DE2250905C3 - Shut-off valve for liquid pressure media - Google Patents
Shut-off valve for liquid pressure mediaInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für flüssige ruckmedicn mit einem im Ventilgehäuse verschieblilen. mit dem im Gehäuse vorgesehenen Ventilsit/, in :r Schließstellung abdichtend zusammenwirkenden olben, dessen in Strömungsrichtung gesehen vor dem oniilsit/ befindlicher Teil zusammen mit dem ihn umgebenden zylindrischen Gehäuseabschnitt eine Drosselstelle bildet und der aus zwei Teilabschnitten besteht, die in Strömungsrichtung im Durchmesser abnehmend abgestuft sind, wobei der Teilaoschnitt mit dem größten Durchmesser in der Schließstellung des Ventils mit dem ihn umgebenden zylindrischen Gehäuseabschnitt einen engen Ringspalt bildet, dessen Querschnitt kleiner ist als der der Nennweite des Ventils entsprechende Durchflußquerschnitt.The invention relates to a shut-off valve for liquids ruckmedicn with a slide in the valve housing. with the valve seat /, in provided in the housing : r closed position sealingly cooperating piston, seen in the direction of flow in front of the oniilsit / part located together with the surrounding area cylindrical housing section forms a throttle point and which consists of two sections, which are graduated decreasing in diameter in the direction of flow, the Teilaoschnitt with the largest diameter in the closed position of the valve with the surrounding cylindrical housing section forms a narrow annular gap, the cross-section of which is smaller than that of the nominal width of the valve corresponding flow cross-section.
Ein derartiges Ventil ist aus der GB-PS Π 76 505 bekannt Bei diesem bekannten Absperrventil dient die Drosselstelle dazu, die im Bereich des Ventilsitzes befindliche Dichtung vor hohen Fließgeschwindigkeiten zu schützen, die insbesondere während des Schließvorgangs des Ventils auftreten. Die bei dem bekannten Ventil verwendete Drosselstelle vor dem Ventilsitz hat jedoch den Nach^il, daß der Druckmittelstrom ständig gedrosselt wird. Infolgedessen sammeln sich vor der Drosselstelle die im Druckmedium vorhandenen Verunreinigungen und können das Ventil in diesem Bereich verstopfen.Such a valve is known from GB-PS Π 76 505. In this known shut-off valve, the Throttle point, the seal located in the area of the valve seat against high flow velocities to protect that occur in particular during the closing process of the valve. The one with the known Valve used throttle point in front of the valve seat has the disadvantage that the pressure medium flow is constant is throttled. As a result, the impurities present in the pressure medium collect in front of the throttle point and can clog the valve in this area.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Ventil der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß im Druckmedium vorhandene Verunreinigungen bei geöffnetem Ventil unbehindert durch das Ventil durchtreten können und beim Schließen des Ventils daran gehindert werden, sich zwischen den Dichtflächen des Ventils festzusetzen und den dichten Abschluß des Ventils zu beeinträchtigen.It is the object of the invention to develop the valve of the type mentioned in that in the Contaminants present in the pressure medium can pass through the valve unhindered when the valve is open can and when closing the valve are prevented from getting between the sealing surfaces of the Fix the valve and impair the tight seal of the valve.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Teilabschnitt mit geringerem Durchmesser an seiner Stirnseite eine als Ventilverschlußstück dienende, in der Schließstellung gegen einen an der Innen wand des Gehäuses vorgesehenen entsprechend ausge bildeten Ventilsitz anpreßbare kegelstumpfförmige Fläche trägt und zusammen mit dem ihn umgebenden zylindrischen Gehäuseabschnitt einen Ringspalt bildet. dessen Querschnitt dem Nennquerschnitt des Ventils entspricht, und daß durch entsprechende Festlegung des Verhältnisses zwischen der Höhe des Hubes sowie der Längen der Teilabschnitte und des sie umgebenden zylindrischen Gehäuseabschnitts die Kante zwischen den beiden Teilabschnitten mit der Kante des zylindrischen Gehäuseabschnitts in der Offenstellung des Ventils einen dem Nennquerschn;tt des Ventils entsprechenden Durchflußquerschnitt freigibt und bereits vor Erreichen der Schließstellung in den Gehäuseabschnitt eintaucht.To solve this problem, the invention proposes that the section with a smaller diameter carries a frustoconical surface which can be pressed against a valve seat provided on the inner wall of the housing in the closed position and which serves as a valve closure piece on its end face and which can be pressed together with the cylindrical surrounding it Housing section forms an annular gap. whose cross-section corresponds to the nominal cross-section of the valve, and that by appropriate definition of the ratio between the height of the stroke and the lengths of the sections and the surrounding cylindrical housing section, the edge between the two sections with the edge of the cylindrical housing section in the open position of the valve a dem Nominal cross section ; tt of the valve releases the corresponding flow cross-section and dips into the housing section before the closed position is reached.
