NL8103056A

NL8103056A - VALVE.

Info

Publication number: NL8103056A
Application number: NL8103056A
Authority: NL
Original assignee: Wabco Steuerungstech
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1982-02-16
Also published as: DE3027514C2; NL187762B; ES8205960A1; NL187762C; DE3027514A1; ES504044A0

Description

i ^_;__^__._________._______^__________________________________ * VO 20U3 Klepi ^ _; __ ^ __._________._______ ^ __________________________________ * VO 20U3 Valve

De uitvinding heeft betrekking op een klep van het type als omschreven in de inleiding van conclusie 1.The invention relates to a valve of the type as defined in the preamble of claim 1.

Bij kleppen van dit type best voor media met een hoge druk en met een relatief grote dwarsdoorsnede, zoals zij bijv. voor het 5; starten van grote motoren worden gebruikt, bestaat o.a. de eis, dat de klep met lage bedieningskrachten en ontlast van druk geschakeld moet kunnen worden, waarbij de afdichtende funktie van de klep niet benadeeld mag worden.Valves of this type are best for media with a high pressure and with a relatively large cross-section, such as for example 5; Starting large engines is required, among other things, that it must be possible to switch the valve with low operating forces and relieve pressure, whereby the sealing function of the valve must not be impaired.

Een onbelaste klepbediening is bijv. mogelijk bij een schuif-10 : ventiel als weergegeven in het Duitse Offenlegungsschrift 28 3^ 132.An unloaded valve actuation is possible, for example, with a slide valve 10 as shown in German Offenlegungsschrift 28 3 ^ 132.

i Problematisch is het echter een schuifventiel absoluut afge dicht voor druk te vervaardigen.However, it is problematic to manufacture a slide valve absolutely sealed for pressure.

Om de ondichtheden bij schuifventielen, welke metallisch afdichtend zijn, zo klein mogelijk te houden, is het noodzakelijk, deze 15 zeer nauwkeurig en met nauwe toleranties te vervaardigen.In order to keep the leaks on sliding valves, which are metallic sealing, as small as possible, it is necessary to manufacture them very accurately and with close tolerances.

Schuifkleppen, welke met afdichtende elementen samenwerken, zijn wederom bij het werken met hoge druk nauwelijks toepasbaar, omdat door de grotetstromingssnelheden de afdichtende elementen uit hun legerplaatsen gescheurd kunnen worden.Sliding valves, which cooperate with sealing elements, are again hardly applicable when working with high pressure, because the sealing elements can be torn out of their bearing places due to the large flow velocities.

20 Het probleem van de afdichting bestaat daarentegen niet bij zittingkleppen, omdat bij zittingkleppen het klepsluitlichaam een elastisch afdichtelementheeft, dat steeds haaks op de as van de klepzit-ting op de klepzitting gedrukt wordt en aldus niet door wrijving wordt beïnvloed, zoals dit bij schuifkleppen bij het passeren van de schuif 25 langs de ingangen en uitgangen voor het drukmedium het geval is.On the other hand, the problem of sealing does not exist with seat valves, because with seat valves the valve closing body has an elastic sealing element, which is always pressed perpendicular to the axis of the valve seat on the valve seat and is thus not influenced by friction, as is the case with slide valves for passing the slide 25 past the inputs and outputs for the pressure medium is the case.

Het nadeel bij zittingkleppen is echter, dat deze afhankelijk zijn van een voordruk, d.w.z. de bedieningskracht is afhankelijk van de hoogte van de besturingsdruk.The disadvantage with seat valves, however, is that they depend on a pre-pressure, i.e. the operating force depends on the height of the control pressure.

Daarenboven moeten de massa's van de klep en de zuiger bij 30 hoge drukken en dientengevolge grote nominale afmetingen door sterke veren afgeremd worden, hetgeen tot grote slijtageverschijnselen leidt.In addition, the masses of the valve and the piston have to be braked by strong springs at high pressures and consequently large nominal dimensions, which leads to great wear phenomena.

Gebruikt men kogelkleppen, welke bijv. als 3/2 doorlaatklep-pen zijn uitge-vca:d, dan is het noodzakelijk, deze met bedieningscylinders te koppelen, hetgeen met verhoogde kosten gepaard gaat.If ball valves are used, which are, for example, available as 3/2-way valve pins, it is necessary to couple them with operating cylinders, which is associated with increased costs.

