, zodat het 8100289 - 6 - drukmiddel in de boring 12 en vervolgens verder kan stromen. Hiertoe is de kooi voorzien van openingen die in de tekening niet zijn weergegeven.A tap-shaped stem 13 is provided on the surface 9, which protrudes with radial play through an opening 15 of the cage 14, so that a free guide of the valve body is obtained. In the left half of Fig. 1, the valve 1 is shown in its open position, the pressure in the passage 5 lifting the valve body 7 with its seating surface 11 from the valve seat 4, so that the 8100289-6 pressure medium in the bore 12 and can then continue to flow. For this purpose, the cage is provided with openings which are not shown in the drawing.

De aanrakingszone tussen het kleplichaam en de klep-5 zitting zal ook cirkelboogvormig zijn wanneer het kleplichaam 7 ten opzichte van de weergegeven stand een weinig scheef staat.The contact zone between the valve body and the valve seat will also be circular arc-shaped when the valve body 7 is slightly inclined relative to the position shown.

In fig. 2 is een dv/arsdoorsnede van een drukklep 20 weergegeven, dat in principe van dezelfde constructie is als de hiervoor beschreven zuigklep. De rechter helft van fig. 2 geeft de 10 gesloten stand en de linker helft de geopende stand van de drukklep weer. Een door het ópstuiken van de wand 2 van het huis vastgezet hulsvormig lichaam 21 is in het gebied 22 verbreed en vormt een klep-zitting 23, die een deel vormt van een kegelvlak, waarvan de kegel-hoeko< 90° of minder bedraagt. Op de klepzitting 23 rust een klep-15 lichaam 24 met zijn langs de omtrek gelegen zittingsvlak 25, dat deel van een boloppervlak vormt. Het kleplichaam 24 heeft een tapvormige steel 26, die door een opening 28 van een kooi 27 steekt, zodat het kleplichaam los door de kooi 27 wordt geleid. De sluitveer 16 belast het kleplichaam in de richting naar de klepzitting 23 toe. 20 De kooi 27 is door het indrukken in de boring van het huis geborgd. Uit de linker helft van fig. 2 blijkt hoe het kleplichaam 24 door de druk in de doorgang 30 wordt opgetild en een stroming door de klepzitting 23 toelaat.Fig. 2 shows a dv / ars section of a pressure valve 20, which in principle is of the same construction as the suction valve described above. The right half of Fig. 2 shows the closed position and the left half the open position of the pressure valve. A sleeve-shaped body 21 secured by the upswelling of the wall 2 of the housing is widened in the region 22 and forms a valve seat 23, which forms part of a conical surface, the cone angle of which is <90 ° or less. The valve seat 23 rests on a valve body 24 with its circumferential seating surface 25, which forms part of a spherical surface. The valve body 24 has a tapered stem 26 which extends through an opening 28 of a cage 27, so that the valve body is guided loosely through the cage 27. The closing spring 16 loads the valve body in the direction towards the valve seat 23. The cage 27 is secured by pressing in the bore of the housing. The left half of Fig. 2 shows how the valve body 24 is lifted by the pressure in the passage 30 and allows flow through the valve seat 23.

In fig. 3 is een hulsvormig lichaam 31 in doorsnede 25 weergegeven, dat in plaats van het lichaam 21 of 3 van fig. 1 en 2 kan worden toegepast, en een klepzitting 34 heeft die convex gekromd is. De beschrijvende van de klepzitting 34 is bijvoorbeeld een cir-kelboogstuk met de straal 36 en het middelpunt in 35. Het lichaam 31 begrenst weer een doorgang 32 voor drukmiddel en is in een lengte-30 deel 33 kegelvormig verbreed.Fig. 3 shows a sleeve-shaped body 31 in section 25, which can be used instead of the body 21 or 3 of Figs. 1 and 2, and has a valve seat 34 which is convexly curved. The description of the valve seat 34 is, for example, a circular arc with the radius 36 and the center point in 35. The body 31 again defines a pressure medium passage 32 and is conically widened in a longitudinal portion 33.

81002898100289

Claims

1. Suction valve for a pressure medium pump, in particular for a hydraulic high-pressure pump, with an annular valve seat arranged around a passage, on which, in the closed position, a V by a spring-loaded disc-shaped valve body with an annular λ 5 seating surface rests, which, by the pressure of the pressure means in the passage can be lifted automatically from the valve seat, characterized in that the seat valve (11, 25) of the valve body (24, 7) along its circumference, and as part of a spherical surface and the valve seat (4, 23, 34) is convexly curved as part of a conical surface or in section 10.

Suction valve according to claim 1, characterized in that the cone angle (c4) of the valve seat (4, 23) is 90 ° or less.

Suction valve according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the center of the spherical surface is located on the center line of the conical surface.

Suction valve according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the width (B) of the seat surface (11, 25. is approximately three to four times the width (b) of the valve seat (4, 23). , 34).

Suction valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve body (7) is disc-shaped with surfaces running parallel to each other (8, 9).

Suction valve according to claim 5, characterized in that at least the surface (8) of the valve body (7) facing the passage (5) is surrounded by a rounded edge (10) whose outer circumference is spherical.

Suction valve as claimed in any of the claims 1-6, wherein a cage surrounding the valve seat is arranged, on which rests the spring loading the valve body, characterized in that the valve body (7) is mushroom-shaped and has a Shank (13) placed away from the passage (5) facing the passage (5) projects freely through a guide opening (15) in the cage (14).

Suction valve according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the passage (5, 30) is conically widened (6, 22, 33) over part of its longitudinal section running towards the valve seat (4, 23, 34). .

9. Suction valve according to claims 1-8, characterized in that it is used as a pressure valve in a high-pressure hydraulic pump, the valve being arranged with an inverted flow direction. 8100289