DE1110969B

DE1110969B - Three-way shut-off or control valve

Info

Publication number: DE1110969B
Application number: DE?48779A
Authority: DE
Inventors: Christian Buerkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-02
Filing date: 1958-05-02
Publication date: 1961-07-13

Description

Dreiwege-Absperr- oder -steuerventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dreiwege-Ventil mit Hilfssteuerung, die ebenfalls als Dreiwege-Ventil ausgebildet ist.Three-way isolation or control valve The present invention relates to a three-way valve with auxiliary control, which is also designed as a three-way valve is.

Es ist unter anderem ein hilfsgesteuertes Dreiwege-Ventil bekanntgeworden, bei welchem die Hilfssteuerung als Dreiwege-Ventil ausgebildet ist. Bei einer bekannten Ausführung wird das Druckmittel über die Dreiwege-Hilfssteuerung in ein Servo-System, bestehend aus einem mit dem Verschlußteil verbundenen Antriebskolben, geleitet. Das Verschlußstück des Hilfsventils wirkt hier einerseits auf eine im Antriebskolben und Verschlußteil angeordnete, das Druckmittel zuführende Bohrung und andererseits auf einen im Gehäuse fest angeordneten Ventilsitz einer ins Freie führenden Entleerungsbohrung. Wollte man ein solches nur für Preßluftbetrieb gedachtes Ventil auch für Flüssigkeiten oder Gase, die nicht in die Atmosphäre ausströmen dürfen, verwenden, dann wären komplizierte Umgehungsleitungen notwendig, die die Wartung und den Austausch des elektrischen Teiles erschweren würden.Among other things, an auxiliary controlled three-way valve has become known, in which the auxiliary control is designed as a three-way valve. With a well-known Execution, the pressure medium is converted into a servo system via the three-way auxiliary control, consisting of a drive piston connected to the closure part. The closure piece of the auxiliary valve acts here on the one hand on one in the drive piston and closure part arranged, the pressure medium supplying bore and on the other hand on a valve seat fixed in the housing of a drainage hole leading to the outside. If you wanted such a valve, only intended for compressed air operation, also for liquids or use gases that are not allowed to escape into the atmosphere, then would be Complicated bypass lines are necessary to maintain and replace the would complicate the electrical part.

Es sind weiter hilfsgesteuerte Dreiwege-Ventile bekanntgeworden, bei welchen das Antriebsteil, entweder als Kolben oder als Membran ausgebildet, mit zwei miteinander verbundenen Verschlußstücken versehen ist, welche die Sitze des Hauptventils zwischen sich einschließen. DieseVentile weisen nur eineZweiwege-Hilfssteuerung auf, deren Verschlußstück eine im Antriebsteil vorgesehene Bohrung für die Entleerung des Druckraumes des Hauptventils verschließt. Nach Anzug des Hilfsventils wird daher weiterhin das Druckmittel in den Raum über der Membran bzw. über den Kolben nachströmen, wodurch sich die Entleerung verlangsamt und damit die Schaltgeschwindigkeit ungünstig beeinflußt wird.There are also auxiliary controlled three-way valves become known at which the drive part, designed either as a piston or as a membrane, with two interconnected locking pieces is provided, which the seats of the Include main valve between them. These valves have only two-way auxiliary control on, the closure piece of which has a bore provided in the drive part for emptying the pressure chamber of the main valve closes. After tightening the auxiliary valve is therefore the pressure medium continues to flow into the space above the membrane or the piston, whereby the emptying slows down and thus the switching speed is unfavorable being affected.