35 Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag een klep 81 03 0 5 6 !. . ' . ' '! -2- ! · te verschaffen, welke vrij is van de nadelen van dè genoemde kleppen, en welke snel en veilig kan schakelen.The problem underlying the invention is a valve 81 03 0 5 6! . ". ''! -2-! · Which is free from the drawbacks of the said valves and which can switch quickly and safely.

I Dit probleem wordt.opgelost met middelen als omschreven in het kenmerk van conclusie 1.This problem is solved by means as defined in the characterization of claim 1.

5 Bij de oplossing volgens de conclusie worden.op speciale wijze de voordelen van een schuifklep met die van een zittingklep gecombineerd. ...In the solution according to the claim, the advantages of a slide valve are combined in a special way with those of a seat valve. ...

Een wezenlijk voordeel van de nieuwe klep moet daarin worden gezien, dat deze geheel van druk ontlast is en niet door een dynamisch 10 gedrag beïnvloed wordt, zoals dit bij zittingkleppen het geval is.An essential advantage of the new valve must be seen in that it is completely relieved of pressure and is not influenced by a dynamic behavior, as is the case with seat valves.

Door het volledig ontlasten van druk kan de klep gemakkelijk en snel schakelen en is slechts in mindere: mate onderhevig aan slijtagever-schijnselen.By completely relieving pressure, the valve can switch easily and quickly and is only subject to wear to a lesser extent.

Voordelige uitvoeringsvormen en verdere ontwikkelingen van i 15 de uitvinding zijn in de volgconclusies beschreven..Advantageous embodiments and further developments of the invention are described in the subclaims.

Aan de hand van een getekend uitvoeringsvoorbeeld wordt de uitvinding nader toegelicht.The invention will be explained in more detail with reference to a drawn exemplary embodiment.

De tekening toont een 3/2 doorlaatklep, welke als zittingklep is uitgevoerd en met een in de vorm van een schijf uitgevoerde .20 zuiger samenwerkt.The drawing shows a 3/2 pass valve, which is designed as a seat valve and cooperates with a .20 piston in the form of a disc.

In de wand van een cylindrisch huis 1, dat’ aan de kopzijden door een deksel 2 en 3 is afgesloten, is een ingang U en een uitgang 5 voor een medium onder druk aanwezig. De ingang ^ en de uitgang 5 kunnen via een kamer 6 met elkaar verbonden worden.In the wall of a cylindrical housing 1, which is closed on the front sides by a cover 2 and 3, there is an inlet U and an outlet 5 for a medium under pressure. The input 1 and the output 5 can be connected to each other via a chamber 6.

25 De ingang h voor het drukmedïum staat met een niet weerge geven bron voor een drukmiddel in verbinding, de uitgang 5 voor het drukmiddel is op een niet weergegeven verbruiker aangesloten. In het huis 1 is een als schuif uitgevoerde zuiger 7 aangebracht, welke in dit uitvoeringsvoorbeeld tezamen met een stuurzuiger 9 als holle zui-30 ger is uitgevoerd. De zuiger 7 bezit een holle zuigerstang 8 aan het vrije einde waarvan een stuurzuiger 9 bevestigd is.The input h for the pressure medium is connected to an unshown source for a pressure medium, the output 5 for the pressure medium is connected to a consumer (not shown). In the housing 1 a piston 7, which is designed as a slide, is arranged, which in this exemplary embodiment is designed as a hollow piston together with a control piston 9. The piston 7 has a hollow piston rod 8 at the free end of which a control piston 9 is attached.

