DE1256494B - Pilot operated safety valve that opens against the direction of flow - Google Patents

Description

Hilfsgesteuertes, gegen die Durchflußrichtung öffnendes Sicherheitsventil Die Erfindung bezieht sich auf ein hilfsgesteuertes, gegen die Durchflußrichtung öffnendes Sicherheitsventil, dessen Verschlußstück hochdruckseitig mit einem Steuerkolben und niederdruckseitig mit einem Entlastungskolben verbunden ist, wobei der Steuerkolben einen Steuerraum begrenzt, der über einen Drosselkanal mit der Hochdruckseite und über das Hilfsventil mit der Niederdruckseite in Verbindung steht.Pilot operated safety valve that opens against the direction of flow The invention relates to an auxiliary controlled counter to the direction of flow Opening safety valve, the closing piece of which has a control piston on the high pressure side and is connected on the low-pressure side to a relief piston, the control piston delimits a control chamber, which is connected to the high pressure side and via a throttle channel is in communication with the low-pressure side via the auxiliary valve.

Bei den bekannten Sicherheitsventilen dieser Art, wie sie beispielsweise in der französischen Patentschrift 1025 673, der britischen Patentschrift 623 752 und der USA.-Patentschrift 2 360 816 beschrieben sind, ist die Hochdruckseite über eine Drosselöffnung mit dem Steuerraum oberhalb eines Steuerkolbens verbunden, und dieser steht durch einen Kanal mit dem Raum unterhalb des Entlastungskolbens in Verbindung, wobei zwischen den Kolben das Verschlußstück angeordnet ist, das durch die Druckdifferenz, die auf die ringförmige Fläche einwirkt, welche zwischen dem Umfang mit dem größten Durchmesser am Steuerkolben und dem größten Umfang am Entlastungskolben bzw. Verschlußstück vorhanden ist, betätigt wird.In the known safety valves of this type, such as those for example in French patent specification 1025 673, British patent specification 623 752 and U.S. Patent 2,360,816, the high pressure side is over a throttle opening connected to the control chamber above a control piston, and this stands in through a channel with the space below the relief piston Connection, wherein the closure piece is arranged between the piston, which through the pressure difference acting on the annular surface which is between the The circumference with the largest diameter on the control piston and the largest circumference on the relief piston or locking piece is present, is actuated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Empfindlichkeit und Betriebssicherheit eines Sicherheitsventils der oben erwähnten Art durch Vergrößerung der Flächen, auf die die Druckdifferenz einwirkt, zu erzielen.The present invention is based on the object of sensitivity and operational reliability of a safety valve of the type mentioned above by magnification of the areas on which the pressure difference acts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der von der Stirnfläche des Entlastungskolbens im Ventilgehäuse begrenzte Raum über einen Kanal mit der Hochdruckseite und über eine Bohrung mit dem Steuerraum in Verbindung steht, wobei die Bohrung als Drosselkanal ausgebildet ist.This object is achieved in that the of the The end face of the relief piston in the valve housing limited space via a channel communicates with the high pressure side and with the control room via a bore, wherein the bore is designed as a throttle channel.

Auf diese Weise wird nicht nur die oben erwähnte Ringfläche zwischen dem größten Durchmesser des Steuerkolbens und dem größten Durchmesser des Entlastungskolbens bzw. des Verschlußstückes, sondern auch die Stirnfläche des Entlastungskolbens mit Druck beaufschlagt, wodurch eine erheblich verbesserte Ansprechempfindlichkeit und zugleich eine wesentlich verbesserte Betriebssicherheit erzielt wird.In this way, not only the above-mentioned ring surface between the largest diameter of the control piston and the largest diameter of the relief piston or the closure piece, but also the end face of the relief piston Pressurized, resulting in significantly improved responsiveness and at the same time a significantly improved operational safety is achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Ventilsitz aus einer im Gehäuse eingesetzten Buchse.In an advantageous embodiment of the invention, there is the valve seat from a socket inserted in the housing.

Die als Drosselkanal ausgebildete Bohrung durchsetzt vorzugsweise den Entlastungskolben, das Verschlußstück und den Steuerkolben, sie kann jedoch auch im Ventilgehäuse angeordnet sein.The bore formed as a throttle channel preferably penetrates the relief piston, the locking piece and the control piston, but it can also be arranged in the valve housing.

