DE1237860B - Valve, especially pressure valve for piston pumps - Google Patents

Description

Ventil, insbesondere Druckventil für Kolben-Pumpen Die Erfindun- bezieht sich auf ein Ventil, insbesondere Druckventil für Kolbenpumpen, mit periodisch arbeitendem, axial irn Gehäuse geführtem Ventilverschlußstück, das mindestens zwei mit Ab- stand voneinander angeordnete, mit entsprechenden Gehäusesitzen zusammenarbeitende Dichtungsflächen hat.Valve, in particular pressure valve for piston pumps The inventions relates to a valve, in particular pressure valve for piston pumps, guided with periodically-working, axially irn housing valve closing piece, which has at least two stand with shut-off from each other arranged, cooperating with respective housing seats seal faces.

Es sind bereits zahlreiche Bauformen von Ventilen bekannt, die jedoch sämtlich den Nachteil aufweisen, daß ihre Ventilteller erst bei erheblich höheren Drükken abheben als bei dem Betriebsdruck, der erreicht werden soll. Dies ist darauf zurückzuführen, daß jedes Ventil einer bestimmten Mindestgröße an Sitzfläche bedarf. Wenn der Ventilteller auf der Sitzfläche aufliegt, ist infolgedessen auf der einen Seite eine größere wirksame Tellerfläche vorhanden als auf der anderen Seite. Normalerweise strömt das zu fördernde Medium auf der kleineren Ventiltellerfläche zu, so daß der Druck des Mediums auf dieser Seite erheblich höher sein muß als der Druck auf der anderen Seite des Ventiltellers, um ein Abheben zu bewirken. Der überdruck muß so groß sein, daß das Produkt aus spezifischem Druck mal der Ventiltellerfläche der einen Seite gleich ist dem Produkt aus dem spezifischen Druck mal der Fläche des Ventiltellers auf der anderen Seite.There are already numerous designs of valves known, however all have the disadvantage that their valve disc only at significantly higher Pressures take off than at the operating pressure that is to be achieved. This is upon it due to the fact that each valve requires a certain minimum size of seat. When the valve disc rests on the seat, it is on one of them as a result Side has a larger effective plate surface than on the other side. Normally the medium to be conveyed flows to the smaller valve disk surface, so that the The pressure of the medium on this side must be considerably higher than the pressure on the other side of the valve disc to cause a lift. The overpressure must be like this be large that the product of the specific pressure times the valve disk area of the one side is equal to the product of the specific pressure times the area of the Valve disc on the other side.

In dem Augenblick aber, in dem der Ventilteller von dem Sitz abgehoben wird, wirkt der überdruck auf die gesamte Ventiltellerfläche, also auch auf die Sitzfläche. Dies hat zur Folge, daß der Ventilteller mit großer Kraft nach oben hin schnellt und durch besondere Federorgane aufgefangen werden muß. Wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben ist, entstehen hierdurch sehr unangenehme Schwingungsbewegungen des Ventiltellers, die ein gleichmäßiges Strömen des Mediums verhindern und insbesondere bei schnell pulsierenden Ventilen zu großen Verlusten führen. Es kommt hinzu, daß bei den bisher bekannten Ventilen stets als nachteilig empfunden wird, daß zum Abheben des Ventiltellers jeweils ein außerordentlich hoher Druck im Verhältnis zu dem eigentlichen gewünschten Betriebsdruck erzeugt werden muß.But at the moment when the valve disc is lifted from the seat the overpressure acts on the entire valve disk surface, including the Seat. This has the consequence that the valve disk moves upwards with great force quickly and must be caught by special spring organs. How on is described in detail below, this creates very unpleasant vibratory movements of the valve disk, which prevent an even flow of the medium and in particular lead to large losses with rapidly pulsating valves. There is also that in the previously known valves is always felt to be disadvantageous that to lift off of the valve head an extremely high pressure in relation to the actual pressure desired operating pressure must be generated.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das öffnen des Ventilverschlußstückes bei einem Druck erfolgt, der nur unwesentlich über dem Betriebsdruck liegt, so daß im Augenblick des Abhebens des Ventilverschlußstückes dessen Dichtungsflächen nicht plötzlich durch Druck beaufschlagt werden, sondern daß sich der Druckausgleich verhältnismäßig langsam bei strömendem C -- Medium vollziehen kann und dadurch Schäden sowie Strömungsverluste infolge unerwünschter Schwin-,gun Isbewegungen des Ventilverschlußstückes vermieden werden.In contrast, the invention is based on the object of designing a valve of the type mentioned in such a way that the valve closure piece opens at a pressure which is only slightly above the operating pressure, so that when the valve closure piece is lifted, its sealing surfaces are not suddenly subjected to pressure be, but that the pressure equalization relatively slowly pouring C - can perform medium and thereby damage and flow losses due to undesired vibrations, gun Isbewegungen of the valve closure member can be avoided.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch aelöst, daß zwischen den beiden Ventilsitzen ein Hohlraum vorgesehen ist, welcher mit einem Raum niedriaeren Druckes als der Betriebsdruck verbindbar ist.The object set is according to the invention aelöst that between the two valve seats a cavity is provided, which with a space lower Pressure can be connected as the operating pressure.

