DE760844C - Spring-loaded overflow valve - Google Patents

Description

Federbelastetes Uberströmventil Die Aufgabe, durch ein Ventil, insbesondere Überström- oder Drückminderungsventil, bei gleichem Druck einen verschieden großen Ventileröffnungsquerschnitt und damit eine verschieden große Durchtrittsmenge des strömenden Mediums ohne Anwendung einer Servosteuerung freizugeben, kann gelöst werden durch seine Belastung mit einem Gewicht, welches dem geforderten Druck in jedem Öffnungsquerschnitt des Ventils das Gleichgewicht hält.Spring-loaded overflow valve The task of a valve, in particular Overflow or pressure reducing valve, with the same pressure a different size Valve opening cross-section and thus a different size flow rate of the Releasing the flowing medium without using a servo control can be solved are exposed to a weight that corresponds to the required pressure in every opening cross-section of the valve keeps the equilibrium.

Die Bauart eines durch Gewicht belasteten Ventizs kann in manchen Fällen zu groß und schwer ausfallen. Es kann der Wunsch bestehen, zu demselben Zweck eine kleinere und leichtere Bauart zu entwickeln, die weniger Raum einnimmt.The design of a weight-loaded Ventiz can in some Cases are too big and heavy. There may be a desire for the same purpose to develop a smaller and lighter design that takes up less space.

Die Aufgabe wird nach vorliegender Erfindung gelöst durch Anwendung eines federbelasteten Überströmventils mit einer auf Knickung beanspruchten Ventilfederanordnung, die aus einer Anzahl schraubenförmig gewundener Biegungsfedern besteht, deren Federenden zugleich eine Knickhebefanordnung bilden.The object is achieved according to the present invention by application a spring-loaded overflow valve with a valve spring assembly stressed against buckling, which consists of a number of helically wound flexion springs, the spring ends of which at the same time form a Knickhebefanordnung.

Die Fig. i bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figs. I to 3 show an embodiment of the invention.

F'ig. i stellt ein Diagramm dar, welches das Grundsätzliche der Erfindung veranschaulicht. Über dem Weg s ist .die Kraft P aufgetragen. Die Gerade a stellt die Charakteristik einer Biegungs- oder Verdrehungsfeder gemäß dem Hookeschen Gesetz dar. Danach steigt die Kraft P linear an mit wachsendem Weg s.F'ig. i represents a diagram showing the principle of the invention illustrated. The force P is plotted over the path s. the Just a represents the characteristic of a bending or torsion spring according to the Hooke's law. According to this, the force P increases linearly with increasing path s.

Dieser Fall, der bei einer einfachen Schrauben oder Blattfeder vorliegt, genügt hier nicht; denn die Aufgabe verlangt keinen steigenden Schließdruck des Ventils bei wachsendem Ventilhub, sondern einen gleichen oder angenähert- gleichen Druck bei verschiedenen Ventileröffnungsquerschnitten, also Ventilhüben. Es muß demzufolge eine Kurve b ver-,virklicht werden, welche bei Addition mit der Kurve a die Kurve c ergibt, die den geforderten gleichen oder nahezu gleichen Druck P über dem gesamten Ventilhub s ergibt, wie dies dem gewichtsbelasteten Ventil entspricht.This case, which is the case with a simple screw or leaf spring, is not enough here; because the task does not require an increasing closing pressure of the Valve with increasing valve lift, but the same or approximately the same Pressure at different valve opening cross-sections, i.e. valve lifts. It must consequently a curve b can be realized, which when added to the curve a gives the curve c, which gives the required equal or almost equal pressure P over the entire valve lift s results, as this corresponds to the weight-loaded valve.

Eine Feder, die diesem Gesetz angenähert entspricht, ist in Fig. 2 dargestellt. Sie besteht aus einer schraubenförmig gewundenen Biegungsfeder, die die Charakteristik gemäß der Kurve a aufweist und deren Federenden zugleich eine Knickhebelanordnung bilden, die der Kurve b entspricht. Die Charakteristik der schraubenförmigen Biegungsfeder gemäß der Kurve a ist bekannt; das Verhalten der Knickhebelanordnung der Federenden der schraubenförmig gewundenen Biegungsfeder bedarf jedoch einer Erläuterung.A spring which approximates this law is shown in FIG. 2 shown. It consists of a helically wound flexion spring that has the characteristic according to curve a and its spring ends at the same time a Form articulated lever arrangement which corresponds to curve b. The characteristic of the helical Flexion spring according to curve a is known; the behavior of the toggle lever arrangement the spring ends of the helically wound bending spring, however, requires one Explanation.