Schließlich sind hilfsgesteuerte Ventile bekanntgeworden, bei welchen das Verschlußstück des Hilfsventils gegen zwei feste Ventilsitze wirkt. Das Hilfsventil befindet sich hier in einem besonderen, auf das Hauptventil aufgesetzten Gehäuse, was die Anordnung von komplizierten Kanälen bzw. Leitungen erforderlich macht.Finally, auxiliary-controlled valves have become known in which the closing piece of the auxiliary valve acts against two fixed valve seats. The auxiliary valve is located here in a special housing placed on the main valve, which makes the arrangement of complicated channels or lines necessary.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Dreiwege-Absperr- oder Steuerventil mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu steuernde Druckmittel, das auf ein mit demVerschlußteil verbundenes Antriebsteil einwirkt und hierbei durch ein Dreiwege-Hilfsventil gesteuert wird, das seinen einen Sitz auf einer in eine der angeschlossenen Leitungen führenden Bohrung im Antriebsteil und dem Verschlußteil hat, während sein anderer Sitz im Gehäuse fest angeordnet ist. Die Erfindung besteht darin, daß das einzige doppelt wirkende Verschlußstück des Hilfsventils in an sich bekannter Weise über eine Stange betätigt wird und die Anordnung in bekannter Weise so getroffen ist, daß mit dem Antriebsteil zwei Verschlußstücke verbunden sind, die die beiden Sitze des Hauptventils zwischen sich einschließen, und das Druckmittel bei auf seinem Sitz auf dem Antriebsteil aufsitzenden Verschlußstück des Hilfsventils durch Kanäle, die von dem mit der Druckmittelquelle verbundenen Anschluß ausgehen, auf dasAntriebsteil einwirken kann, während bei auf seinem gehäusefesten Sitz aufsitzenden Verschlußstück des Hilfsventils die Entleerung des Druckraumes durch den Sitz auf dem Antriebsteil in den zugehörigen Anschluß erfolgt.The present invention is a three-way shut-off or Control valve with drive by the pressure medium to be shut off or controlled, which acts on a drive part connected to the closure part and thereby through a three-way auxiliary valve is controlled, its one seat on one in one the connected lines leading bore in the drive part and the closure part has, while its other seat is fixed in the housing. The invention exists in that the only double-acting closure piece of the auxiliary valve in itself is operated in a known manner via a rod and the arrangement in a known manner is made so that two locking pieces are connected to the drive part, which include the two seats of the main valve between them, and the pressure medium when the closure piece of the auxiliary valve rests on its seat on the drive part through channels that go out from the connection connected to the pressure medium source, can act on the drive part while sitting on its seat fixed to the housing Closing piece of the auxiliary valve, the emptying of the pressure chamber through the seat the drive part takes place in the associated connection.

In vorteilhafter Weise kann das auf das Wechselsystern einwirkende Antriebsteil als elastische Meinbran ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Verschlußstücke des Hauptventils durch eine Röhre miteinander verbunden werden. Zweckmäßig kann das Verschlußstück des Hilfsventils über eine Feder, die innerhalb des Magnetankers untergebracht ist, angetrieben werden.That which acts on the changing system can advantageously Drive part be designed as an elastic Meinbran. According to a further embodiment According to the invention, the two closing pieces of the main valve can be passed through a tube be connected to each other. The closure piece of the auxiliary valve can expediently are driven by a spring that is housed inside the armature.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung unter Bezugnahme auf das in der Zeichnun im Längsschnitt dargestellte Ausführungsbei-9 el spiel näher erläutert sowie in den Ansprüchen enthalten.Further features of the invention are referenced in the description play closer to the embodiment shown in longitudinal section in the drawing explained and included in the claims.

Durch die Anordnung des Dreiwege-Mlfsventils wird gegenüber den Ausführungen mit einem einfach wirkenden Hilfsventil der Vorteil einer schnelleren Schaltung erreicht. Außerdem können die Kanäle gegenüber den Ausführungen mit einem Dreiwege-Hilfsventil viel einfacher gestaltet und gegebenenfalls notwendige, die Wartung bzw. den Austausch des elektrischen Teiles störende Leitungen eingespart werden. Das Ventil ist auch für Flüssigkeiten und Gase, die nicht in die Atmosphäre abströmen dürfen, verwendbar.Due to the arrangement of the three-way valve, compared to the versions with a single-acting auxiliary valve the advantage of faster switching achieved. In addition, the channels can be compared to the versions with a three-way auxiliary valve much simpler designed and where appropriate necessary, the maintenance or the replacement of the electrical part disruptive lines can be saved. The valve is also suitable for liquids and gases that do not escape into the atmosphere may, usable.

Das Ventilgehäuse 1 ist mit einem Anschluß 2 für die Druckmittelquelle und den Anschlüssen 3 und 4 versehen. Es hat ferner die beiden Ventilsitze 5 und 6, denen die Verschlußstücke 7 bzw. 8 gegenüberstehen. Die beiden Verschlußstücke können vorteilhaft aus elastischem Werkstoff bestehen. Sie sind über eine Röhre 9 miteinander verbunden. Das obere Verschlußstück 7 geht in ein vorzugsweise als Membran ausgebildetes Antriebsteil 10 über, die an ihrem äußeren Rand durch einen umlaufenden Dichtungsring 11 verstärkt ist. Der Hub der Membran 10 ist durch eine Scheibe 12 begrenzt, in deren unterem Teil eine Rille eingearbeitet ist, die derMembranform entspricht. Im zentralen Teil der Scheibe 12 ist eine als Sitz für das Hilfsventil dienende elastische Dichtung 13 befestigt. Mit 14 ist das Verschlußstück des Hilfsventils bezeichnet, das an eine Stange 15 angearbeitet ist. Das obere Ende der Stange 15 ist mit einem Kopf 16 versehen, gegen den eine Feder 17 drückt, die sich andererseits am Boden des Magnetankers 18 abstützt. Der Weg der Stange 15 nach oben wird durch die Sicherung19 begrenzt, die in eine Rille der Stange15 eingesetzt ist. Der Magnetanker 18 wird durch die Feder 20 entgegen der Magnetkraft nach unten gedrückt. Die Feder 20 stützt sich gegen den Kein 21 ab, der mit dem Führungsrohr22, das aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff besteht, dicht verbunden ist. Die Magnetspule 23 ist auf einen Spulenkörper 24 aufgebracht. Der äußere magnetische Kraftfluß schließt sich über die Scheibenpakete 25 und 26, die beispielsweise aus Dynamoblech bestehen, und das ebenfalls aus Dynamoblech bestehende Mantelpaket 27, welches die Spule 23 umgibt und Verbindung mit den stimseitigen Scheibenpaketen 25 und 26 hat. Schließlich ist der gesamte elektrische Teil mit einer Kappe 28 abgedeckt, die mittels einer Schraube 29 in dem Kein 21 verschraubt ist. Das Zwischenstück 30 ist in einer nicht gezeichneten Weise mit dem Ventilgehäuse 1 verbunden. An ihm ist das Führungsrohr 22 druckdicht befestigt. Das Zwischenstück 30 preßt den äußeren Wulst 11 der Membran 10 auf das Ventilgehäuse 1 und dichtet damit das gesamte Sy- stem nach außen ab. Der Anschluß 2 ist über die Kanäle 31, 32 und 33 mit dem Raum über der Scheibe 12 verbunden. Durch die umlaufende Aussparung 34 wird die Membran 10 von unten mit dem Vordruck beaufschlagt.The valve housing 1 is provided with a connection 2 for the pressure medium source and the connections 3 and 4. It also has the two valve seats 5 and 6, which face the locking pieces 7 and 8, respectively. The two locking pieces can advantageously be made of elastic material. They are connected to one another via a tube 9. The upper closure piece 7 merges into a drive part 10 , preferably designed as a membrane, which is reinforced at its outer edge by a circumferential sealing ring 11. The stroke of the diaphragm 10 is limited by a disc 12, in the lower part of which a groove is machined which corresponds to the shape of the diaphragm. In the central part of the disc 12, an elastic seal 13 serving as a seat for the auxiliary valve is fastened. The closure piece of the auxiliary valve, which is attached to a rod 15, is designated by 14. The upper end of the rod 15 is provided with a head 16 , against which a spring 17 presses, which on the other hand is supported on the bottom of the armature 18 . The path of the rod 15 upwards is limited by the safety device 19 which is inserted into a groove in the rod 15. The magnet armature 18 is pressed downward by the spring 20 against the magnetic force. The spring 20 is supported against the groove 21, which is tightly connected to the guide tube 22, which consists of magnetically non-conductive material. The magnetic coil 23 is attached to a coil former 24. The external magnetic flux closes via the disk packs 25 and 26, which consist for example of dynamo sheet, and the jacket pack 27, which also consists of dynamo sheet, which surrounds the coil 23 and is connected to the disk packs 25 and 26 on the face side. Finally, the entire electrical part is covered with a cap 28 which is screwed into the slot 21 by means of a screw 29. The intermediate piece 30 is connected to the valve housing 1 in a manner not shown. The guide tube 22 is attached to it in a pressure-tight manner. The intermediate piece 30 presses the outer bead 11 of the membrane 10 onto the valve housing 1 and thus seals the entire system from the outside. The connection 2 is connected to the space above the disk 12 via the channels 31, 32 and 33. Through the circumferential recess 34, the diaphragm 10 is subjected to the pre-pressure from below.