De zuiger 7 wordt door een drukveer 10 belast, welke op het deksel 3 steunt. In het bereik van de ingang ^ voarhet drukmiddel wordt de zuiger 7 door de wand van het huis 1 geleid. In de wand van 35 het huis 1 gezette bus 11, welke in het bereik van de uitgang 5 voor het drukmedium een doorbreking heeft, dient als geleiding voor de -------- stuurzuiger 9· 8103056 ; . i - ! ; .-3-The piston 7 is loaded by a compression spring 10 which rests on the cover 3. In the region of the pressure medium inlet, the piston 7 is guided through the wall of the housing 1. Bush 11 placed in the wall of housing 1, which has a break-through in the region of the outlet 5 for the pressure medium, serves as a guide for the control piston 9 · 8103056; . i -! ; .-3-

; I; I

i ! In een omtreksrichting van de bus 11 verlopende groef is een dichtring 12 gelegd, -welke verhindert, dat tussen de bus 11 en de wand van het huis 1. middel onder druk van de kamer 6 naar de stuurkamer 13 of omgekeerd van de stuurkamer 13 naar de kamer 6 kan komen. Een in 5 de wand van het cylindrische huis 1 gelegde pakkingring 1U verhindert de doorlaat van medium onder druk van de ingang b naar een ruimte onder de zuiger 7S welke als ontluchtingskamer 15 dient. De stuurzuiger 9 heeft een in de omtreksrichting verlopende pakkingring 16, welke verhindert, dat medium onder druk van de stuurkamer 13 in de kamer 6 1 101 komt. In het deksel 2 is een aansluiting 17 aanwezig. In een in het deksel 3 aanwezige ontluchtingsopening 18 is een filter 19 aangebracht. De zuigerstang 8 heeft in axiale richting een getrapte boring 20, 21, 32, waarbij de middelste trap 20 als zitting voor een met een zuiger 22 verbonden klepafsluitlichaam 23 dient. Door de trap 20 loopt een M5 dwarsboring 2b, zodat de kamer 6 via deze dwarsboring 2U, de in axiale I richting verlopende getrapte boring 20, 32, de- ontluchtingskamer 15 alsmede de ontluchtingsopening 18 met de atmosfeer kan worden verbonden.i! A groove 12 is laid in a circumferential direction of the sleeve 11, which prevents the medium from pressurizing from the chamber 6 to the control chamber 13 or vice versa from the control chamber 13 between the sleeve 11 and the wall of the housing 1. room 6 can come. A packing ring 1U placed in the wall of the cylindrical housing 1 prevents the passage of pressurized medium from the inlet b to a space below the piston 7S which serves as venting chamber 15. The control piston 9 has a circumferential packing ring 16, which prevents medium from entering the control chamber 13 into the chamber 610 under pressure. A connection 17 is present in the cover 2. A filter 19 is arranged in a ventilation opening 18 present in the cover 3. The piston rod 8 has a stepped bore 20, 21, 32 in the axial direction, the middle stage 20 serving as a seat for a valve closing body 23 connected to a piston 22. An M5 transverse bore 2b passes through the stage 20, so that the chamber 6 can be connected to the atmosphere via this transverse bore 2U, the stepped bore 20, 32 extending in the axial direction, the venting chamber 15 and the venting opening 18.

Een drukveer 25 steunt enerzijds op de zuiger 22 en anderzijds 20 op de trap 21 en hangt aldus de klep in de geopende stand.A compression spring 25 rests on the one hand on the piston 22 and on the other hand 20 on the stage 21 and thus hangs the valve in the open position.

Door middel van een op het vrip einde van de zuigerstang 8 geschroefde kap 26 wordt het naar buiten glijden van de zuiger 22 uit de getrapte boring 20, 21 verhinderd. De kap 26 heeft een opening 27, waardoor de zuiger 22 met medium onder druk belast kan worden.By means of a cap 26 screwed onto the vrip end of the piston rod 8, the piston 22 is prevented from slipping out of the stepped bore 20, 21. The cap 26 has an opening 27 through which the piston 22 can be loaded with medium under pressure.

25 Een ringschijfvormig dichtelement, bestaande uit een metalen ring- schijf 28 met in deze gelegde rubberring 29, is tussen een in het huis 1 aanwezige cirkelvormige ribbe 30 en de naar het inwendige van het huis wijzende kopzijde van de bus 11 gespannen.An annular disc-shaped sealing element, consisting of a metal annular disc 28 with rubber ring 29 fitted in it, is tensioned between a circular rib 30 present in the housing 1 and the front side of the sleeve 11 pointing towards the interior of the housing.