In Fig. 2 entspricht der stark ausgezogenen Stellung I der Feder 6 (Fig. 3) ihre entspannte Ruhelage. Auf dem Wege der Spannung der Feder von der Stellung I über II und III bis zur Stellung IV nimmt gemäß der Kurve a die Biegekraft der Feder zu. In der Stellung I hingegen ist die Knickkraft, die die Feder in die Stellungen II, III und IV zu spreizen sucht, ein Maximum und nimmt beim Durchlaufen der Stellungen I bis IV ab. Diese Charakteristik entspricht grundsätzlich derjenigen der Kurve b in Fig. i. Es braucht durchaus nicht die Kurve b genau verwirklicht zu werden, vielmehr ist es wahrscheinlich, daß die Knickkraftcharakteristik in der Praxis von der Idealkurve b abweichen wird. Daher wird auch bei Addition der Kurven a und b nicht eine Kurve c völlig gleichen Druckes P entstehen, sondern nur annäherungsweise oder nur innerhalb eines bestimmten Bereiches zwischen den Stellungen I bis IV der Feder 6.In Fig. 2, the strongly extended position I of the spring 6 (Fig. 3) corresponds to its relaxed rest position. As the spring is tensioned from position I through II and III to position IV, the bending force of the spring increases according to curve a. In position I, on the other hand, the buckling force that the spring seeks to spread into positions II, III and IV is at a maximum and decreases as it passes through positions I to IV. This characteristic basically corresponds to that of curve b in FIG. Curve b does not at all need to be realized exactly, rather it is probable that the buckling force characteristic will in practice deviate from ideal curve b. Therefore, even if the curves a and b are added, a curve c of completely identical pressure P will not arise, but only approximately or only within a certain range between the positions I to IV of the spring 6.

Wesentlich ist auf jeden Fall, daß die einer Gewichtsbelastung ähnliche Charakteristik so weit verwirklicht wird, wie es dem Zweck des Überströmventils, nämlich der Gleichhaltung eines vorgegebenen Druckes entspricht. Im Unterschied hierzu kommt es, um dies kurz zu erwähnen, bei einem Sicherheitsventil darauf an, eine stark fallende Charakteristik zu verwirklichen. Das Sicherheitsventil soll bis zu seinem Arbeitspunkt geschlossen halten, dann aber schnell einen großen Querschnitt freigeben, um den zu hoch angestiegenen Druck wirksam zu senken. Das läßt sich nur mit einer fallenden Charakteristik, nicht aber mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Charakteristik erreichen.In any case, it is essential that it is similar to a weight load Characteristic is realized as far as it is intended for the purpose of the overflow valve, namely corresponds to keeping a given pressure equal. In the difference For this to be briefly mentioned, it is important for a safety valve to to realize a sharply falling characteristic. The safety valve should Keep it closed up to its working point, but then quickly create a large cross-section release to effectively lower the pressure that has risen too high. That can only be done with a falling characteristic, but not with an essentially constant one Achieve characteristic.

Fit-. 3 zeigt die Anordnung einer Anzahl solcher Federn an einem Überströmventil. Das Ventil 3 sitzt im Ventilgehäuse i. Seine Spindel 7 wird im Ventildeckel :2 geführt und weist bei 4. eine untere und bei 3 eine obere Hubbegrenzung auf. Die schraubenförmig gewundenen Biegungsfedern 6 sind gemäß Fig. -2 in zwei oder mehr Lagen gewickelt, von denen die letzte so gelagert ist, daß die geraden Federdrahtenden im wesentlichen in derselben Ausknickebene liegen und in entsprechende, über den Umfang des Ventils verteilte Bohrungen io eingesetzt sind.Fit-. 3 shows the arrangement of a number of such springs on an overflow valve. The valve 3 sits in the valve housing i. Its spindle 7 is guided in the valve cover: 2 and has a lower stroke limitation at 4 and an upper stroke limitation at 3. The helical coiled bending springs 6 are wound in two or more layers as shown in FIG. the last of which is mounted so that the straight spring wire ends are essentially lie in the same kink plane and in corresponding ones over the circumference of the valve distributed holes are used.

