DE1653446A1

DE1653446A1 - Zylinderkopf mit Ventil

Info

Publication number: DE1653446A1
Application number: DE19671653446
Authority: DE
Inventors: Palmer Harry E
Original assignee: Golden Arrow Manufacturing Ltd
Current assignee: Golden Arrow Manufacturing Ltd
Priority date: 1966-10-18
Filing date: 1967-10-10
Publication date: 1971-11-04
Also published as: US3412931A; GB1158966A

Description

Anmelder: (Jolden Arrow Manufacturing Limited,

14-39 - 17th Avenue, S.S., Galgary, Alberta, Oanada

Zylinderkopf mit Ventil

Die Erfindung betrifft Kolbenpumpen, Insbesondere hierfür vorgesehene Zylinderkopf anordnungen, in denen Saug- und Ablassventile vorgesehen sind·

Die Zylinderköpfe bestehen üblicherweise aus einem Metallgu£stück, das eine sehr präzise und daher kostspielige Bearbeitung erfordern, um einen genauen Sitz auf dem Zylinderblock zu siehern und ein Einpassen der Ventilbauteile

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zu ermöglichen, die ihrerseits ebenfalls mit äussereter .Genauigkeit hergestellt; sein Bussen« Ausserdem werden zum Einbau der Ventilteile in übliche Zylinderköpfe Spezialwerkzeuge sowie geschulte Fachkräfte benötigt· Aus diesen Grunde sind die bekannten alt Ventil versehenen Köpfe teuer und schwierig zu betätigen und zu warten· Wenn das Kopfstück in eine Pumpe eingebaut wird, die zum Pumpen von schleifenden und/oder korrodierenden !Flüssigkeiten, wie beispielsweise chemische Sprühmittel in der Landwirtschaft, verwendet wird, erhöhen sich die Schwierigkeiten durch die häufige Wartung und den Austausch von Bauteilen·

Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile der bekannten mit Ventil versehenen Kopfstücke zu verringern oder ganz auszuschalten und eine Vorrichtung zu schaffen, die einwandfrei arbeitet und bei der die Ventilbauteile in einfacher Weise zusammengebaut und aus dem Kopfstück entfernt werden können, ohne dass dazu irgendwelche Spezialwerkzeuge oder Sacharbeit benötigt werden·

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Ventilbauteile grösstenteils aus Kunststoff hergestellt und in ein Metallgußstück eingesetzt werden, das selbst keinerlei besondere

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Bearbeitung erfordert· Zum Dichten der Kunetstoff-Ventilteile gegenüber den nichtbearbeiteten Oberflächen des Kopfgußstückes werden Ringe aus Elastomeren verwendet, um Leckverluste su vermeiden und das Kopfstück selbst gegen den Zylinderblock abzudichten·

Sie Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert·

Sie Tig· seigt einen senkrechten Schnitt des mit Tentil versehenen Zylinderkopfes, der auf einem Zylinderblock angeordnet ist·

Der Zylinderkopf ist allgemein mit 10 bezeichnet und sitzt auf einem Zylinderblock 11, der eine beliebige, den Erfordernissen entsprechende Konstruktion aufweist. Ser Zylinder 12 selbst kann mit einer metallischen oder keramischen Auskleidung 13 versehen sein. Ser Block 11 kann an gegenüberliegenden Seiten des Zylinders 12 Saug- und Auslassdruchgänge 14, 15 aufweisen. Diese Ausbildung des Blocks ist als Beispiel angeführt und ist kein Merkmal der Erfindung·

Ser mit Ventil versehene Zylinderkopf 10 besteht aus einem metallischen Kopfgußstüek 16, der vollkommen unbearbeitet ist·

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Έΰ ist aber mit einem sehr feinen Hand gegonsen, ßo neine Oberflächen üv, β j *cdc bend glatt Bind, um wirksam den Elastomer«» Di ob Irinnen "berührt im werden und an ,jeder Kon1;a]rt£t(;33c KiJt dom Κορί^υΠί-ίπΊαΙ: ein Lecken etii verrotiiden·

Bas Kopfstück 10 ist durch cdür,' Vielzahl von nn sich bekannten Zylinderkopfschrauben (nicht dargestellt) lösbar am Zylinderblock befestigt. Im Kopfstück sind Saug- und Auslassöffnungen 17 bzw. 18 angeordnet, die mit den ent- spredhenden Saug- und Auelassdurchgängen ΛΜ bzw· 15 Im Zylinderblock fluchten. Die untere Fläche 19 des Eopfgußstückes, die an den Zylinderblock stasst, ist mit konzentrisch ssu den Saug- und Auslassöffnungen 17* Ί8 angeordneten ringförmigen Eillen rersahen, in denen die O-Einge 20 aus elastomere«! Material eingelegt sind· Diese dichten das Kopfstück gegenüber dem Block ab und verhindern Leckverluste an den Verbindungsstellen der Durchgang· 14, 15 alt den entsprechenden Offnungen 17» 18. Die Rillen für die Binge 20 werden gleich heia Glessen des metallischen Kopfgußstückee mitgeformt.

Das Kopfgußstück 16 weist zwischen den öffnungen 17, 18 ©ine Zentralkaramer 21 auf· Diese Kammer 21 hat einen offenen

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Boden, eine nach oben abgeschrägte ringförmige Seitenwand 21' und nach oben gerichtete Kammerverlängerungen 21a, 21b, die mit den Saug- und Auslassöffnungen 17 bzw. 18 kommunizieren. Auf diese Weise stehen die Saug- und Auslassöffnungen über die Kammer 21 mit dem Zylinder 12 in Verbindung.