Es ist zwar auch schon unter anderem ein Einsitzventil bekanntgeworden, welches zwecks besserer Abdichtung mit Gummidichtungen versehen ist, wobei jedoch der öffnungsdruck gegenüber anderen bekannten Ventilen noch vergrößert ist, da infolge der zusätzlichen Gummidichtungsfläche eine größere Sitzfläche entsteht, so daß hier die oben erläuterten bisher nicht vermeidbaren Nachteile in besonderem Maße auftreten. Bei diesem bekannten Ventil ist ferner ein Anschlag für die Begrenzung der öffnungsbeweguno, des Verschlußstückes sowie eine mittig auf das Verschlußstück wirkende Schließfeder vorgesehen. Anschlag und Schließfeder dienen hierbei im wesentlichen zur Aufnahme der Schlagenergie des schwin(renden Ventilverschlußstückes.A single-seat valve has already become known, among other things, which is provided with rubber seals for better sealing, but the opening pressure is still increased compared to other known valves, as a result the additional rubber sealing surface creates a larger seat, so that here the previously unavoidable disadvantages explained above occur to a particular extent. In this known valve there is also a stop for limiting the opening movement, of the locking piece as well as a closing spring acting centrally on the locking piece intended. The stop and the closing spring are essentially used for receiving the impact energy of the vibrating valve plug.

Wenn dagegen im Rahmen der Erfindung insbesondere bei sehr kurzhubiaen Ventilen ein Anschlag vorich zur Begrenzung gesehen ist, so dient dieser ledi--1 C der öffnungsbewegung des Verschlußstückes, also nicht zur Aufnahme von Schlagenergie, so daß der Anschlag entsprechend einfacher ausgebildet und geaebenenfalls durch andere Bauteile ersetzt werden C kann. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß das als Ventilteller ausgebildete Ventilverschlußstück derart ausgebildet ist, daß die beiden Ventilsitzflächen in an sich bekannter Weise in zwei mit axialem Abstand voneinander befindlichen Ebenen verlaufen, welche senkrecht zu der Ventilachs-. stehen. In aller Regel ist es dabei zur Vereinfachung der gesamten Konstruktion von besonderem Vorteil, daß die auf der Zuflußseite des Ventils vom Medium in Öffnungsrichtung beaufschlagte Fläche des Ventilverschlußstückes etwa genauso groß ist wie die auf der Abflußseite des Ventils vom Medium in Schließrichtung beaufschlagte Fläche des Verschlußstückes.If on the other hand Vorich in the invention, particularly at very kurzhubiaen valves, a stopper seen to limit, this serves ledi - 1 C of the opening movement of the closure member, thus not to receive impact energy, so that the stop is formed correspondingly simpler and geaebenenfalls by other Components can be replaced C. An advantageous embodiment of the invention is achieved in that the valve closure piece designed as a valve disk is designed such that the two valve seat surfaces extend in a manner known per se in two axially spaced planes which are perpendicular to the valve axis. stand. As a rule, in order to simplify the entire construction, it is of particular advantage that the area of the valve closure piece acted upon by the medium in the opening direction on the inlet side of the valve is approximately the same size as the area of the closure piece acted upon by the medium in the closing direction on the outlet side of the valve.

In strömungstechnischer Hinsicht kann die Erfindung mit Vorteil derart weiter ausgestaltet werden, daß der Hohlraum zwischen den beiden Sitzflächen als schmaler ringförmiger Raum ausgebildet und frei von die Strömung störenden Einbauten ist.In terms of flow technology, the invention can advantageously be of this type be further configured that the cavity between the two seat surfaces as Narrow annular space formed and free of the flow-disrupting internals is.

Eine besonders einfache, im Normalfall anwendbare Ausgestaltung zum Drucklosmachen des Hohlraumes wird dadurch erreicht, daß an den Hohlraum ein Ventil angeschlossen ist, welches diesen Raum jeweils nach Aufsetzen des Ventilverschlußstückes auf einen niedrigen Druck, insbesondere auf den Druck der umgebenden Atmosphäre setzt.A particularly simple, normally applicable configuration for Depressurizing the cavity is achieved by attaching a valve to the cavity is connected, which this space each time after placing the valve closure piece to a low pressure, especially the pressure of the surrounding atmosphere puts.

An Hand der Zeichnungen seien nachfolgend zwei Ausführung s beispiele der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Gesamtanordnung einer Kolbenpumpe mit Druck- und Saugventil in schematischer Darstel-Jun-F i g. 2 einen bekannten Ventiltellersitz in zwei verschiedenen Ausführungsformen und im Teilquerschnitt, F i 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsaemäßen Ventils im Längsschnitt, F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils im Längsschnitt, F i g. 5 a ein Diagramm mit Weg-Zeit-Kurve eines bisher üblichen bekannten Ventils und F i g. 5 b ein Diagramm mit Weg-Zeit-Kurve eines erfindungsgemäßen Ventils. F i g. 1 zeigt eine an sich bekannte Kolbenpumpe, bei welcher beispielsweise das erfindungsgemäße Ventil als Druckventil Anwendung finden kann.With reference to the drawings, two embodiments of the invention are explained in detail below. It shows F i g. 1 the overall arrangement of a piston pump with pressure and suction valve in a schematic representation Jun-F i g. 2 shows a known valve disk seat in two different embodiments and in partial cross-section, FIG. 3 shows an embodiment of a valve according to the invention in longitudinal section, FIG. 4 shows a further embodiment of a valve according to the invention in longitudinal section, FIG. FIG. 5 a shows a diagram with a path-time curve of a previously known valve, and FIG. 5 b shows a diagram with a path-time curve of a valve according to the invention. F i g. 1 shows a piston pump known per se, in which, for example, the valve according to the invention can be used as a pressure valve.

In F i g. 2 sind zwei Ausführungsformen von bisher bekannten Ventilsitzen dargestellt. Der in dem linken Bildteil der F i g. 2 dargestellte Ventilsitz weist eine kegelstumpfförmige ringartige Dichtungsfläche bzw. Ventilsitzfläche 19, 20 auf. Der Ventilteller ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 15 belegt, während das entsprechende mit dem Ventilteller zusammenwirkende Gehäuseteil mit 16 bezeichnet ist.In Fig. 2 shows two embodiments of previously known valve seats. The one in the left part of FIG. The valve seat shown in FIG. 2 has a frustoconical ring-like sealing surface or valve seat surface 19, 20. The valve disk is given the reference number 15 in the drawing, while the corresponding housing part cooperating with the valve disk is denoted by 16.