Der Vorteil des-Ventils gemäß der Erfindung liegt darin, daß verhältnismäßig stark verunreinigte Druckmedien einwandfrei durchgesetzt und gesteuert werden können. In der Offenstellung behindert nämlich das Ventil gemäß der Erfindung den Durchtritt von Verunreinigungen überhaupt nicht. Infolgedessen können sich in dem Ventil auch keine Verunreinigungen ansammeln. Während des Schließvorgangs dagegen bildet der enge Ringspalt zunächst ein Vorfilter, durch das Verunreinigungen im Druckmedium zurückgehalten werden Das durch den engen Ringspalt durchtretende gereinigte Druckmedium ist noch dazu in der Lage, im Bereich des Ventilsitzes vorhandene Verunreinigungen lorlzu spülen. Erst danch setzt das Ventilverschlußstück au dem Ventilsitz auf. Neben dem vorerwähnten Rcini gungseffekt wird beim Absperrventil gemäß der Krfin dung in an sich bekannter Weise ein verhältnismäßig weicher Ablauf des Schließvorgangs erzielt. Ebcnsc werden in an sich bekannter Weise überhöhte Fließge schwindigkeiten während des Schließvorgangs im BeThe advantage of the valve according to the invention lies in that relatively heavily contaminated print media are properly enforced and controlled be able. In the open position, the valve according to the invention prevents the passage of contaminants not at all. As a result, no contaminants can collect in the valve. During the closing process, on the other hand, the narrow annular gap initially forms a pre-filter through which impurities can pass are retained in the pressure medium The cleaned one passing through the narrow annular gap Pressure medium is also able to remove any impurities that are present in the area of the valve seat do the washing up. Only then does the valve closure piece come into contact with the valve seat. In addition to the aforementioned Rcini The effect of the shut-off valve according to the Krfin training in a manner known per se is relative smooth closing process achieved. Ebcnsc become excessive flow in a manner known per se speeds during the closing process in the loading area
reich des Ventilsitzes vermieden.rich of the valve seat avoided.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Teilabschnitt mit größerem Durchmesser an der in Richtung zum Ventilverschlußstück weisenden Kante Kerben vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung des Kolbens über einen Teil der Länge dieses Teilabschnitts erstrecken. Durch diese Kerben wird erreicht, daß der obenerwähnte Filtervorgang in zwei Abschnitte unterteilt wird, und zwar in eine zunächst erfolgende Grobfilurung, bei der das Druckmedium durch die offenen Querschnitte der Kerben durcntreten kann, und in eine anschließend erfolgende Feinfilterung, bei der das Druckmedium durch den engen Ringspalt durchtreten muß.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention it is provided that in the Partial section with a larger diameter on the edge pointing in the direction of the valve closure piece Notches are provided which extend in the longitudinal direction of the piston over part of the length of this section extend. Through these notches it is achieved that the above-mentioned filtering process is divided into two sections is subdivided, namely into an initially taking place coarse filing, in which the print medium through the open Cross-sections of the notches can pass through, and in a subsequent fine filtering in which the pressure medium must pass through the narrow annular gap.