Das Überstromventil ist an der Stelle 8 an eine Druckquelle (Sammelbehälter. Windkessel od. dgl.) angeschlossen und hat die Aufgabe, den Druck in diesem Raum gleich oder annähernd gleich zu halten, unabhängig davon, welche Menge des Druckmittels je Zeiteinheit zufließt und wie hoch sein Anfangsdruck ist. Fließt eine große Menge des Druckmittels zu, so wird das Ventil 3 einen großen Querschnitt freigeben, d. h. sein Hubs wird groß sein, während erfindungsgemäß die durch die Federanordnung 6 entgegengehaltene Kraft P gemäß Fig. i gleich oder annähernd gleich bleiben wird; mithin wird sich der Druck im Raum 8 rasch auf den durch die Charakteristik der Federanordnung eingestellten Wert P einstellen. Fließt hingegen nur eine geringe 'Menge des Druckmittels bei 8 zu, so wird sich das Ventil 3 nur wenig anheben, es wird gemäß Fig. i nur einen kleinen Hub s zurücklegen, gleichwohl wird der Druck P der Federanordnung gleich oder annähernd gleich sein, und dieser Druck P wird sich im Raum 8 einstellen. Das Druckmittel fließt über den Kanal 9 zur Verwendungsstelle ab. Das Ventil kann auch als Druckminderungsventil zwischen den Räumen 8 und 9 arbeiten.The overflow valve is at point 8 to a pressure source (collecting tank. Air chamber or the like) and has the task of controlling the pressure in this room to keep the same or approximately the same, regardless of the amount of pressure medium per unit of time and how high its initial pressure is. A large amount flows of the pressure medium, the valve 3 will expose a large cross-section, i. H. its stroke will be large, while according to the invention, due to the spring arrangement 6 counterposed force P according to FIG. I will remain the same or approximately the same; consequently, the pressure in the space 8 will quickly increase due to the characteristics of the Set the spring arrangement to the set value P. On the other hand, there is only a slight flow 'If the amount of pressure medium at 8 is too high, the valve 3 will only rise a little, it will cover only a small stroke s according to FIG P of the spring assembly will be the same or approximately the same, and this pressure P will appear in room 8. The pressure medium flows through the channel 9 to the point of use away. The valve can also work as a pressure reducing valve between spaces 8 and 9.

Die Anordnung der Federn 6 gemäß der Erfindung hat, wie die Fig. 3 zeigt, den Vorteil einer bedeutend kleineren und leichteren Bauweise gegenüber der gleichen Wirkung mit einem gewichtsbelasteten Ventil.The arrangement of the springs 6 according to the invention, like FIG. 3 shows the advantage of a significantly smaller and lighter construction compared to the same effect with a weight-loaded valve.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Federbelastetes Überströmventil mit einer auf Knickung beanspruchten 1`entilfederanordnung,-dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung aus einer Anzahl an sich bekannter schraubenförmig gewundener Biegungsfedern besteht, deren Federenden zugleich eine Knickhebelanordnung bilden. PATENT CLAIMS: i. Spring-loaded overflow valve with an open Buckling claimed 1` valve spring arrangement, characterized in that the spring arrangement consists of a number of known helically wound bending springs, their spring ends at the same time form a toggle arrangement. 2. Federbelastetes Überströmventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig gewundenen Biegung sfedern in zwei oder mehr Lagen gewickelt sind, von denen die letzte so gelagert ist, daß die geraden Federdrahtenden im wesentlichen in derselben Ausknickebene liegen.2. Spring loaded Overflow valve according to claim i, characterized in that the helical sinuous flexure springs are wound in two or more layers, of which the last is mounted so that the straight spring wire ends are essentially in the same The buckling plane.