Bei dem bekannten Ventil gemäß dem rechten Teil der F i g. 2 ist eine ebene ringförmige Auflagefläche zwischen dem Ventilteller 17 und dem Ventilsitz 18 vorhanden. Verschiedentlich sieht man auch zur besseren Abdichtung oder zum Zweck des elastischen Aufsetzens des Ventils einen zusätzlichen Dichtungsring 21 vor.In the known valve according to the right part of FIG. 2 there is a flat, annular bearing surface between the valve disk 17 and the valve seat 18 . In various cases, an additional sealing ring 21 is also provided for better sealing or for the purpose of elastically placing the valve on.

Neben den beiden bekannten Ausführungsformen gemäß F i g. 2 sind noch zahlreiche weitere Konstruktionen von Ventiltellern bzw. Ventilsitzen bekannt, bei welchen aber stets das nachfolgend erläuterte Problem vorliegt.In addition to the two known embodiments according to FIG. 2, numerous other designs of valve disks or valve seats are known, but in which the problem explained below always exists.

Auf der Seite des Ventiltellers, auf welcher die zu fördernde Flüssigkeit zugeführt wird, besitzt der Ventilteller einen wirksamen Durchmesser 23, welcher, wie F i g. 2 deutlich zeigt, kleiner ist als der Durchmesser 22 auf der entgegengesetzten Seite des Ventiltellers. Dementsprechend sind auch die wirksamen Druckflächen voneinander verschieden, was sich noch dadurch deutlicher auswirkt, daß die Kreisfläche bekannterweise mit dem Durchmesser quadratisch zunimmt.On the side of the valve disk on which the liquid to be conveyed is supplied, the valve disk has an effective diameter 23 which, as shown in FIG. 2 clearly shows is smaller than the diameter 22 on the opposite side of the valve disk. Accordingly, the effective pressure areas are also different from one another, which has an even more pronounced effect in that the circular area, as is known, increases quadratically with the diameter.

Es ist ferner zu beachten, daß das Ventil einer bestimmten Mindestgröße seiner Sitzfläche bedarf, um den das Ventil belastenden Druck aufzunehmen. Lasten beispielsweise 100 atü über dem Ventil mit einer Sitzfläche von 60 em2, wobei die obere Fläche z. B. 160 CM2 und somit die untere Fläche einen Flächeninhalt von 100 CM2 aufweisen möge, so muß der Kammerdruck erst auf 160 atü ansteigen, um das öffnen des Ventils einzuleiten. Es besteht nämlich die mathematische Gleichung: Pi-f= 100cm2-160atü= 16t=P.- F= 160CM2-100atü. In dieser Gleichung bedeutet Pl den spezifischen Druck auf der kleineren Fläche des Ventiltellers, d. h. auf der Fläche der Zuführungsseite. Dieser Druck P, muß, wie oben ausgeführt, den Wert von mindestens 160 atü in dem vorliegenden Beispiel aufweisen, damit sich das Ventil überhaupt öffnet. Es bedeutet weiterhin f die Gesamtfläche des Ventiltellers auf der Zuführungsseite; diese beträgt in dem angenommenen Beispiel 100 cm2. Weiterhin bedeutet in der Gleichunc, die Größe P., den spezifischen Druck auf der Fläche des Ventils, die nach der Ableitungsseite hin lieo,t. Die Größe F bedeutet hingegen die Gesamtfläche des Ventils auf dieser ableitenden Seite. Damit ein Kräftegleichgewicht herrscht, muß nach der oben angeführten Gleichung das Produkt aus Druck mal Fläche auf beiden Seiten gleich groß sein. Um ein Abheben des Ventiltellers zu bewirken, muß bei diesen bekannten Ventilen auf der Zuführungsseite ein #,erinaer Drucküberschuß vorhanden sein.It should also be noted that the valve requires a certain minimum size of its seat surface in order to absorb the pressure loading the valve. Loads, for example, 100 atmospheres above the valve with a seat area of 60 em2, with the upper surface z. B. 160 CM2 and thus the lower surface may have an area of 100 CM2, the chamber pressure must first rise to 160 atmospheres in order to initiate the opening of the valve. There is the mathematical equation: Pi-f = 100cm2-160atü = 16t = P.- F = 160CM2-100atü. In this equation, Pl means the specific pressure on the smaller area of the valve disk, i.e. H. on the surface of the feed side. As stated above, this pressure P must have a value of at least 160 atmospheres in the present example for the valve to open at all. It also means f the total area of the valve disk on the supply side; in the assumed example this is 100 cm2. Furthermore, in the equation, the size P. means the specific pressure on the surface of the valve which lies on the discharge side, t. The size F, on the other hand, means the total area of the valve on this dissipating side. In order for there to be an equilibrium of forces, according to the equation given above, the product of pressure times area must be the same on both sides. In order to cause the valve disk to lift, there must be an erinaer excess of pressure on the supply side in these known valves.

