DD150008A1 - Selbstschliessendes absperrventil fuer hohe druecke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil fuer hohe Druecke, insbesondere fuer Hochdruckspritzpistolen. Die bekannten Loesungen weisen noch einige Maengel auf, die darin bestehen, dasz entweder Schlieszfedern erforderlich sind, die bei einigen Loesungen von der Fluessigkeit umgeben sind und korredieren, oder es werden Bypass-Kanaele benoetigt, die die Herstellungskosten erhoehen, oder es sind zuviel Dichtelemente vorhanden, die die Betriebssicherheit negativ beeinflussen. Ziel der Erfindung ist eine sehr einfache Loesung, die diese Maengel nicht aufweist und mit geringem Kraftaufwand zu betaetigen ist. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz in einem Gehaeuse ein hohlzylindrischer Steuerkolben mit definiertem Spiel gelagert ist, der innen einen Dichtsitz und auszen einen Ventilkegel aufweist. Im Steuerkolben ist ein Ventilkoerper gelagert, dessen Stoeszel nach auszen gefuehrt und ueber den Bedienhebel gegen den anstehenden Druck bewegbar ist. Das Absperrventil besteht nur aus wenigen Teilen.

Description

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' Absperrventil für hohe Drücke

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung, betrifft ein Absperrventil für hohe Drücke, insbesondere für Hochdruckspritzpistolen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Bei IJruckwasserreinigungsgeräten wird mittels einer Spritzlanze die zu behandelnde Oberfläche gereinigt. Die Druckwasserabsperrung erfolgt über ein pistolenförmiges Absperrventil. Der vor dem Ventil anstehende hohe Druck erschwert das öffnen des Ventiles. Es muß deshalb mit einer großen Hebelübersetzung gearbeitet werden, oder es wird ein hydraulischer Ausgleich geschaffen, um das Hauptventil leichter zu öffnen und offen zu halten. Der Bedienhebel steuert lediglich ein Ventil mit kleinem Querschnitt, so daß die auf den Ventilsitz wirkende Kraft mittels Handhebel überwunden und das Vorsteuerventil geöffnet werden kann. Der hydraulische Ausgleich wird bei der DE-PS 1 254 304 durch einen Bypass-Kanal erreicht. Die hier beschriebene Lösung ist in der Herstellung sehr aufwendig und bedarf einer Feder als Hilfskraft.

Die in der DE-OS 2 424 321 beschriebene Lösung ist konstruktiv einfacher, weist eine geringere Baulänge auf, und es entfällt die Feder als Hilfskraft. Trotzdem ist der technische Aufwand noch sehr hoch. Der Bypass-Kanal muß durch mehrere Bohrungen, die teilweise wieder verschlössen werden müssen, hergestellt werden. Die Bohrungen

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führen durch Schraubeinsätze, wobei nach Zerlegung des Ventils die Gefahr besteht, daß beim Zusammenbau die Bohrungen nicht mehr genau übereinstimmen, weil Dichtungen eingelegt werden müssen.

Im DE-GM 7 245 4-75 ist ein Absperrventil beschrieben, welches den Durchlas stufenweise regelt, aber ebenfalls mit einer Feder arbeitet, die der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt ist. .

Auch die im DE-GM 7 228 123 beschriebene Handspritzpistole besitzt eine der Reinigungsflüssigkeit ausgesetzte Druckfeder.

Schließlich ist ein in der DE-OS 2 813 090 beschriebenes Absperrventil bekannt, das keinen Bypass-Kanal aufweist, aber einer Anzahl von Dichtelementen bedarf, da die Lagerstellen für den Steuerkolben und der Gegenhaltekolben sowohl gegen das Gehäuse als auch gegen den Steuerkolben abgedichtet sein müssen. Aggressive Medien stellen hohe Anforderungen an das Dichtungsmaterial. Außerdem tritt durch die größere Anzahl von Dichtungen eine höhere Reibung am Steuerkolben auf. ~

Ziel der Erfindung:

Die Erfindung hat das Ziel, ein Absperrventil für eine Hochdruckspritzpistole zu entwickeln, das gegenüber den bekannten Lösungen einfacher, damit weniger störanfällig und fertigungstechnisch günstiger ist, wobei bei kleiner Bedienkraft ein großer Strömungsquerschnitt steuerbar sein soll.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Die technische Aufgabe besteht darin, den Steuermechanismus so zu gestalten, daß kein Bypass-Kanal und keine Hilfsfeder und nur eine Abdichtung des Steuerkolbens erforderlich ist.

Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein hohlzylindrischer Steuerkolben mit definiertem Spiel in dem Ge-

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häuse geführt ist, der an der dem Ablauf zugewandten Stirnseite mit einem Kegel an dem Dichtsitz des Gehäuses anliegt. Außeriialb des Dichtsitzes ist der Kegel von einem mit dem Druckstutzen in Verbindung stehenden Ringraum umgeben. Der AuSenmantel bildet mit der Gehäusebohrung eine Drosselstrecke zum Druckraum, der sich an der anderen Stirnseite des Steuerkolbens befindet. Ein Stößel ist durch die axiale Bohrung des Steuerkolbens, durch den Ablauf hindurch aus dem Gehäuse herausgeführt und im Gehäuse abgedichtet. Dieser steht mit einem Ventilkörper in Verbindung, der an einem Dichtsitz in der axialen Bohrung des Steuerkolbens in Ablaufrichtung anliegt. Außerhalb des Gehäuses steht der" Stößel mit dem Betätigungshebel in Verbindung. Der Hubbegrenzung des Steuerkolbens dient ein innerer Anschlag in der axialen Bohrung des Steuerkolbens und ein äußerer Anschlag druckraumseitig im Gehäuse.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Im geschlossenen Zustand herrscht im Innern des hohlzylindrischen Steuerkolbens der gleiche Druck wie in der anliegenden Druckleitung, da sich über das definierte Spiel des Steuerkolbens der Druck im Druckraum aufbaut. Der dort herrschende Druck wirkt auf den am Ende des Ventilstößels angeordneten Ventilkörper gegen den Dichtsitz im Innern des Steuerkolbens und auf die Gesamtfläche des Steuerkolbens abzüglich der mit dem Druckmedium in Verbindung stehenden Kegelfläche in Schließrichtung, so daß der Kegel des Steuerkolbens mit großer Kraft gegen den Dichtsitz im Gehäuse gedrückt -wird. Durch Betätigen des Bedienhebels hebt der Ventilkörper vom Dichtsitz im Innern des Steuerkolbens ab. Der im Druckraum herrschende Druck wird abgebaut, und die über den Ringraum mit dem Druckmedium in Verbindung stehende Kegelfläche des Steuerkolbens wirkt öffnend, d.h., der Steuerkolben wird entgegen der Strömungsrichtung bewegt, -wodurch sich der Kegel vom Sitz abhebt und den Ablauf frei gibt. Durch den inneren Anschlag kann der Steuerkolbeji über den Bedienhebel in jeder gewünschten Offenstellung gehalten werden. In

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maximaler Offenstellung drückt der Steuerkolben gegen den äußeren Anschlag im Gehäuse. -

Der Vorteil besteht darin, daß nur wenige Einzelteile vorhanden sind, keine Feder und kein Bypass-Kanal erforderlieh ist und nur ein geringer Querschnitt mit nur einer Dichtung ab ge dricht et zu werden braucht. Ein wesentlicher Vorteil ist die geringe Bedienkraft, mit der ein großer Strömungsquerschnitt steuerbar ist, die geringe Reibung durch den kleinen Stoß el querschnitt mit nur einer Abdichtung und den im Slüssigkeitsfilm gleitenden Steuerkolben. Die Montage des Absperrventiles ist einfach und erfordert keine Spezialkenntnisse.

Ausführungsbeispiel: .....·. . .

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.

