DE897789C - Fluid pressure reducing valve - Google Patents

Description

Flüssigkeits-Druckminderungsventil Die Erfindung bezieht sich auf ein. Druckminderungsventil für Flüssigkeiten mit einem unter Wirkung des Flüssigkeitsdruckes beweglichen Kolben, der ein Abschlußglied betiätigt. Bekannte Ventile dieser Art haben, insofern sie nicht verwickelt gebaub und kostspielig sind, den Fehler, nicht zufriedensbellend zu arbeiten, und zwar infolge unsicherer Druckregelung und Unempfindlichkeit bei Druckänderungen. Die Unsicherheit ist im allgemeinen darauf zurückzuführen, daß Verunreinigungen der Druckflüssigkeit ein volles, Schließen des Ventils verhindern, wodurch Drucksteigerung allmählich erfolgt. Die Unempfindlichkeit ist durch große Reibungswiderstände in Dichtungen und die verhältnismäßig kleinen Stallkräfte verursacht, die bei Verwendung von Schraubenfedern zur Verfügung stehen. Zweck der Erfindung ist die Gestaltung eines einfachen und ° billigen Ventils i, das von dien erwähnten Mängeln frei ist. Dies ist hauptsächlich dadurch erzielt, daß der vom Flüssigkeitsdruck beitätigte Kolben gegen den Druck eines an dessen anderer Seite eingeschlossenen Luftkissens federnd gehalten wird.Fluid Pressure Reducing Valve The invention relates to a. Pressure reducing valve for liquids with an under action of the liquid pressure movable piston which actuates a closure member. Known valves of this type unless they are intricately built and costly, the fault is not to work satisfactorily due to insecure pressure regulation and insensitivity with pressure changes. The uncertainty is generally due to that impurities in the hydraulic fluid prevent a full closing of the valve, whereby the pressure increase takes place gradually. The insensitivity is due to great Frictional resistance in seals and the relatively small stall forces caused, which are available when using coil springs. Purpose of the invention is the design of a simple and cheap valve i mentioned by dien Is free of defects. This is mainly achieved by the fact that the liquid pressure actuated pistons against the pressure of one trapped on its other side Air cushion is held resilient.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise im axialen Längsschnitt ein gemäß der Erfindung gestaltetes Druckminderungsventil.The drawing illustrates, for example, in an axial longitudinal section a pressure reducing valve designed according to the invention.

Der Körper des Ventils: besteht aus einem Luftbehälter i i und einem Ventilgehäuse 15, die miteinander verschraubt sind. Eine Dichtung 27 verhindert Leckverluste der Druckflüssigkeit an der Verschraubungss telle. Im Luftbehälter i i liegt ein Kolben 12 mit Dichtung 2o, im Gehäuse 15 ein Ventilkolben aus einem an einem kurzen Zylinderaa befestigten Sitz 13 und zwei Ventilkegeln 14 und 16. Eine Feder 31 sucht den Ventilkegel 14 gegen den Sitz 13 zu treiben Der Kegel 16 hat seinen Sitz am untern Ende eines Mittelkanals des Kolbens 12. Der Ventilkolben kann durch eine Spindel 17, die mit einem Handrad 18 versehen iist, auf- und abwärts bewegt werden; er wirkt dabei auf den Regelkolben i2, dessen Abwärtshub vom Ventilkolben und dessen Aufwärtshub durch eine Ansatzfläche 21 im Luftbehälter begrenzt wird.The body of the valve: consists of an air tank i i and one Valve housing 15 screwed together. A seal 27 prevents Leakage of the hydraulic fluid at the screw connection point. In the air tank i i is a piston 12 with a seal 2o, in the housing 15 a valve piston from a on a short cylinderaa attached seat 13 and two valve cones 14 and 16. A spring 31 seeks to drive the valve cone 14 against the seat 13 Cone 16 has its seat at the lower end of a central channel of the piston 12. The valve piston can by a spindle 17, which iist is provided with a handwheel 18, up and down to be moved; it acts on the control piston i2, its downward stroke from the valve piston and its upward stroke is limited by a shoulder surface 21 in the air tank.

Die Druckflüssigkeit wird durch eignen Einlaßkanal 22 geleitet und soll durch den Mittelteil des Ventilsitzes 13, eine Druckkammer 43 und einen Abflußkanal 23 fließen.. Die Dichtung zwiischen dem Gehäuseei 15 und dem Ventilkolben bewirken zwei Dichtungen 25 und 26, welche durch einen Ring 44 in ihrer Stellung gehalten werden.. -Ehe das Druckminderungsventil arbeiten kann, mu3 es geladen werden. Erst wird zuerst Luft eines festgelegten Druckes, z. B,. von 5 Atm., in den Luftbehälter i i durch einen Einlaßsitutzen i9 eingeführt, der dann durch ein Schraubenventil29 geschlossen wird. Der Ventilkolben soll dabei in seiner unteren Grenzlage stehen. Er wird danach durch Drehung des Handrades 18 in seine obere Grenzlage geführt, d. h. ,so weite daß der Kolben 12 im Luftbehälter am Anschlag 21 anliegt. Wenn nun Druckflüssigkeit mit einem Druck von beispielsweise ioo Atm. in das Ventil durch dem. Kanal 2i2 eintritt und die Ablaßleitung 23 :gleichzeitig geschlossen ist, füllt. sie erst die Kammer 43 zwiischen dem Regelkolben 12 und dem Ventilgehäuse 15, worauf sie am Umfang des Regelkolbens 12 durch die Dichtung 2o in den Luftbehälter hineindringt und ihn so. weit füllt, daß der Druck der eingeschlossenen Luft dem Druck ,der Flüssigkeit entspricht. Die im Luftbehälter ir zusammengepreßte Luft bildet ein Luftkiisisen im oberen Teil des. Behälters oberhalb des. Ansatzes, 21. Das Ventil ist danach geladen und gebrauchsfertig.The pressure fluid is passed through its own inlet channel 22 and should through the middle part of the valve seat 13, a pressure chamber 43 and a drainage channel 23 flow .. Effect the seal between the housing 15 and the valve piston two seals 25 and 26 which are held in place by a ring 44 Before the pressure reducing valve can work, it must be charged. First first air of a specified pressure, e.g. B ,. of 5 atm., into the air reservoir i i introduced through an inlet port i9, which is then fed through a screw valve 29 is closed. The valve piston should be in its lower limit position. It is then moved to its upper limit position by turning the handwheel 18, d. H. , so wide that the piston 12 rests against the stop 21 in the air tank. If now Hydraulic fluid with a pressure of, for example, 100 atm. into the valve to the. Channel 2i2 enters and the drain line 23: is closed at the same time, fills. they first the chamber 43 between the control piston 12 and the valve housing 15, whereupon it penetrates the circumference of the control piston 12 through the seal 2o into the air reservoir and him like that. Far fills that the pressure of the enclosed air corresponds to the pressure of the liquid is equivalent to. The compressed air in the air reservoir forms an air crescent in the upper part of the. container above the. approach, 21. The valve is afterwards loaded and ready to use.

Durch Einstellung des. Ventilkolbens in verschiedene Höhenlagen kann der Druck zwischen einem gewissen Minimum und dem Maximum gier regelt werden, das! durch den Flüssigkeitsdruck bedingt Ist. Gilt es nun, über den Kanal 2(3 eines Geräts:Druckflüssigkeit, beispielsweise von 5oAtm., zuzuführen, so wird folgendermaßen verfahren: Erst wird das Handrad i8 so gedreht, daß der Ventilkolben seine untere Lage einnimmt Beim Offnem. des Ablaßkanals 23 sitrömt die Druckflüssigkeit durch ihn aus. Danach wird das, Rad 18 so gedreht, daß der Ventilkolben so weit aufwärts geht, bis der Druck ,an ,der Ablaßleitung den gewünschten Wert erreicht; der Ventilkolben, kann dann in dieser Lage bleiben. Das Ventil bewirkt dabei( eine Herabsetzung des Druckes, beispielsweise von ioo bis auf 5o Atm. Sollte der Druck unter dem Regelkolben 12, d. h. im Druckraum 43, noch mehr steigen, so. hebt sich der Regelkolben 12 selbsttätig, der Ventilkegel 14 trifft auf seinen Sitz, und der Durchfiuß hört auf. Sobald der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 43 sinkt, bewegt sich der Kolben 12 abwärts, drückt den Ventialkegel 14 nach, und es kann neue Flüssigkeit einströmen: usw. Die in dem Luftbehälter i i eingeschlossene Luft wird dabei als eine Druckfeder wirken, die durch Einwirken auf den Regelkolben den Ventilkegel 14 von seinem Sidtz 13 abzuheben strebt.By setting the valve piston at different heights, you can the pressure can be regulated between a certain minimum and the maximum greed, that! Is conditioned by the fluid pressure. Does it apply now, via channel 2 (3 of a device: hydraulic fluid, for example of 50Atm., the procedure is as follows: First the handwheel i8 turned so that the valve piston assumes its lower position Open. of the discharge channel 23, the pressure fluid flows out through it. After that, will the, wheel 18 rotated so that the valve piston goes up so far until the pressure , on, the drain line reaches the desired value; the valve piston, can then stay in this position. The valve causes (a reduction in pressure, for example from 100 to 50 atm. Should the pressure under the control piston 12, d. H. in pressure chamber 43, rise even more, like that. the control piston 12 lifts automatically, the poppet 14 hits its seat and the flow ceases. Once the Liquid pressure in the chamber 43 drops, the piston 12 moves downwards, pushes following the vial cone 14, and new liquid can flow in: etc. The one in the Air container i i trapped air will act as a compression spring, the lift the valve cone 14 from its Sidtz 13 by acting on the control piston strives.

Sollte aus irgendeinem Grund eine Verunreinigung in der Druckflüssigkeit zwischen dem Ventilkegel 14 und dessen Sitz 13 gelangen, wird die Durchströmung nicht vollständig gehindert, und ,der Kolben 12 wird seine Aufwärtsbewegung fortsetzen, während der Flüssigkeitsdruck zunimmt. Dann arbeitet das Ventil 16 als Sicherheitsventil. Der Ventilkegel 1.6, der bisher auf seinem Sitz im Kolben 12 ruhte, wird durch .Anschlag gegen den Sitz 13 gehindert, weiter aufwärts zu gehen. Er legt den Kanal im Kolben 1:2 frei, und die Flüssigkeit kann auf diesem Weg ausströmen.Should there be an impurity in the hydraulic fluid for any reason get between the valve cone 14 and its seat 13, the flow is not completely obstructed, and, the piston 12 will continue its upward movement, while the fluid pressure increases. Then the valve 16 works as a safety valve. The valve cone 1.6, which previously rested on its seat in the piston 12, is through .Anschlag against the seat 13 prevented from going up further. He lays the canal in the flask 1: 2 free, and the liquid can flow out in this way.

Da die wirksame Fläche des Regelkolbens, 12 an .der Oberseite infolge der Durchführung der Kolbenstange oben etwas kleiner ist als an der Unterseite, wird der Druck im Luftbehälter i i stets höher sein als unter dem Regelkolben. Die Dichtung 2o steht daher unter einem gewissen Druck, so daß ein guter Absch:lu:ß gewährleistete ist. Bei, der Bewegung des Regelkolbens 12 zwecks Schließens des Ventils ist jedoch der Druckunterschied ziemlich gering, die Dichtungsreibung also, klein. Die an einer Kolbenstangendichtung 24 entstehende Reibung beeinträchtigt die Empfindlichkeit infolge der geringen Abmessungen dieser Dichtung kaum.Since the effective area of the control piston, 12 at .der top as a result the passage of the piston rod is slightly smaller at the top than at the bottom, the pressure in the air reservoir i i will always be higher than under the control piston. the Seal 2o is therefore under a certain pressure, so that a good conclusion: lu: ß is guaranteed. When, the movement of the control piston 12 for the purpose of closing the Valve, however, the pressure difference is quite small, so the seal friction, small. The friction generated on a piston rod seal 24 is adversely affected the sensitivity due to the small dimensions of this seal hardly.