in dem Augenblick aber, in dem das Ventil öffnet, und sei es nur einen Bruchteil eines Millimeters, wird die gesamte Fläche des Ventiltellers einschließlich der freige '-ebenen Sitzflächen durch den Kammerdruck in Höhe von 160 atü beaufschlagt. Die Folge davon ist, daß der Ventilteller nach oben hin schließt. Da die Zeit bis zum völligen Druckausgleich nur verhältnismäßig kurz ist und der Ventilteller zur Zeit des Druckausgleiches seine größte Geschwindigkeit erreicht hat, folgt infolgedessen eine Kette von ungünsti(Yen und schädlichen Druckschwingungen. Der Ventilteller wird also wieder kurzzeitig nach dem Ventilsitz hin bewegt, wird erneut aufwärts gedrückt usw. Die Schwingungsbewegung wird noch dadurch vergrößert. daß der Ventilteller bei den bekannten Ventilen normalerweise durch eine Feder aufgefangen werden muß, um keine nennenswerten Druckbeschädigungen im Laufe der langen Betriebszeit zu erhalten.but at the moment when the valve opens, even if it is only a fraction of a millimeter, the entire surface of the valve disk including the free-level seat surfaces is acted upon by the chamber pressure of 160 atmospheres. The consequence of this is that the valve disk closes towards the top. Since the time to complete pressure equalization is only relatively short and the valve disc has reached its maximum speed at the time of pressure equalization, a chain of unfavorable yen and harmful pressure oscillations follows pushed upwards etc. The oscillation movement is increased still further by the fact that the valve disk in the known valves normally has to be caught by a spring in order to avoid any significant pressure damage in the course of the long period of operation.

In F i g. 5 a ist eine solche Schwingungsbewegung eines Ventiltellers von einem bekannten Druckventil schematisch im Diagramm wiedergegeben. Auf der waagerechten Diag ,rammachse 84 ist die Zeit, auf der vertikalen Achse 83 hingegen der Schwingungsweg aufgetragen. Es entsteht eine Schwingbewegung des Ventiltellers gemäß Kurve 85 mit starken Schleifen 86 beiderseitig der öffnungsstellung, die mit der gestrichelten Linie 87 angedeutet sein soll. Die horizontale Linie 84 stellt gleichzeitig die Schließstellung des Ventiltellers dar.In Fig. 5 a, such an oscillating movement of a valve disk of a known pressure valve is shown schematically in the diagram. The time is plotted on the horizontal diagram, ramming axis 84, while the vibration path is plotted on the vertical axis 83. An oscillating movement of the valve disk occurs according to curve 85 with strong loops 86 on both sides of the open position, which should be indicated by the dashed line 87. The horizontal line 84 also represents the closed position of the valve disk.

Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Ventils sei nunmehr an einem Ausführungsbeispiel an Hand der F i g. 3 erläutert. Der Druckraum 24 wird von den Gehäuseteilen 25, 27 und 28 allseitig umschlossen. Das Gehäuseteil 25 ist mit einer Bohrung 26 zum Durchtritt der in Richtung des Pfeiles 52 ausfließenden Flüssigkeit versehen. An die Durchflußöffnung 26 schließt sich eine nicht eingezeichnete, die Leitung 10 gemäß F i g. 1 entsprechende Abflußleitung an. In der Mitte des Gehäuseteiles 27 ist ein Auffangstück 37 mit Kopf 35 mittels Schraube 38 eingeschraubt. Um den Kopf 35 ist eine Schraubenfeder 36 gewunden, deren anderes Ende um einen Fortsatz 31 des nachfolaend beschriebenen Ventilverschlußstückes 29 gewunden ist. In diesem Fortsatz ist ein Einsatz 32 mittels Bolzen 33 und 34 befestigt, der aus schlagfestem Material besteht und mit welchem der Ventilteller auf die Stirnfläche des Kopfes 35 aufschlagen kann.The object of the valve according to the invention is now based on an exemplary embodiment with reference to FIGS . 3 explained. The pressure chamber 24 is enclosed on all sides by the housing parts 25, 27 and 28. The housing part 25 is provided with a bore 26 for the liquid flowing out in the direction of the arrow 52 to pass through. The flow opening 26 is followed by a line 10, not shown, as shown in FIG. 1 corresponding drain line. In the middle of the housing part 27 , a collecting piece 37 with a head 35 is screwed in by means of a screw 38 . A helical spring 36 is wound around the head 35 , the other end of which is wound around an extension 31 of the valve closure piece 29 described below. In this extension, an insert 32 is fastened by means of bolts 33 and 34, which is made of impact-resistant material and with which the valve disk can strike the end face of the head 35.