De naar het dichtelement 28, 29 toegekeerde zijde van de 30 zuiger 7 heeft in zijn randbereik een schuine kant 31, welke met het af dicht element 28, 29 samenwerkend een zittingklep vormt, waardoor de ingang b voor het drukmedium met de kamer 6 en de uitgang 5 van het medium onder druk verbonden kan worden.The side of the piston 7 facing the sealing element 28, 29 has an oblique edge 31 in its peripheral region, which, together with the sealing element 28, 29, forms a seat valve, whereby the inlet b for the pressure medium with the chamber 6 and the outlet 5 of the medium can be connected under pressure.

De funktie van deze gecombineerde schuif-zittingklep wordt 35 nog nader besproken.The function of this combined sliding-seat valve will be discussed in more detail.

In het getekende uitvoeringsvoorbeeld is de uit het afdicht-element 28, 29 en de kant' 31 van de zuiger 7 gevormde zitting klep ge- 8103056 I S — ' ' Ί . ; -k- sloten, zodat de toevoer voor medium onder druk van de ingang k naar de kamer 6 en dus met de. met de uitgang 5 verbonden verbruiker onderbroken is. De in de zuigerstang 8 aangebrachte, uit de trap 20, het klep-i . afsluitlichaam 23 en de dwarsboring 2k gevormde klep is geopend. De '5: gebruiker is via de kamer 6, de klep 20, 23, 2b, de ontluchtingskamer 15 en de ontluchtingsopening 18 met de atmosfeer verbonden.In the exemplary embodiment shown, the seat valve formed from the sealing element 28, 29 and the side 31 of the piston 7 is 8103056. ; -k- locks, so that the medium supply under pressure from the inlet k to the chamber 6 and thus with the. consumer connected to output 5 is interrupted. The valve i mounted in the piston rod 8, from the stage 20. sealing body 23 and the transverse bore 2k shaped valve is opened. The '5: user is connected to the atmosphere via the chamber 6, the valve 20, 23, 2b, the venting chamber 15 and the venting opening 18.

Wordt nu via de aansluiting 17 medium onder druk in de stuur-kamer gebracht, dan verschuift de in de stuurkamer 13 zich opbouwende druk allereerst de zuiger 22 tegen de kracht van de drukveer 25 in.If medium is now pressurized into the control chamber via the connection 17, the pressure that builds up in the control chamber 13 first shifts the piston 22 against the force of the compression spring 25.

10 Het vast met de zuiger 22 verbonden klepaf sluit lichaam 23 wordt in de ; trap 22 van de boring 20, 21 geschoven, en blokkeert aldus de verbin- c ding tussen de dwarsboring 2k en de trap 20 van de getrapte boring 20, 21, welke via de ontluchtingskamer 15 en ie ontluchtingsopening 18 naar de atmosfeer leidt. De in de stuurkamer 13 zich verder opbouwende ί15 ; druk verschuift vervolgens de stuurzuiger 9 tegen de kracht van de drukveer 10 in. Via de de stuurzuiger 9 met de zuiger 7 verbindende j zuigerstang 8 wordt de zuiger 7 in dezelfde richting verschoven. Daar bij wordt de op de zuiger 7 aangebrachte schuine kant 31 van het afdicht-' ! element 28, 29 gelicht.The valve firmly fixed to the piston 22 closes body 23 in the; stage 22 is pushed from the bore 20, 21, thus blocking the connection between the transverse bore 2k and the stage 20 from the stepped bore 20, 21, which leads through the vent chamber 15 and vent vent 18 to the atmosphere. The 15 which builds up further in the control chamber 13; pressure then shifts the control piston 9 against the force of the compression spring 10. The piston 7 is moved in the same direction via the piston rod 8 connecting the control piston 9 to the piston 7. In addition, the bevel 31 of the sealing material arranged on the piston 7 is element 28, 29 lifted.

:20 Tijdens het openen van de zittingklep 28, 29, 31 is de ingang U voor het medium onder druk nog door de als schuif dienende zuiger ; 7 afgedekt, zodat het openenrvan de zittingklep (afdichtelement 28, 29) en kant 31 van de zuiger 7) geheel ontlast van druk plaatsvindt. Pas dan, wanneer de als schuif dienende zuiger 7 de ingang 4 voor het me-25 dium onder druk vrijgeeft, stroomt dit medium via de inlaatklep 28, 29 31 en de kamer 6 naar de uitgang 5 van het medium onder druk.: 20 During the opening of the seat valve 28, 29, 31, the inlet U for the medium under pressure is still through the piston serving as a slide; 7 so that the opening of the seat valve (sealing element 28, 29) and side 31 of the piston 7) takes place completely relieved of pressure. Only then, when the piston 7 acting as slide, releases the inlet 4 for the medium under pressure, does this medium flow through the inlet valve 28, 29 31 and the chamber 6 to the outlet 5 of the medium under pressure.