Nachfolgend sei ein Ausführungsbeispiel an Hand der Schnittzeichnung näher erläutert. Das hier dargestellte Sicherheitsventil besteht aus folgenden Hauptteilen: Ventilgehäuse 1, Schieber 2, Feder 3, Hilsventil 4 und Deckel 5.An exemplary embodiment is explained in more detail below with reference to the sectional drawing. The safety valve shown here consists of the following main parts: valve housing 1, slide 2, spring 3, auxiliary valve 4 and cover 5.

Der Schieber 2 weist an seinem einen Ende einen Entlastungskolben 6 und an seinem anderen Ende einen Steuerkolben 7 unterschiedlichen Durchmessers auf.The slide 2 has a relief piston 6 at one end and a control piston 7 of different diameters at its other end.

Zwischen den Kolben 6 und 7 befindet sich das Verschlußstück 8 des Schiebers 2. Das Verschlußstück 8 trennt die Hochdruckseite 9 gegen die Niederdruckseite 10. The closure piece 8 of the slide 2 is located between the pistons 6 and 7. The closure piece 8 separates the high-pressure side 9 from the low-pressure side 10.

Der größte Durchmesser des Verschlußstückes 8 ist dem Durchmesser des Entlastungskolbens 6 angenähert gleich. Die Außendurchmesser der an Gehäuseflächen anliegenden Abschnitte des Schiebers 2 nehmen in einer Richtung, hier in Richtung nach oben, ausschließlich zu, so daß der Schieber 2 in ein einstückiges Gehäuse montiert werden kann.The largest diameter of the closure piece 8 is approximately the same as the diameter of the relief piston 6. The outer diameter of the sections of the slide 2 resting on the housing surfaces only increase in one direction, here in the upward direction, so that the slide 2 can be mounted in a one-piece housing.

Die Flüssigkeit, insbesondere Öl, wird auf der Hochdruckseite 9 unter Druck zugeführt und auf der Niederdruckseite 10 in einen Behälter (in der Zeichnung nicht gezeigt) abgeleitet. Die Hochdruckseite 9 und der Raum 11 unter der Stirnfläche des Entlastungskolbens 6 sind miteinander über einen Kanal 12 verbunden, wodurch die gleichzeitige Beaufschlagung des Verschlußstückes 8 und der Stirnfläche des Entlastungskolbens mit Zulaufdruck ermöglicht wird. Der Kanal 12 könnte auch im Schieber 2 vorgesehen sein. Der Raum 13 über dem Schieber 2 ist durch eine im Schieber 2 angeordnete, als Drosselkanal ausgebildete Bohrung 14 mit dem Raum 11 verbunden. Die Bohrung 14 könnte auch im Ventilgehäuse 1 selbst verlaufen. Zur Begrenzung der Bewegung des Schiebers 2 ist im Gehäuse 1 eine Buchse 15 fest angeordnet, deren Innenfläche als Sitz für das Verschlußstück 8 des Schiebers 2 dient.The liquid, in particular oil, is supplied under pressure on the high-pressure side 9 and discharged into a container (not shown in the drawing) on the low-pressure side 10. The high pressure side 9 and the space 11 below the end face of the relief piston 6 are connected to one another via a channel 12 , which enables the closure piece 8 and the end face of the relief piston to be acted upon with inlet pressure at the same time. The channel 12 could also be provided in the slide 2 . The space 13 above the slide 2 is connected to the space 11 by a bore 14 arranged in the slide 2 and designed as a throttle channel. The bore 14 could also run in the valve housing 1 itself. To limit the movement of the slide 2, a bushing 15 is fixedly arranged in the housing 1, the inner surface of which serves as a seat for the closure piece 8 of the slide 2.

In der Zeichnung ist weiter eine Verschlußschraube 16 gezeigt, mit der der Deckel 5 am Gehäuse 1 befestigt wird.In the drawing, a screw plug 16 is also shown, with which the cover 5 is attached to the housing 1.