Um zu erreichen, daß die erwähnte Grobfilterung allmählich in die Feinfilterung übergeht, ist weiterhin vorgesehen, daß der Querschnitt der Kerben von der Kante des Teilabschnitts mil größerem Durchmesser her zum Längenbereich dieses Teilabschnitts hin allmählich abnimmtTo achieve the aforementioned coarse filtering gradually passes into the fine filtering, it is also provided that the cross-section of the notches from the Edge of the section with a larger diameter gradually towards the length range of this section decreases
Weiterhin ist vorgesehen, daß die am Eintritt des den Drosselquerschnitt bildenden Gehäuseabschnitts vorgesehene Kante und die Kante zwischen den Teilabschnitten des Kolbens als korrespondierende Schneidkanten ausgebildet sind. Diese Schneidkanten können im durchströmenden Druckmedium schwimmende größere Teile, beispielsweise Metallspäne od. dgl., abschneiden bzw. abscheren, so daß auch derartig grobe Verunreinigungen die Funktion des Ventils nicht beeinträchtigen können. Der zurückbleibende Teil einer derartigen Verunreinigung wird durch den engen Ringspalt daran gehindert, in den Bereich des Ventilsitzes zu gelangen. Der abgcschci tt Teil hingegen wird durch das durch den engen Ringspalt hindurchtretende Druckmedium über den Ventilsitz hinweggespült, ehe das Ventilverschlußstück den Ventilsitz erreicht.It is also provided that the housing section which is provided at the inlet of the housing section forming the throttle cross-section Edge and the edge between the sections of the piston as corresponding cutting edges are trained. These cutting edges can be larger ones floating in the pressure medium flowing through Parts, for example metal shavings or the like, cut off or shear off, so that such coarse Impurities cannot impair the function of the valve. The remaining part of such The narrow annular gap prevents contamination from getting into the area of the valve seat to get. On the other hand, the covered part is through the pressure medium passing through the narrow annular gap is flushed over the valve seat before the valve closure piece reaches the valve seat.
Eine beispielsweise Ausführungsform eines Ventils gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in derAn example embodiment of a valve according to the invention is described below with reference to the Drawing explained in more detail in the
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ventil in geöffneter Stellung,Fig. 1 is a longitudinal section through the valve in the open Position,
F i g. 2 das in F i g. 1 dargestellte Ventil in geschlossener Stellung undF i g. 2 that shown in FIG. 1 shown valve in the closed position and
F i g. 3. 4 und 5 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit des ;n den F i g. 1 und 2 dargestellten Ventils während des Schließvorgangs zeigen.F i g. 3. 4 and 5, on an enlarged scale, a detail of the ; n the f i g. 1 and 2 show the valve shown during the closing process.
In der Zeichnung ist das Gehäuse mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Gehäuse ist mit einem Druckanschluß 2 und einer Ablauföffnung 3 für das abzusperrende Druckmedium versehen. Weiterhin weist das Gehäuse 1 einen Druckmittelanschluß 4 auf, der zur Durchführung eines Steuermediums dient. In dem Gehäuse 1 ist ein Kolben 5 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Dieser Kolben 5 ragt mit einem Ende in eine Steuerkammer 6 im Gehäuse 1, in die der Druckmittelanschluß 4 für das Steuermedium einmündet. Am anderen Ende ist der Ventilkörper in einer zylindrischen Führung 7 geführt. Die Steuerkammer 6 und die Führung 7 sind durch Dichtungen 8 und 9 gegen den übrigen Innenraum des Gehäuses abgedichtet.The housing is denoted by the reference number 1 in the drawing. The case comes with a Pressure connection 2 and a drain opening 3 provided for the pressure medium to be shut off. Furthermore has the housing 1 has a pressure medium connection 4 which is used to carry out a control medium. In the case 1, a piston 5 is arranged displaceably in the axial direction. One end of this piston 5 protrudes into a control chamber 6 in the housing 1, into which the pressure medium connection 4 for the control medium opens. At the other end, the valve body is guided in a cylindrical guide 7. The control chamber 6 and the guide 7 are sealed by seals 8 and 9 from the rest of the interior of the housing.
Zwischen dem Druckanschluß 2 und der Ablauföffnung 3 weist das Gehäuse 1 eine zylindrische Ausnehmung 10 auf, die an ihrem der Ablauföffnung zugewandten Ende in einen konischen Ventilsitz 11 über· geht.The housing 1 has a cylindrical recess between the pressure connection 2 and the outlet opening 3 10, which at their end facing the drain opening into a conical valve seat 11 via goes.