Die im Behälter i i eingeschlossene Luft kommt nicht in unmittelbare Verbindung mit den Dichtungen, so daß Leckverluste an Luft kaum eintreten können. Sollte jedoch nach einer gewi;sisen Zeit Druckflüssigkeit ausgesickert seih, wird das Ventil sich bei einem niedrigeren Druck als dem vorgesiehenen schließen. Der Ventilkolben muß dann durch Drehen des Handrades 18 gehoben werden.The air trapped in the container i i does not come into direct contact Connection to the seals so that air leakage can hardly occur. However, should hydraulic fluid seep out after a certain period of time, it will the valve will close at a pressure lower than the intended one. Of the The valve piston must then be raised by turning the handwheel 18.

Bei Einsstellung des Ventils soll der Druck angelasisen sein, da sonst der Druck des Regelkolbens auf der Spindel 17 ruht und daher das Hauptrad i8 sich schwer drehen läßt.When setting the valve, the pressure should be activated, otherwise the pressure of the control piston rests on the spindle 17 and therefore the main wheel i8 itself hard to turn.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssiigkets Druckniriderungsvent(il mit einem unter Wirkung des Flüssigkeitsid'ruckes beweglichen Regelkolben, der ein den Flüssigkeitszufluß regelndes Glied betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) gegen den Flüssigkeitsdruck durch ein - Luftkissen in einem Luftbehälter (ii) federnd abgestützt wird. PATENT CLAIMS: i. Liquids pressure relief valve (il with a under the action of the fluid pressure movable control piston that controls the fluid flow actuated regulating member, characterized in that the piston (12) against the Fluid pressure by an air cushion in an air tank (ii) is resiliently supported will. 2. Ventil nach Anspruch i, dadurch geakennzeichnet, da.ß der Luftbehälter (i i) außer Luft auch Druckflüssigkeit enthält. 2. Valve according to claim i, characterized in that the air tank da.ß (i i) contains hydraulic fluid in addition to air. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (12) und der darüber vorhandene Luftbehälter (ii) so angeordnet islitd, daß Druckflüssigkeit beim Laden des Ventils: unmittelbar in den Luftbehälter einströmen kann. q.. 3. Valve according to claim 2, characterized characterized in that the control piston (12) and the air reservoir above it (ii) Islitd arranged so that hydraulic fluid when loading the valve: Immediately can flow into the air tank. q .. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (1z) mit einem Fortsatz (Kolbenstange) sio in eine druckfrei Kammer ragt, daß seine wirksame obere Fläche kleiner ist als die untere. Valve according to claim i, characterized in that the control piston (1z) has an extension (piston rod) sio protrudes into a pressure-free chamber that its effective upper surface is smaller than the lower one. Ventil nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Sicherheitsventil (16) neben einem regelnden Ventilglied (1¢). Valve according to claim i, characterized by a safety valve (16) next to a regulating valve member (1 ¢). 6. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben zum Eins,beIlen des Druckes auf der Auslaßseite durch eine Einstellvorrichtung verschoben und dadurch der Druck im Luftbehälter verändert werden kann. 6. Valve according to claim i, characterized in that that the control piston to one, with the pressure on the outlet side by an adjustment device shifted and thereby the pressure in the air tank can be changed. 7. Ventil nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (1q.) in Strömungsrichtung schließend angeordnet ist.7th valve according to claim 3 or 6, characterized in that the control element (1q.) in the direction of flow is arranged closing.