Die Arbeitsweise des Ventils ist die folgende: Wenn der Öldruck im Steuerraum 13 unterhalb des Wertes liegt, auf den das als Kugelventil ausgebildete Hilfsventil 4 eingestellt ist, strömt kein Öl durch die als Dresselkanal ausgebildete Bohrung 14, und die Drücke auf der Hochdruckseite 9 und in den Räumen 11 und 13 sind gleich. Folglich sind auch die Druckkräfte, welche auf den Schieber 2 einwirken, ausgeglichen. Dabei ist der Schieber 2 durch die Feder 3 belastet und sperrt mit seinem Verschlußteil 8 den Öldurchtritt von der Hochdruckseite 9 zur Niederdruckseite 10 ab. Steigt der Druck im System über den Druck, auf den das Hilfsventil 4 eingestellt ist, so beginnt das Öl von der Hochdruckseite 9 über den Kanal 12 in den Raum 11 zu fließen und gelangt weiter über die Bohrung 14 in den Steuerraum 13, woraus es über das Hilfsventil 4 und den Kanal 17 zur Niederdruckseite 10 abfließt. In diesem Fall wird der Druck im Steuerraum 13 infolge des Druckabfalls in der Bohrung 14 unter dem der Hochdruckseite 9 und des Raumes 11 liegen. Die Druckkräfte, welche auf den Schieber 2 an der Hochdruckseite 9 und im Raum 11 einwirken, werden die Druckkraft aus dem Steuerraum 13 übersteigen, wodurch der Schieber 2 nach oben verschoben wird, wobei er den Durchtritt zu der Niederdruckseite 10 über dem Sitz der Buchse 15 freigibt. Auf diese Weise bleibt ein konstanter Druck im System aufrechterhalten. Da der Schieber 2 sofort (ohne Vorverschiebung) den öldurchfluß zum Ablauf öffnet, kann der Durchflußquerschnitt des Hilfsventils klein sein, da hier keine großen Durchflußmengen auftreten.The valve works as follows: If the oil pressure in the control chamber 13 is below the value to which the auxiliary valve 4, designed as a ball valve, is set, no oil flows through the hole 14, designed as a Dressel channel, and the pressures on the high-pressure side 9 and in rooms 11 and 13 are the same. Consequently, the pressure forces which act on the slide 2 are also balanced. The slide 2 is loaded by the spring 3 and, with its closure part 8, blocks the passage of oil from the high pressure side 9 to the low pressure side 10 . If the pressure in the system rises above the pressure to which the auxiliary valve 4 is set, the oil begins to flow from the high pressure side 9 via the channel 12 into the chamber 11 and continues via the bore 14 into the control chamber 13, from which it flows over the auxiliary valve 4 and the channel 17 to the low-pressure side 10 flows off. In this case, the pressure in the control chamber 13 will be below that of the high pressure side 9 and the chamber 11 as a result of the pressure drop in the bore 14. The pressure forces which act on the slide 2 on the high pressure side 9 and in the space 11 will exceed the pressure force from the control chamber 13, whereby the slide 2 is shifted upwards, with the passage to the low pressure side 10 above the seat of the bush 15 releases. In this way a constant pressure is maintained in the system. Since the slide 2 opens the oil flow to the drain immediately (without pre-shifting), the flow cross-section of the auxiliary valve can be small, since no large flow rates occur here.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Hilfsgesteuertes, gegen die Durchflußrichtung öffnendes Sicherheitsventil, dessen Verschlußstück hochdruckseitig mit einem Steuerkolben und niederdruckseitig mit einem Entlastungskolben verbunden ist, wobei der Steuerkolben einen Steuerraum begrenzt, der über einen Drosselkanal mit der Hochdruckseite und über das Hilfsventil mit der Niederdruckseite in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Stirnfläche des Entlastungskolbens (6) im Ventilgehäuse (1) begrenzte Raum (11) über einen Kanal (12) mit der Hochdruckseite (9) und über eine Bohrung (14) mit dem Steuerraum (13) in Verbindung steht, wobei die Bohrung (14) als Drosselkanal ausgebildet ist. Claims: 1. Auxiliary control, against the direction of flow Opening safety valve, the closing piece of which has a control piston on the high pressure side and is connected on the low-pressure side to a relief piston, the control piston delimits a control chamber, which is connected to the high pressure side and via a throttle channel is in communication with the low-pressure side via the auxiliary valve, characterized in that that the limited by the end face of the relief piston (6) in the valve housing (1) Space (11) via a channel (12) with the high pressure side (9) and via a bore (14) is in communication with the control chamber (13), the bore (14) acting as a throttle channel is trained. 2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus einer im Gehäuse eingesetzten Buchse (15) besteht. 2. Safety valve according to claim 1, characterized in that the valve seat consists of a socket (15) inserted in the housing. 3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drosselkanal ausgebildete Bohrung (14) den Entlastungskolben (6), das Verschlußstück (8) und den Steuerkolben (7) durchsetzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1025 673; britische Patentschrift Nr. 623 752; USA.-Patentschrift Nr. 2 360 816.3. Safety valve according to claim 1 or 2, characterized in that the bore (14) designed as a throttle channel passes through the relief piston (6), the closure piece (8) and the control piston (7). Documents considered: French Patent No. 1025 673; British Patent No. 623,752; U.S. Patent No. 2,360,816.