In die zylindrische Ausnehmung 10 ist ein aus zwei Teilabschnitten 5a und 5b bestehender Abschnitt des Kolbens 5 einschiebbar. Der dem Ventilsitz 11 zugeordnete Teilabschnitt 5a hat einen kleineren Durchmesser als der dem Druckanschluß 2 zugewandte Teilabschnitt 56 und geht an seinem dem Ventilsitz 11 zugewandten Ende in ein Ventilverschlußstück 12 über, das sich an den Ventilsitz 11 anlegen kann. Die Durchmesser der beiden Teilabschnitte 5a und 5b des Kolbens 5 sind derart abgestuft, daß zwischen dem Teilabschnitt 5a und der Innenwand der Ausnehmung 10 ein etwa dem Nennquerschnitt entsprechender Ringspalt 13 freibleibt, während zwischen dem Teilabschnitt 5b und der Innenwand der Ausnehmung 10 nur ein sehr enger Ringspalt 14 freibleibt. Die Längen der beiden Teilabschnitte 5a und 56 sowie der Hub des Kolbens 5 sind derart aufeinander abgestimmt, daß beim Schließen des Ventils der Teilabschnitt 56 bereits in die zylindrische Ausnehmung 10 eintritt, bevor das Ventilverschlußstück 12 auf dem Ventilsitz 11 aufsetzt.A section of the piston 5 consisting of two subsections 5a and 5b can be pushed into the cylindrical recess 10. The sub-section 5a assigned to the valve seat 11 has a smaller diameter than the sub-section 56 facing the pressure connection 2 and, at its end facing the valve seat 11, merges into a valve closure piece 12 which can lie against the valve seat 11. The diameters of the two sections 5a and 5b of the piston 5 are graduated in such a way that an annular gap 13 approximately corresponding to the nominal cross section remains free between the section 5a and the inner wall of the recess 10, while only a very narrow one between the section 5b and the inner wall of the recess 10 Annular gap 14 remains free. The lengths of the two sections 5a and 56 and the stroke of the piston 5 are matched to one another in such a way that when the valve is closed, the section 56 already enters the cylindrical recess 10 before the valve closure piece 12 touches the valve seat 11.
Die dem Ventilsitz 11 zugewandte Kante 15 des Teilabschnitts 5b ist von auf den Umfang verteilt angeordneten Kerben 16 durchsetzt, die sich in Längsrichtung des Kolbens 5 erstrecken und deren Querschnitt an der Kante J5 beginnend allmählich abnimmt. Die Kerben erstrecken sich jeweils nur über einen Teil des in die Ausnehmung 10 eintauchenden Teilabschnitts 5b. The edge 15 of the subsection 5b facing the valve seat 11 is penetrated by notches 16 distributed over the circumference, which extend in the longitudinal direction of the piston 5 and whose cross-section gradually decreases starting at the edge J5. The notches each extend only over a part of the subsection 5b which extends into the recess 10.
Die Kante 15 und die an der Eintrittsöffnung der Ausnehmung 10 angeordnete Kante 17 sind als Schneidkanten ausgebildet und dienen zum Abscheren von im Druckmedium befindlichen Verunreinigungen mit größeren Abmessungen, beispielsweise von Metallspänen od. dgl. Entsprechend sind jeweils die Enden der Kerben 16 als Schneidkanten 16a ausgebildet.The edge 15 and arranged at the inlet opening of the recess 10 edge 17 are as Formed cutting edges and are used to shear off contaminants in the pressure medium with larger dimensions, for example of metal chips or the like. The ends are corresponding in each case the notches 16 are designed as cutting edges 16a.
Die Verbindung zwischen dem Ventilverschlußstück 12 und dem in der Führung 7 geführten Abschnitt des Kolbens 5 bildet ein stangenförmiges Verbindungsglied 18, das sich durch den Ventilsitz 11 hindurch erstreckt und zwischen sich und dem Ventilsitz 11 einen Ringraum freiläßt, dessen Querschnitt mindestens dem Nennquerschnitt des Ventils entspricht.The connection between the valve closure piece 12 and the guided in the guide 7 section of the The piston 5 forms a rod-shaped connecting member 18 which extends through the valve seat 11 and between itself and the valve seat 11 an annular space leaves, the cross-section of which corresponds at least to the nominal cross-section of the valve.