Das im Schnitt dargestellte Steuerventil besteht aus dem Gehäuse 1 mit dem Stutzen 2 für die Zuführung des Mediums, dem Stutzen 3 für den Ablauf des Mediums, dem Ringraum 4, dem hohlzylindrischen Steuerkolben 5, weleher an der Stirnseite 6 mit dem Gehäuse 1 den Druckraum 7 bildet, in der axialen Bohrung einen Dichtsitz 8 sowie einen inneren Anschlag 9 und an der anderen Stirnseite außen einen Kegel 10 aufweist, der am Dichtsitz 11 des Gehäuses 1 anliegt. Der äußere Anschlag 12 kann sowohl am Steuerkolben 5 als auch am Gehäuse 1 - angebracht sein. Durch die axiale Bohrung des Steuerkolbens 5 führt ein Stößel 13, der einen Ventilkörper 14 mit kegeliger Dichtfläche besitzt. Der Stößel 13 führt durch den Ablauf stutzen 3, ist im Gehäuse 1 gelagert und mit einer Dichtung 15 nach außen abgedichtet. Mit dem Stö-

: ßel 13 steht der Bedienhebel 16 in Verbindung, welcher im Gelenk 17 . gelagert ist. Der Steuerkolben 5 ist mit definiertem Spiel im Gehäuse 1 geführt, so daß ein Ringspalt 18 entsteht. Am Stutzen 2 und im Ringraum 4 liegt ständig der Druck des Mediums an und breitet sich

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über den Ringspalt 18 zum Druckraum 7 aus. Dadurch wird der Ventilkörper 14 fest gegen den Dichtsitz 8 und der Steuerkolben 5 ini* dem Kegel 10 gegen den Ventilsitz 11 im Gehäuse 1 gepreßt. Durch Betätigen des Bedienhebels 16 drückt dieser gegen den Stößel 13, der Ventilkörper 14 öffnet und es erfolgt eine Druckentlastung im Raum 7· Dadurch wird die Schließkraft, die durch den Druck auf die Pläche JU erzeugt wurde, aufgehoben und der Druck des Mediums wirkt auf die Hacne A^ - Ap in entgegengesetzter Richtung. Damit ist das Absperrventil geöffnet. Um schwingenden Bewegungen des Steuerkolbens 5 vorzubeugen, besitzt dieser den inneren Anschlag 9, wodurch er an selbsttätigen Schließen gehindert wird und durch entsprechenden Hub des Bedienhebels 16 in jeder gewünschten Stellung off en gehalten werden kann. Der äußere Anschlag 12 dient dazu, den Steuerkolben 5 i*¹ maximaler Offenstellung zu halten. Da der Stößel 13 einen kleinen Durchmesser aufweist," ist die erforderliche Öffnungskraft gering und die Abdichtung einfach.

Bedingung für die Relation der Flächen:

1 2 "^ 4

Offenstellung: ρ . A^ wirkt in Schließrichttaig gegen die .Handkraft (p-Druck des Mediums) ·

Schließstellung: Auf den Ventilkörper wirkt ρ . Ao

- diese ist als Öffnungskraft zu überwinden - auf den Steuerkolben wirkt ρ . I₂ in Schließrichtung.

Claims (3)

Erf indungsansprüche:

1. Absperrventil für hohe Drücke, insbesondere für Hochdruckspritzpistolen, bestehend aus dem Steuerkolben, der im Ventilgehäuse an dem Dichtsitz anliegt und dabei den Druckstutzen vom Ablaufstutzen trennt, und dem Vorsteuerkolben, wobei der ßteuerkolben mit der Gehäusebohrung einen definierten Spalt bildet, der vom Druckstutzen zum Druckraum für das Medium eine Drosselstrecke darstellt gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerkolben (5) eine axiale Bohrung mit einem dem Druckraum (7) zugewandten inneren Dichtsitz (8) aufweist, an der in Schließstellung der Kegel eines Ventilkörpers (14) anliegt und ein Stößel (13) > <ier mit dem Ventilkörper (14) in Ver-,. 15 bindung steht, durch diese Bohrung, durch den Ablaufstutzen und durch das Gehäuse nach außen geführt ist.

2. Absperrventil nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, dass ein innerer Anschlag (9) der Stabilisierung in jeder Öffnungslage und ein äußerer Anschlag (12) der Hubbegrenzung des Steuerkolbens (5) dient.

3· Absperrventil nach Punkt 2 gekennzeichnet dadurch, daß der Anschlag (12) sowohl am Steuerkolben (5) als auch am Gehäuse (1) angeordnet sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung