DE3012453C2 - Durchgangsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchgangsventil für hydraulische oder pneumatische Fernbetätigung mit einem in einer Ventilgehäusebohrung längsverschiebbaren Stufenkolben, der in Verbindung mit Dichtungen und der Ventilgehäusebohrung zwei Antriebskammem bildet und eine vom Durchriußmetilum beaufschlagte Wirkfläche am Kolbenschließtcil besitzt

Zum Absperren und Regulieren on strömendem Druckmedium ist ein durch Druckmittel gesteuertes, kompaktes Kolbenventil bekannt mit einem Stufenkolben, welcher Antriebs- und Absperrfunktion besitzt Besonders nachteilig bei diesem Ventil ist daß kein Druckausgleich möglich ist Wenn seine Ventilabgangsseite abgesperrt ist kann der Kolben wegen des sich bildenden Druckpolsters nicht mehr geschlossen werden, außerdem wirken Strömungskräfte auf die Kolbenstirnfläche wodurch der Kolben verschoben werden kann, auch ist ein solches Ventil nur für eine Fließrichtung verwendbar. Ein bekanntes Absperrventil für hohe und höchste Drücke, insbesondere für Spritzpistolen, besitzt zwar eine Gegendruckkammer, die mit dem Durchflußmedium durch Kanäle im Kolben verbunden ist, die Kolbenverschiebung jedoch muß durch einen externen Stellantrieb erfolgen. Bei einem weiteren, bekannten Durchgangsventil steht das Durchflußmedium durch einen Kanal in einem Stufenkolben mit einer Gegendruckkammer in Verbindung, wodurch ebenfalls Druckausgleich erzielt wird.

Dieses Ventil muß ebenfalls mit einem externen Stellantrieb ausgestattet sein, wodurch sich die Ventilbaumaße wesentlich vergrößern, die Ventilkonstruktion wird wesentlich komplizierter und die Herstellung teuerer. Es ist ferner noch ein Absperrorgan mit Kolbenschieber bekannt, welches flächengleiche Antriebskammern zur Kolbenverschiebung besitzt. Zum Absperren des Durchflußmediums ist ein im Längsschieber gelagerter Querkolben erforderlich, Schieber und Querkolben müssen gegen Verdrehung gesichert sein, dadurch wird die Konstruktion sehr kompliziert und störanfällig, auch liegt die Ausdrehung des Kolbenschiebers hei geöffnetem Ventil in der Strömung wodurch sich hohe

Druckverluste ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Nachteile zu beseitigen und ein kompaktes, einfaches Durchgangsventil für hydraulische oder pneumatische Fernbetätigung zu schaffen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Stufenkolben zwei äußere, wirkflächengleiche Antriebskammem und eine mittlere, durch Kanäle im Stufenkolben mit dem Durchflußmedium in Verbindung stet snde Gegendruckkammer mit einer Kolbenwirkfläche bildet, die gleich der Wirkfläche des Kolbenschließteiles ist

Ein solches erfindungsgemäßes Durchgangsventil ist in seinem Aufbau außergewöhnlich einfach, es besitzt nur ein einziges bewegliches Teil, den Stufenkolben, der in Zusammenarbeit mit den Antriebskammem und der Gegendruckkammer sowohl einen flächengleichen, doppeltwirkenden Antrieb — sowie auch einen vollständigen Durckausgleich bewirkt, kostspielige externe Stellantriebe entfallen dadurch und die Ventilbauhöhe wird wesentlich reduziert

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die obere Antriebskammer mit der Anschlußbohrung für das Steuermedium durch einen Hohldeckel gebildet welcher dicht aber lösbar durch eine Gewindemuffe od. dgl. mit dem Ventilgehäuse verbunden ist

Durch diese Ausgestaltung der oberen Antriebskammer lassen sich Kolbec und Dichtungen besonders einfach montieren und bei Bedarf auch austauschen, außerdem wird dadurch noch die Herstellung des Ventilgehäuses vereinfacht und verbilligt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Längsschnitt durch das Durchgangsventil dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das dargestellte Durchgangsventil besteht aus dem Ventilgehäuse 1, welches radiale Muffenanschlüsse 29, 30 mit quadratförmigen Durchbrüchen zur Gehäuseinnenbohrung 3 hin besitzt in welcher der aus der elastischen Axial- und Radialdichtung 9, den Halbschalen 26, 26' und den Federnasen bestehende Dichtungsbaueinheit eingeschoben ist Die axiale Lagesicherung der Dichtungsbaueinheit erfolgt nach oben beispielsweise durch die Schulter der Gehäusebohrung 3 und nach unten durch den Verschlußdeckel 31. Der Stufenkolben 4 ist in der stufenförmig abgesetzten Gehäuseinnenbohrung 2, 3 passend und längsverschiebbar gelagert und gibt in der dargestellten Position etwa den halben Durchflußquerschnitt frei. Die Gehäuseinnenbohrung 2, 3 ist durch den Stufenkolben 4 in jeder möglichen Lage

so des Kolbens in drei gegeneinander abgedichtete Kammern 5,6,7 unterteilt, wobei das Kolbenschließteil 8 mit der Dichtung 9 die untere Kammer 7, die Dichtung 9 mit der Kolbenstegdichtung 10 die mittlere Kammer 6 und die Kolbenstegdichtung 10 mit dem Kolbenschaft 11 und der in der Gewindemuffe 21 befindlichen Dichtung 12 die obere Kammer 5 bildet. Die untere Kammer 7 ist durch den koaxialen Kanal 13, welcher teilweise durch den Stufenkolben 4 geführt ist über die radialen öffnungen 18 mit der oberen Kammer 5 verbunden. Die mittlere Kammer 6 ist mit einer Gewindebohrung 14 versehen zum Anschluß einer Steuerleitung. Das Kolbenschließ= teil 8 besitzt genau denselben Flächeninhalt wie die aus Kolbensteg 15 und Kolbenschaft 11 gebildete Ringfläche S6, wodurch ein Axialkraftausgleich erzielt wird, da bei Druckbeaufschlagung durch das Medium gleichgroße Kräfte entgegengesetzt auf die Stufenwirkflächen 8 und 16 drücken. Der Stufenkolben läßt sich deshalb leicht längsverschieben, da nur die Reibkräfte der Dich-

tungen 9, 10 und 12 überwunden werden müssen und bleibt in der jeweils eingestellten Position stehen. Desweiteren wird ein Volumenausgleich erzielt, wenn sich das Volumen durch das Kolbenschließteil 8 in Kammer 7 verkleinert, vergrößert sich das Volumen in Kammer 5 entsprechend. Dadurch läßt sich bei Verwendung von inkompressiblem Druckmedium das Durchgangsventil auch absperren, wenn in der abgangseitigen Leitung ein abgesperrtes Ventil eingeschaltet ist. Um das Durchgangsventil mit Druckmedium fernsteuern zu können, besitzt die aus Kolbenschließteil 8 und Kolbensteg 15 gebildete Ringfläche 16' den gleichen Flächeninhalt wie der Kolbenschaftquerschnitt 11. Der koaxial zur Gehäuseinnenbohrung 2 angeordnete und dicht in die Gewindemuffe 21 eingeschraubte Hohldeckel 19, welcher eine Gewindebohrung zum Anschluß einer Steuerleitung besitzt, bildet die Antriebskammer 32. Die Fernsteuerung für das Durchgangsventil kann mit bekannten, handelsüblichen Steuer- oder Regelventilen erfolgen, wobei die eine Steuerleitung für die Antriebskammer 6 an ein Anschlußgewinde 14 und die zweite Steuerleitung für die Antriebskammer 32 an das Anschiußgewinde 20 angeschlossen ist Bei Betätigung des Steuerventils, wird die Kammer 6 belüftet und die Kammer 32 entlüftet wodurch sich der Stufenkolben 4 nach oben bewegt und den Ventildurchfluß öffnet Der Schließvorgang erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Mit einem Steuerventil kann der Stufenkolben 5 in jede beliebige Stellung gebracht werden, er verharrt dort so lange, bis er durch eine Änderung der Steuerdruckbeaufschlagung in die gewünschte, neue Position gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

35

45

50

55

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Durchgangsventil für hydraulische oder pneumatische Fernbetätigung mit einem in einer Ventilgehäusebohrung längsverschiebbaren Stufenkolben, der in Verbindung mit Dichtungen und der Ventilgehäusebohrung zwei Antriebskammern bildet und eine vom Durchflußmedium beaufschlagte Wirkfläche am Kolbenschließteil besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (4) zwei äußere, wirkflächengleiche Antriebskammern (32,6) und eine mittlere, durch Kanäle (13,18) im Stufenkolben (4) mit dem Durchflußmedium in Verbindung stehende Gegendruckkammer (5) mit einer Kolbenwirkfläche (16) bildet, die gleich der Wirkfläche des Kolbenschließteiles (8) ist

2. Durchgangsventil nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die obere Antriebskammer (32) mit einer Ansrhlußbohrung (20) durch einen Hohldeckel oddfcL gebildet ist und dicht aber lösbar durch eine Gewindemuffe (21) od. dgL mit dem Ventilgehäuse (1) verbunden ist