Die Funktionsweise des Ventils wird im folgenden insbesondere an Hand der F i g. 3, 4 und 5 beschrieben. Das vemil befindet sich zunächst in seiner Öffnungsstellung (Fig. 1). Hierbei ist die Steuerkammer 6 drucklos und das Druckmedium kann unbehindert über den gesamten Nennquerschnitt durch das Ventil hindurchströmen. Etwaige Vernunreinigungen kann das Druckmedium hierbei ohne weiteres mit sich führen (Fig. 3). Zum Schließen des Ventils wird die Stcuerkammer 6 mit Druck beaufschlagt. Hierdurch verschiebt sich der Kolben 5 nach unten. Sobald die Kante 15 des Teilabschnitts 5b die Kante 16 an der Eintrittsöffnung der Ausnehmung 10 passiert hat, wird ein weiterer Durchtritt von Verunreinigungen verhindert, da diese den engen Ringspalt 14 nicht mehr passieren können. Späne od. dgl., die sich zwischen den Kanten 15 und 17 befinden, werder abgeschert (F i g. 4). Während des weiteren Verschieben des Kolbens 5 wird das Druckmedium durch den engen Spalt 14 gedrosselt und durchströmt den Spalt 14 mit großer Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit wird jedoch verzögert, wenn das Druckmedium in den weiteren Ringspalt 13 eintritt. Die vor dem Aufsetzen des Ventilverschlußstücks 12 auf den Ventilsitz 11 durchtretende Druckmittelmenge reicht jedoch aus, etwa noch auf dem Ventilsitz 11 vorhandene Schmutzteilchen wegzuspülen. Beim Aufsetzen des Ventilverschlußstücks 12 auf dem Ventilsitz 11 ist dieser von jeglichen Verunreinigungen gesäubert (F i g. 5). Die beim Aufsetzen noch zwischen dem Ven-The mode of operation of the valve is described below in particular with reference to FIGS. 3, 4 and 5. The v Emil is initially in its open position (Fig. 1). In this case, the control chamber 6 is pressureless and the pressure medium can flow through the valve unhindered over the entire nominal cross-section. The printing medium can easily carry any contamination with it (Fig. 3). To close the valve, pressure is applied to the control chamber 6. As a result, the piston 5 moves downwards. As soon as the edge 15 of the subsection 5b has passed the edge 16 at the inlet opening of the recess 10, further passage of contaminants is prevented, since they can no longer pass through the narrow annular gap 14. Chips or the like, which are located between the edges 15 and 17, are sheared off (FIG. 4). During the further displacement of the piston 5, the pressure medium is throttled through the narrow gap 14 and flows through the gap 14 at high speed. However, this speed is delayed when the pressure medium enters the further annular gap 13. However, the amount of pressure medium passing through before the valve closure piece 12 is placed on the valve seat 11 is sufficient to flush away any dirt particles still present on the valve seat 11. When the valve closure piece 12 is placed on the valve seat 11, the latter is cleaned of all impurities (FIG. 5). The still between the ven-
tilsitz 11 und dem VentilversehluBstück 12 hindurchströmende Druckmittelmenge ist infolge der Drosselung im Ringspalt 14 gering, so daß hohe Fließgeschwindigkeiten im Bereich des Ventilsitzes 11 nicht auftreten. Infolge der Kerben 16 setzt die Drosselung beim Eintritt des Teilabschnitts 56 in die Ausnehmung 10 allmählich ein. Das Öffnen des Ventils erfolgt durch eine nicht dargestellte Feder oder andere geeignete Rückstellmittel, nachdem die Steuerkammer 6 vom Druck d:s Steuermediums entlastet ist.valve seat 11 and the valve fitting 12 flowing through The amount of pressure medium is small as a result of the throttling in the annular gap 14, so that high flow velocities do not occur in the area of the valve seat 11. As a result of the notches 16, the throttling continues when the subsection 56 enters the recess 10 gradually. The valve is opened by a spring, not shown, or other suitable return means after the control chamber 6 from Pressure d: s control medium is relieved.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722250905 DE2250905C3 (en) | 1972-10-18 | Shut-off valve for liquid pressure media |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19722250905 DE2250905C3 (en) | 1972-10-18 | Shut-off valve for liquid pressure media |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2250905A1 DE2250905A1 (en) | 1974-05-02 |
DE2250905B2 DE2250905B2 (en) | 1976-01-15 |
DE2250905C3 true DE2250905C3 (en) | 1976-09-02 |
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