Der Ventilteller besteht im wesentlichen aus zwei ringförmigen Tellerteilen 29 und 39. Dabei ist das Teil 39 auf einen zylindrischen Fortsatz 41 aufgeschraubt. Zur Abdichtung dieser beiden Teile gegeneinander ist mit besonderem Vorteil ein Dichtungsring 43 eingesetzt. Der Ventilteller ist gemäß F i g. 3 derart ausgebildet, daß zwei Ventilsitze 30 und 40 entstehen. Der Ventilsitz 30 wird zwischen dem Ventilteil 29 und dem Gehäuseteil 28, der Ventilsitz 40 hingegen zwischen dem Ventilteil 39 und dem weiteren Gehäuseteil 46 gebildet. Mit besonderem Vorteil sind die Ventilsitze im Durchmesser derart ausgestaltet, daß die äußere Gesamtfläche des Ventiltellers 29, auf die der Flüssigkeitsdruck des Druckraumes 24 lastet, gleich groß mit der gesamten Innenfläche von dem Ventilteil 39 ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die wirksame Druckfläche zu beiden Seiten des beweglichen Ventiltellers mit den Teilen 29 und 39 gleich groß und der resultierende Druck auf beiden Flächen ebenfalls gleich groß ist. Die Folge von dieser Dimensionierung ist, daß der Ventilteller schon bei außerordentlich kleinem überdruck von der Unterseite her, d. h. in Richtung des Pfeiles 51 nach Überwindung der verhältnismäßig geringen Haft- sowie Massenkräfte von den beiden Sitzen 30 und 40 abhebt. Voraussetzung für dieses Abheben ist jedoch, daß zwischen den beiden Ventilsitzen ein kleiner ringförmiger Raum 44 vorhanden ist, der im Verhältnis zu dem Betriebsdruck drucklos ist bzw. den Druck der Außenatmosphäre besitzt. In der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise ist noch näher erläutert, auf welche Weise dieser Zwischenraum drucklos gemacht werden kann. Hierzu dienen beispielsweise ein mit Feder 54 versehenes Kugelventil 53, wobei der Ventilraum über einen Anschluß 55 mit einem Unterdruckraum verbunden werden kann. Zu dem Konstruktionsbeispiel gemäß F i g. 3 sei noch erläutert, daß zwecks besserer Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen 28 und 46 1 vorteilhaft ein Dichtungsring 45 eingelegt ist. Der Ventilteller besitzt auf der Unterseite einen Zylinderfortsatz 47, der in einem am Gehäuse über flügelartige Stege 49 verbundenen Zylinder 48 geführt ist. Mit dem Bezugszeichen 50 ist der Raum bezeichnet, der unmittelbar mit dem Pumpendruckraum 2 gemäß F i g. 1 in Verbindung steht.The valve disk consists essentially of two ring-shaped disk parts 29 and 39. The part 39 is screwed onto a cylindrical extension 41. A sealing ring 43 is used with particular advantage to seal these two parts against one another. The valve disk is according to FIG. 3 designed such that two valve seats 30 and 40 are formed. The valve seat 30 is formed between the valve part 29 and the housing part 28, while the valve seat 40 is formed between the valve part 39 and the further housing part 46. It is particularly advantageous that the diameter of the valve seats is such that the total outer surface of the valve disk 29, on which the fluid pressure of the pressure chamber 24 loads, is the same size as the entire inner surface of the valve part 39 . In this way it is achieved that the effective pressure surface on both sides of the movable valve disk with the parts 29 and 39 is the same and the resulting pressure on both surfaces is also the same. The consequence of this dimensioning is that the valve disc is already under extremely small overpressure from the underside, i. H. lifts off from the two seats 30 and 40 in the direction of arrow 51 after the relatively low adhesive and inertial forces have been overcome. A prerequisite for this lifting is, however, that a small annular space 44 is present between the two valve seats, which is depressurized in relation to the operating pressure or has the pressure of the outside atmosphere. In the following description of the mode of operation, it is explained in more detail how this space can be depressurized. A ball valve 53 provided with a spring 54, for example, is used for this purpose, the valve chamber being able to be connected to a vacuum chamber via a connection 55. The construction example according to FIG. 3 it should be explained that for the purpose of better sealing between the housing parts 28 and 46 1, a sealing ring 45 is advantageously inserted. The valve disk has a cylinder extension 47 on the underside, which is guided in a cylinder 48 connected to the housing via wing-like webs 49. The reference numeral 50 designates the space is, the g directly to the pump pressure chamber 2 in accordance with F i. 1 is in communication.

Der Vollständigkeit haber ist in F i g. 3 noch ein Anschluß mit den Bohrungen 56 bis 59 eingezeichnet, der zur Verwendung mit einem Indikator dient. Der Indikatoranschluß hat für die Wirkungsweise des Ventils bekannterweise keine Bedeutung, dient lediglich zur laufenden Überprüfung des entstehenden Druckes innerhalb des Zwischenraumes 44.The completeness is shown in FIG . 3 shows a connection with the bores 56 to 59 , which is used for use with an indicator. As is known, the indicator connection has no significance for the mode of operation of the valve;

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils gemäß F i g. 3 ist folgende: Es ist zunächst als Ausgangszustand davon auszu-Clehen, daß sowohl in dem Raum 24 als auch in dem Raum 50 gleich großer Druck herrscht. Dieser Zustand entspricht einer bestimmten Stellung des Kolbens 3 (F i g. 1). Wenn nun der Kolben in den Pumpenraum. 2 eingeschoben wird, erhöht sich der Druck in dem Raum 50, was zur Folge hat, daß in dem gleichen Augenblick der Druckerhöhung sich der Ventilteller mit den Teilen 29 und 39 von den beiden Sitzen 30 und 40 abhebt, da in dem ringförmigen Zwischenraum 44 kein Gegendruck vorhanden ist. Im Moment des Abhebens strömt Flüssigkeit aus dem Raum 50 in den Zwischenraum 44 und von diesem in den Abflußraum 24. Die durchfließende Flüssigkeitsmenge entspricht der durch den Kolben in dem Pumpenraum verdrängten Flüssigkeitsmenge.The mode of operation of the valve according to the invention according to FIG. 3 is as follows: As a starting point, it is to be assumed that the pressure in both space 24 and space 50 is the same. This state corresponds to a specific position of the piston 3 ( FIG. 1). If now the piston in the pump room. 2 is inserted, the pressure in the space 50 increases, with the result that at the same instant of the pressure increase, the valve disk with the parts 29 and 39 lifts from the two seats 30 and 40, since there is no in the annular space 44 Back pressure is present. At the moment of lifting, liquid flows from the space 50 into the intermediate space 44 and from this into the drainage space 24. The amount of liquid flowing through corresponds to the amount of liquid displaced by the piston in the pump chamber.

Während der Aufwärtsbewegung des Ventiltellers wird dieser von der Feder 36 aufgefangen, so daß der Einsatz 32 nur leicht auf den Kopf 35 aufschlägt. Die Feder 36 kann verhältnismäßig schwach ausgebildet sein, sie dient also in keinem Falle dazu, die bisher bekannten zu Anfang geschilderten erheblichen überdruckkräfte zum Abheben des Ventiltellers aufzufangen. Die Feder 36 soll lediglich ein Eindrücken des Ventiltellers auf die beiden ringförmigen Sitze bzw. nach dem Abheben ein sicheres Zurückführen des Ventiltellers bewirken. Demgemäß brauchen auch die Teile 32 und 35 nicht sehr kräftig ausgebildet zu sein.During the upward movement of the valve disk, it is caught by the spring 36 , so that the insert 32 hits the head 35 only slightly. The spring 36 can be designed to be relatively weak, so it is in no way used to absorb the considerable overpressure forces known at the beginning for lifting the valve disk. The spring 36 is only intended to cause the valve disk to be pressed into the two annular seats or, after it has been lifted off, to safely return the valve disk. Accordingly, the parts 32 and 35 do not need to be made very strong.

Sobald der Kolben in seiner inneren Totstellung angekommen ist, hört die Strömung der Flüssigkeit auf, und der Ventilteller wird durch die Feder 36 in die Ausgangsstellung zurückgeführL Zu gleicher Zeit geht der Kolben 3 zurück, so daß in dem Raum 50 ein Unterdruck entsteht und durch das Saugventil 9 weitere Flüssigkeit in den Pumpenraurn 2 zuströmen kann. Der oben beschriebene Vorgang kann sich nunmehr wiederholen. Der Augenblick des Unterdruckes in dem Raum 50 kann dazu ausgenutzt werden, durch Verbindung des Raumes 44 über das Kugelventil 53 in diesem Zwischenraum ebenfalls Unterdruck bzw. drucklosen Zustand zu erreichen. Statt des ein-ezeichneten Kugelvenitils 53 kann aber auch jede andere ventilartige Einrichtung an den Zwischenraum 44 angeschlossen sein, die dafür sorgt, daß während des Saughubes des Kolbens 3 der Zwischenraum 44 drucklos gemacht wird.As soon as the piston has reached its inner dead position, the flow of the liquid stops and the valve disk is returned to the starting position by the spring 36. At the same time, the piston 3 returns, so that a negative pressure is created in the space 50 and Suction valve 9 further liquid can flow into the pump chamber 2. The process described above can now be repeated. The moment of the negative pressure in the space 50 can be used to also achieve negative pressure or a non-pressurized state in this intermediate space by connecting the space 44 via the ball valve 53. Instead of the ball valve 53 shown , however, any other valve-like device can also be connected to the intermediate space 44, which ensures that the intermediate space 44 is depressurized during the suction stroke of the piston 3.

Dadurch, daß sich der Ventilteller bei dem erfindungsgemäßen Ventil praktisch schon bei einem sehr geringen Überdruck des Raumes 50 gegenüber dem Raum 24 abhebt, entsteht die in F i g. 5 b eingezeichnete Wegkurve 88 des Ventiltellers von der Schließstellung 84 in die Öffnungsstellung 87, wobei im äußersten Falle nur ganz geringe, kaum merkbare und völlig zu vernachlässigende Schwingbewegungen 89 um die öffnungsstellung 90 entstehen können. Auch in F i g. 5 b stellt die Achse 84 die Zeitachse, die Achse 83 hingegen die Wegachse dar.The fact that the valve disk in the valve according to the invention lifts off practically even at a very slight overpressure in space 50 with respect to space 24 results in the result shown in FIG. 5 b is recorded displacement curve 88 of the valve disc from the closed position 84 to the open position 87, wherein in the extreme case can only very small, hardly noticeable and emerge entirely negligible oscillating motions 89 around the open position 90th Also in Fig. 5 b , the axis 84 represents the time axis, while the axis 83 represents the path axis.

In F i g. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Auch hier wird ein Druckraum 60 von Gehäuseteilen 61, 64, 81 und 82 umaeben. Das Gehäuseteil 61 ist mit Austrittsöffnungen 62 und 63 versehen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Auffangkopf 71 über Gewindeteile 72 und 73 mit Gehäuse 64 verbunden. Innerhalb des Auffangkopfes ist eine Schraubenfeder 70 eingesetzt, die auf der anderen Seite in einem Ring 75 des Ventiltellers 74 gehalten ist. Der untere Fortsatz 68 des Auffangkopfes 71 ist ringförmig nach außen hin erweitert und als Ventilsitz 67 für das Ventiltellerteil 65 ausgebildet. Der zweite Ventilsitz hat das Bezugszeichen 66 erhalten. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilteller aus zwei Ventilteilen 74 und 65 an der Schraubenfläche 69 zusammengeschraubt. Zwischen den beiden Venitilsitzen befindet sich der Zwischenram 76, der wiederum durch eine Bohrung 77 in dem Ventiltellerteil 74 mit einem Ausströmventil 78, 79 derart verbunden ist, daß der drucklose Zustand während des Saughubes des Pumpenkolbens herbeigeführt werden kann. Der Raum 80 steht unmittelbar mit dem Pumpenraum 2 (F i g. 1) in Verbindung.In Fig. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention. Here, too, a pressure space 60 is surrounded by housing parts 61, 64, 81 and 82 . The housing part 61 is provided with outlet openings 62 and 63 . In this exemplary embodiment, too, a collecting head 71 is connected to the housing 64 via threaded parts 72 and 73. A helical spring 70 , which is held on the other side in a ring 75 of the valve disk 74, is inserted inside the collecting head. The lower extension 68 of the collecting head 71 is widened in the shape of a ring towards the outside and is designed as a valve seat 67 for the valve disk part 65. The second valve seat has been given the reference numeral 66 . In this exemplary embodiment, too, the valve plate made up of two valve parts 74 and 65 is screwed together on the screw surface 69. Between the two valve seats is the intermediate ram 76, which in turn is connected to an outflow valve 78, 79 through a bore 77 in the valve disk part 74 in such a way that the pressureless state can be brought about during the suction stroke of the pump piston. The space 80 is directly connected to the pump space 2 (FIG. 1) .

Die Wirkungsweise des in F i g. 4 dargestellten Druckventils ist ähnlich der Wirkungsweise des Ventils gemäß F i g. 3. Es ist hier jedoch besonders deutlich zu erkennen, daß die Drücke in den Räumen 60 und 80 im Moment des Abhebens des Ventiltellers verschieden groß sein können. Es sei bei dieser Gelegenheit erwähnt, daß bei entsprechender Ausgestaltung, d. h. insbesondere bei Wahl der beiden oben erläuterten wirksamen Flächen des Ventiltellers, in dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 in den Räumen 50 und 24 im Moment des Abhebens des Ventiltellers sowie vor dem Abheben ein unterschiedlicher Druck herrschen kann. Demgemäß genügt es auch in manchen Fällen, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Ventilsitzflächen in der Zeit vor dem Abheben nicht drucklos, sondern lediglich druckarin gemacht wird. Das Druckverhältnis der in den beiden oben erläuterten Räumen zu beiden Seiten des Ventiltellers hängt jeweils von der auf den beiden Seiten des Ventiltellers wirksamen Druckfläche ab. Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 ist dies einmal die Kreisfläche auf der Unterseite des Ventiltellerteiles 74 und zum anderen die Kreisringfläche, die durch Projektion des Ventiltellerteiles 65 auf eine senkrecht zur Symmetrieachse des Ventiltellers stehende Fläche entsteht. Wenn die beiden soeben beschriebenen wirksamen Flächen gleich groß sind, so tritt die gleiche Wirkung wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 auf.The mode of operation of the in F i g. The pressure valve shown in FIG. 4 is similar to the mode of operation of the valve according to FIG. 3. It can be seen particularly clearly here, however, that the pressures in the spaces 60 and 80 at the moment the valve disk is lifted off can be of different magnitudes. It should be mentioned on this occasion that with appropriate design, i. H. in particular when the two effective surfaces of the valve disk explained above are selected, in the exemplary embodiment according to FIG. 3 in the spaces 50 and 24 at the moment the valve disk is lifted off and before it is lifted off, a different pressure can prevail. Accordingly, it is also sufficient in some cases that the space between the two valve seat surfaces is not depressurized in the time before the lift-off, but only made pressurized. The pressure ratio of the two spaces explained above on both sides of the valve disk depends in each case on the pressure surface effective on both sides of the valve disk. In the embodiment according to FIG. 4, this is on the one hand the circular area on the underside of the valve disk part 74 and, on the other hand, the circular ring surface which is created by projecting the valve disk part 65 onto a surface perpendicular to the axis of symmetry of the valve disk. If the two effective areas just described are of the same size, the same effect occurs as in the exemplary embodiment according to FIG. 3 on.

Da der Zwischenraum 44 bzw. 76 zwischen den beiden Ventilsitzen im allgemeinen sehr klein g&-halten wird, ist ein Abzug von Flüssigkeit aus diesem Raum praktisch nicht erforderlich, zumal die Flüssigkeiten bekanntlich praktisch inkompressibel sind. Die Ausbildung dieses Zwischenraumes, die Ventiltellersitze oder die Ventiltellerführungen hängen von den jeweiligen konstruktiven Gegegeben- i heiten ab und sind diesen entsprechend anzupassen. Die Einrichtungen zum Druckfreimachen des Zwischenraumes zwischen den beiden Ventilsitzen kann entweder als selbsttätig arbeitendes Rückschlagventil oder auch als einfache Nockensteuerung ausgebildet werden.Since the space 44 or 76 between the two valve seats is generally kept very small, it is practically not necessary to draw off liquid from this space, especially since the liquids are known to be practically incompressible. The formation of this intermediate space, the valve disk seats or the valve disk guides depend on the respective structural conditions and must be adapted accordingly. The devices for releasing the pressure of the space between the two valve seats can be designed either as an automatically operating check valve or as a simple cam control.

Aus, der obigen Erläuterung zu F i g. 3 geht hervor, daß das Ventil in dem Augenblick öffnet, indem in dem Raum 50 durch Wirkung der angeschlossenen Pumpe ein Druck erzeugt wird, der den Druck in dem Raum 24 gerade um so viel überschreitet, daß die verhältnismäßig geringfügigen Reibungs- bzw. Massen- und Federkräfte überwunden werden. Man kann das Ventil nach F i g. 3, ebenso wie das Ventil gemäß F i g. 4, auch derart gestalten, daß es bereits vor oder nach Erreichen des Leitungsdruckes, d. h. des Druckes in dem Raum 24 bzw. 60, öffnet. Eine derartige Ausgestaltung wäre besonders dann von Vorteil, wenn Flüssigkeiten mit verhältnismäßig hohen Viskositäten gefördert oder schnellaufende Pumpen zur Anwendung kommen sollen. In diesen, beispielsweise genannten Fällen ist es zweckmäßig, den öffnungsvorgang zu verfrühen. Man kann ferner in diesen Fällen die den Raum 50 bzw. 80 begrenzende Bohrung erweitern. Diese Erweiterung ist auch dann vielfach zweckmäßig, wenn bei anderen Anwendungsfällen in der Saugleitung bereits ein hoher Vordruck herrscht und dadurch der Zwischenraum 44 bzw. 76 nicht ganz drucklos wird, sondern mit dem Saugleitungsdruck beaufschlagt ist.From the above explanation of FIG. 3 it can be seen that the valve opens at the moment when a pressure is generated in the space 50 by the action of the connected pump which exceeds the pressure in the space 24 by so much that the relatively slight friction or mass and spring forces are overcome. The valve according to FIG. 3, as well as the valve according to FIG. 4, also designed so that it is already before or after reaching the line pressure, i. H. of the pressure in the space 24 or 60, opens. Such a configuration would be particularly advantageous if liquids with relatively high viscosities are to be conveyed or high-speed pumps are to be used. In these cases, mentioned for example, it is advisable to premature the opening process. In these cases, the bore delimiting the space 50 or 80 can also be widened. This expansion is also often expedient if, in other applications, there is already a high pre-pressure in the suction line and the intermediate space 44 or 76 is not completely depressurized, but is acted upon by the suction line pressure.