Das Ventil arbeitet in folgender Weise: Das unter Druck stehende Medium tritt durch den Anschluß 2 ein und gelangt durch die Kanäle 31, 32 und 33 in den Raum über der Scheibe 12. Aus diesem Raum kann es nach oben nicht entweichen, weil das Führungsrohr22 und derKern21 dasSystem abschließen. Wohl aber gelangt der Druck durch den Durchmesserunterschied zwischen der Stange 15 und der Dichtung 13 nach unten und vermittelt der Membran 10 von oben denselben Druck, wie ihn diese von unten aus dem Anschluß 2 über die umlaufende Aussparung 34 erhält. Das Medium kann aus dieser umlaufenden Aussparung 34 nicht entweichen, weil dies das obere Verschlußstück 7 verhindert, welches mit dem Druck des anstehenden Mediums auf den Sitz 5 gepreßt wird. In dieser Stellung sind die Anschlüsse 3 und 4 miteinander verbunden. Sobald die Spule 23 Strom erhält, wird der Magnetanker 18 unter der Wirkung des magnetischen Feldes gegen den Kein 21 gezogen und in dieser Stellung gehalten; bei Wechselstrom vermeidet ein nicht näher bezeichneter Kurzschlußring das Brummen. Dadurch bewegt sich die Stange 15 nach oben, und das Verschlußstück 14 öffnet den Sitz 35 und verschließt gleichzeitig den oberen Sitz 13, so daß der Zustrom von Druckmittel über die Kanäle 31, 32 und 33 unterbunden ist. Das in dem Raum zwischen der Scheibe 12 und der Membran 10 vorhandene Medium entweicht durch den Ventilsitz 35 und die Röhre 9 nach unten. Der unter der Membran 10 in dem Ringraum 34 wirksame Druck des Mediums hebt erstere und damit das obere Verschlußstück 7 ab. Damit ist der Anschluß 4 mit dem Anschluß 2 verbunden; das Medium kann nunmehr über den Anschluß 4 einem Verbraucher zuströmen. Der Anschluß 3 ist in dieser Stellung durch das Anliegen des unteren Verschlußstückes 8 an seinem Sitz 6 verschlossen.The valve works in the following way: The pressurized medium enters through the connection 2 and passes through the channels 31, 32 and 33 into the space above the disk 12. From this space it cannot escape upwards because the guide tube22 and derKern21 complete the system. However, the pressure does reach the bottom due to the difference in diameter between the rod 15 and the seal 13 and imparts the same pressure to the membrane 10 from above as it receives from below from the connection 2 via the circumferential recess 34. The medium cannot escape from this circumferential recess 34 because this prevents the upper closure piece 7 , which is pressed onto the seat 5 by the pressure of the medium present. In this position, connections 3 and 4 are connected to one another. As soon as the coil 23 receives current, the magnet armature 18 is drawn under the effect of the magnetic field against the slot 21 and held in this position; In the case of alternating current, a short-circuit ring, not specified, prevents the humming. As a result, the rod 15 moves upwards, and the closure piece 14 opens the seat 35 and at the same time closes the upper seat 13, so that the flow of pressure medium via the channels 31, 32 and 33 is prevented. The medium present in the space between the disk 12 and the membrane 10 escapes through the valve seat 35 and the tube 9 downwards. The pressure of the medium acting under the membrane 10 in the annular space 34 lifts the former and thus the upper closure piece 7 . So that the terminal 4 is connected to the terminal 2; the medium can now flow to a consumer via connection 4. In this position, the connection 3 is closed by the lower closure piece 8 resting against its seat 6 .