Om de op de stuurkamer 13 werkende impuls van het medium onder druk weg te vallen, daischuift de drukveer 10 de zuiger 7 en dus ook de stuurzuiger 9 weer in zijn uitgangsstand terug. De schuine kant 31 30 van de zuiger 7 komt weer op het afdichtelement 28, 29, zodat de uit het afdichtelement 28, 29 en de schuine kant 31 gevormde zittingklep weer gesloten is. De verbinding van de bron voor medium onder druk naar de verbruiker is onderbroken. Omdat de drukveer 25, welke op de zuiger 23 werkt zwakker is dan de op de zuiger J werkende drukveer 10, wordt 35 het klepaf-sluitlichaam 23 door de restdruk in de stuurkamer 13 in de trap 20 van de getrapte boring 20, 21 gehouden, zodat de door de --------- trap 20, de dwarsboring 2b en het klepafsluitlichaam 23 gevormde klep 8103056 f T ' .In order to release the impulse of the medium under pressure acting on the control chamber 13, the compression spring 10 slides the piston 7 and thus also the control piston 9 back into its initial position. The bevel 31 of the piston 7 comes back on the sealing element 28, 29, so that the seat valve formed from the sealing element 28, 29 and the bevel 31 is closed again. The connection from the source of medium under pressure to the consumer has been interrupted. Since the compression spring 25 acting on the piston 23 is weaker than the compression spring 10 acting on the piston J, the valve closing body 23 is held by the residual pressure in the control chamber 13 in the stage 20 of the stepped bore 20, 21, so that the valve 8103056 f T 'formed by the step 20, the transverse bore 2b and the valve closure body 23.

; ; -5- tijdens het sluiten van de zittingklep 28, 29, 31 verder gesloten gehouden wordt. Pas na het ophouwen van de rest druk uit de stuurkamer 13 wordt de klep 20, 23, 2k geopend en verbindt aldus de verbruiker via de kamer 6, de dwarsboring 2l+:, :de trap 20, de ontluchtingskamer \ 5 ,J5 en de ontluchtingsopening 17 met de atmosfeer.; ; -5- is kept closed during the closing of the seat valve 28, 29, 31. Only after the residual pressure has been built up from the control chamber 13, the valve 20, 23, 2k is opened and thus the consumer connects via the chamber 6, the transverse bore 2l + :, the staircase 20, the venting chamber \ 5, J5 and the venting opening. 17 with the atmosphere.

” 81030568103056

Claims

1. Valve with at least one inlet for a medium under pressure and at least one outlet therefor, as well as with a "cylindrical chamber associated with the outlet, which is bounded at one end by a piston and via a valve with the inlet for the medium connected under pressure: the first piston with its side facing the cylindrical chamber forming a seat valve together with the housing wall of the valve, characterized in that the first piston (j) with respect to the inlet (b for the medium under pressure, it is designed in the manner of a slide, which lies between the inlet (4) and the seat valve (28) 29, 31) and on its side facing away from the cylindrical chamber (6) and substantially outside the area of the outlet (5) for the medium sealed under pressure is guided, that the cylindrical chamber (6) is bounded at its other end by a sealed, second piston (9), which is connected to the first piston (j) is firmly connected via a piston rod (8), that the active surfaces of the two pistons (9 and 9) delimiting the cylindrical chamber (6) are equal or substantially the same size.

Valve according to claim 1, characterized in that the second piston (9) serves as a control piston which can be controlled by a medium under pressure.

Valve according to claim 1, characterized in that the first piston (7) is loaded on its side facing away from the cylindrical chamber (6) by a compression spring (10). 25 b. Valve according to claim 1, characterized in that the sealing body of the seat valve (28, 29) consists of a U-shaped baffle plate (28, 29). 81 03 0 5 6