Ein Öffnen des Ventils nach Erreichen des Leitungsd:ruckes wäre dann nötig, wenn der Druckseite schnelle Druckschwankungen (Druckschwingungen) überlagert sind, so daß ein unerwünschtes, frühzeitiges Zuschlagen des Ventils vermieden wird.The valve would then open after the line pressure has been reached necessary if rapid pressure fluctuations (pressure fluctuations) are superimposed on the pressure side so that an undesired, premature slamming of the valve is avoided.

Das erfindungsgemäße Ventil eignet sich in erster Linie als Druckventil einer periodisch arbeitenden Flüssigkeitspumpe (Kolbenpumpe) und ganz besonders für die Förderung von Flüssigkeiten mit verhältnismäßig hoher Viskosität. Das erfindungsgemäße Ventil kann aber auch grundsätzlich für alle flüssigen und gasförinigen Medien in allen, den Fällen Verwendung finden, in denen es darauf ankommt, ein leichtes Abheben des selbsttätig und periodisch arbeitenden Ventilverschlußstückes zu erreichen.The valve according to the invention is primarily suitable as a pressure valve a periodically working liquid pump (piston pump) and especially for pumping liquids with a relatively high viscosity. The inventive Valve can also be used for all liquid and gaseous media in for all those cases where it is important to take off easily to achieve the automatically and periodically working valve closure piece.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Ventil, insbesondere Druckventil für Kolbenpumpen, mit periodisch arbeitendem, axial im Gehäuse geführtem Ventilverschlußstück, das mindestens zwei mit Abstand voneinander angeordnete, mit entsprechenden Gehäusesitzen zusammenarbeitende Dichtungsflächen hat, d a - durch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ventilsitzen (30, 40; 66, 67) ein Hohlraum (44, 76) vorgesehen ist, welcher mit einem Raum niedrigeren Druckes als der Betriebsdruck verbindbar ist. Claims: 1. Valve, in particular pressure valve for piston pumps, with periodically operating valve closure piece guided axially in the housing, which has at least two spaced apart sealing surfaces that cooperate with corresponding housing seats, d a - characterized in that between the two valve seats (30, 40; 66, 67) a cavity (44, 76) is provided which can be connected to a space with a lower pressure than the operating pressure. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Ventikeller ausgebildete Ventilverschlußstück (29, 39; 44, 65) derart ausgebildet ist, daß die beiden Ventilsitzflächen (30, 40; 66, 67) in an sich bekannter Weise in zwei mit axialem Abstand voneinander befindlichen Ebenen verlaufen, welche senkrecht zu der Verifilachse stehen. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Zuflußseite (50, 80) des Ventils vom Medium in öffnungsrichtung beaufschlagte Fläche des Ventilverschlußstückes (29, 39; 65, 74) etwa genauso groß ist wie die auf der Abflußseite (24, 60) des Ventils vom Medium in Schließrichtung beaufschlagte Fläche des Verschlußstückes. 4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum zwischen den beiden Sitzflächen als schmaler ringförmiger Raum (44) ausgebildet und frei von die Strömung störenden Einbauten ist. 5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hohlraum (44, 76) ein Ventil (53, 54, 55; 78, 79) angeschlossen ist, welches diesen Raum jeweils nach Aufsetzen des Ventilverschlußstückes (29, 39; 65,74) auf einen niedrigen Druck, insbesondere auf den Druck der umgebenden Atmosphäre setzt. 6. Ventil nach Anspurch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußstück (29, 39; 65,74) in an sich bekannter Weise mit zwei kegeligen Ventilsitzflächen ausgestattet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 499 474, 501350; britische Patentschriften Nr. 262 756, 538 495; USA.-Patentschriften Nr. 1960 963, 2 163 472, 2613054. 2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve closure piece (29, 39; 44, 65) designed as a valve cell is designed such that the two valve seat surfaces (30, 40; 66, 67) in a manner known per se in two with Axially spaced planes extend which are perpendicular to the Verifilachse. 3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the valve closure piece (29, 39; 65, 74) acted upon by the medium in the opening direction on the inflow side (50, 80) of the valve is approximately the same size as that on the outflow side (24, 60) of the valve surface of the closure piece acted upon by the medium in the closing direction. 4. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity between the two seat surfaces is designed as a narrow annular space (44) and is free of internals which interfere with the flow. 5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that a valve (53, 54, 55; 78, 79) is connected to the cavity (44, 76) , which this space in each case after placing the valve closure piece (29, 39; 65.74) relies on a low pressure, in particular on the pressure of the surrounding atmosphere. 6. A valve according to Anspurch 1, characterized in that the valve closure member (29, 39; 65,74) is equipped in known manner with two conical valve seat surfaces. Considered publications: German Patent Nos. 499 474, 501350; British Patent Nos. 262,756, 538,495 ; USA. Patent Nos. 1,960,963, 2,163,472, 2,613,054th