Claims

PATENTANSPRÜCHE.-1. Dreiwege-Absperr- oder -steuerventil mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu steuernde Druckmittel, das auf ein mit dem Verschlußteil verbundenes Antriebsteil einwirkt und hierbei durch ein Dreiwege-Hilfsventil gesteuert wird, das einen Sitz auf einer in eine der angeschlossenenLeitungen führendenBohrung imAntriebsteil und dem Verschlußteil hat, während sein anderer Sitz im Gehäuse fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige, doppelt wirkende Verschlußstück (14) des Hilfsventils in an sich bekannter Weise über eine Stange (15) betätigt wird und die Anordnung in bekannter Weise so getroffen ist, daß mit dem Antriebsteil (10) zwei Verschlußstücke (7, 8) verbunden sind, die die beiden Sitze (5, 6) des Hauptventils zwischen sich einschließen und das Druckmittel bei auf seinem Sitz (35) auf dem Antriebstell (10) aufsitzendem Verschlußstück (14) des Hilfsventils durch Kanäle (31, 32, 33), die von dem mit der Druckmittelquelle verbundenen Anschluß(2) ausgehen, auf das Antriebsteil (10) einwirken kann, während bei auf seinem gehäusefesten Sitz (13) aufsitzenden Verschlußstück (14) des Hilfsventils die Entleerung des Druckraumes durch den Sitz (35) auf dem Antriebsteil (10) in den zugehörigen Anschluß (3) erfolgt. PATENT CLAIMS -1. Three-way shut-off or control valve driven by the pressure medium to be shut off or controlled, which acts on a drive part connected to the closure part and is controlled by a three-way auxiliary valve that has a seat on a bore in the drive part and the one of the connected lines The closure part has, while its other seat is fixed in the housing, characterized in that the single, double-acting closure piece (14) of the auxiliary valve is actuated in a known manner via a rod (15) and the arrangement is made in a known manner that with the drive part (10) two locking pieces (7, 8) are connected which enclose the two seats (5, 6) of the main valve between them and the pressure medium when the locking piece is seated on its seat (35) on the drive position (10) (14) of the auxiliary valve through channels (31, 32, 33) which extend from the connection (2) connected to the pressure medium source, to the Ant drive part (10) can act, while with the closure piece (14) of the auxiliary valve seated on its housing fixed seat (13), the pressure chamber is emptied through the seat (35) on the drive part (10) into the associated connection (3) .

2. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (10) als elastische Membran ausgebildet ist. 3. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschlußstücke (7, 8) des Hauptventils durch eine Röhre (9) miteinander verbunden sind. 4. Dreiwege-Ventil nach einem derAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Sitz (13) des Hilfsventils in eine Scheibe (12) eingelegt ist, die den Raum über dem Antriebsteil (10) von dem Raum, der mit dem Anschluß (2) für die Druckmittelquelle verbunden ist, abtrennt. 5. Dreiwege-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (14) des Hilfsventils über eine Feder (17) verstellt wird. 6. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) innerhalb des Magnetankers (18) angeordnet ist. 7. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (18) mit einer Längsbohrung versehen ist, in der sich die Rückstellfeder (20) für den Magnetanker (18) befindet. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften Nr. 68 726, 314 523, 745 480, 763 381, 864 496; französische Patentschrift Nr. 1058 413 britische Patentschriften Nr. 676 519, 789 241; USA.-Patentschriften Nr. 2 1612483 2 319 578, 2 694 544, 2 705 608, 2 710 162. 2. Three-way valve according to claim 1, characterized in that the drive part (10) is designed as an elastic membrane. 3. Three-way valve according to claim 1 or 2, characterized in that the two closure pieces (7, 8) of the main valve are connected to one another by a tube (9). 4. Three-way valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the seat (13) of the auxiliary valve fixed to the housing is inserted into a disc (12) which separates the space above the drive part (10) from the space with the connection (2) is connected to the pressure medium source, disconnects. 5. Three-way valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure piece (14) of the auxiliary valve is adjusted via a spring (17). 6. Three-way valve according to claim 5, characterized in that the spring (17) is arranged within the magnet armature (18) . 7. Three-way valve according to claim 6, characterized in that the magnet armature (18) is provided with a longitudinal bore in which the return spring (20) for the magnet armature (18) is located. Considered publications-German Patent Nos. 68 726, 314 523, 745 480, 763 381, 864 496; French Patent Specification No. 1,058,413 British Patent No 676 519, 789 241..; USA. Patent Nos. 2 161 2483 2319578, 2694544, 2705608, 2710162.