Zur Ventilanordnung gehört ein Einsatz aus Kunststoff, der in der Kammer 21 vorgesehen ist. Dieser Einsatz bildet die Stütze für die Ventilkäfige und Ventilsitze. Zur Erleichterung der Herstellung und des Zusammenbaues ist der Einsatz vorzugsweise in Form von zwei übereinanderliegenden, einander ergänzenden, scheibenförmigen Einsatzteilen 22, 23 aus Kunststoff ausgebildet. Die Seitenwände dieser Einsatzteile sind nach oben abgeschrägt, um sich der schrägen Seitenwand 21* der Kammer 21 anzupassen. Die untere Fläche 23* des unteren Einsatzteiles 23 liegt in gleicher Ebene mit der unteren Fläche 19 des Kopfgußstückes 16 und ist mit einer ringförmigen Rille versehen, in die ein O-Ring 24 aus elastomer·* Material eingefügt ist. Dieser O-Eing 24 berührt abdichtend die obere Fläche der Zylinderauskleidung 13 oder die obere Fläche des Zylinderblockes, wenn die Auskleidung 13 fehlt. Die Rille für den Dichtring 24 wird beim

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.Formen oder Pressen des unteren Einsatzteiles 23 ausgebildet, so dass eine besondere Bearbeitung nicht erforderlich ist.

Die Einsätze 22, 23 bilden eine Stütze für einen Saugventilkäfig 25 aus Kunststoff, der mit einem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Saugventileitz 26 zusammenwirkt. Der Käfig 25 weist einen kreisförmigen Endabschnitt 25a auf, der einstückig mit um den Umfang laufenden Seitenteilen 25b ausgebildet ist. Diese ragen gegen den Sitz 26 und berühren und halten ihn in der Kammerverlängerung 21a in Lage. Auf diese Weise fluchtet der Sitz 26 mit der Saugöffnung 17. Ein scheibenförmiger Ventilkörper 28 ist im Käfig 25 bewegbar angeordnet und wird durch eine Druckfeder 27 elastisch gegen den Sitz 26 gedrückt. Die Feder ist zwischen den Ventilkörper 28 und den Endteil 25a des Käfigs 25 angebracht. Dieses Endteil hält die Feder 27 aittig und ist einstückig mit einer Nabe 25c auegebildet, die als Begrenzung für die Bewegung des Ventilkörpers 28 dient, wenn dieser sich vom Sitz 26 wegbewegt.

Der ganze Ventilkäfig 25 und der Sitz 26 bestehen aus gepresstem Kunststoff, während der Ventilkörper 28 aus einem

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härteren Stoff, TorKugsweise Metall υάπτ Keramik_s hergestellt ißt, Während der/ Ceughiib«^ äer Ρΐίΐ?φβ wirö der Ve«·· tij.körper ?8 fieren die I-raft der Fedo- ;-?9 vom SItE 26 wegin Richtung ävv Habe 2^e gesogeiii se daec der B-ii^cligang öer Flüsfiigkeit von der Säugöffnung. 1? durch das Saugventil in den Zylinder 12 erleichtert wird.

Die Ausbildung des Auslassventils ist die gleiche wie diejenige dee Saugventils, nur ist es entsprechend umgekehrt angeordnet. Dieses Auslassventil "besteht aus einem Auslass- ventilkäfig 29 aus Kunststoff, der mit einem Auslassventil sitz 30, ebenfalls aus Kunststoff, zusammenwirkt· Der Ventilsits 30 wird vom oberen Eineatzteil 22 getragen, so dass auch der Ventilkäfig 29 auf der obengenannten Verlängerung 21b der Kammer 21 ruht, wobei er mit der Auslassöffnung 18 kommuniziert. Im Käfig 29 ist ein Ventilkörper 31 aus Metall oder Keramik vorgesehen, der durch eine Druckfeder 32 gegen den Sits 30 gedruckt wird. Während des Auelaeshubee der Pumpe wird der Ventilkörper 31 entgegen der Federwirkung 32 vom Sitz 30 weggedrückt, um den Durchgang der Flüssigkeit vom Zylinder 12 durch das Auslassventil in die Auslassöffnung zu erleichtern.

Um Leckverluste im Ventil zu vermeiden, ist zwischen dem Saugventilsitz 26 und der Wand der Kammerverlängerung 21a um die Säugöffnung 1? ein O-Ring 33 eingelegt. Der Sitz 26 weist zur Aufnahme des Ringes 33 eine Schräge 34- auf· Um den Auslassventilsitζ 30 am Oberteil des Einsatzes 22 ist ebenfalls ein Dichtring 35 eingesetzt, der in eine Schräge 36 eingreift. Diese Schräge befindet sich im Kopfgußstück an der Verbindungsstelle der Seitenwand 21' der Kammer 21 mit der Kammerverlängerung 21b. Ausserdem ist zwischen den Einsatzteilen 22, 23 ein Dichtring 37 aus Elastomeren vorgesehen, der die Seitenwand 21* der Kammer berührt· Der Hing 37 sitzt in einer im Einsatzteil 23 geformten Schräge 38.

Die Einsatzteile 22, 23 halten die Ventilkäfige und -sitze in richtiger Lage im Kopfgußstück. Es ist denkbar, dass diese beiden Einsatzteile als eine Einheit ausgebildet sind. Da aber in der Praxis eine solche einetückige Auebildung, auf Schwierigkeiten stossen kann, werden diese Teile 22, 23 vorzugsweise als zwei getrennte sich ergänzende Bauteile hergestellt.

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Wie bereits zu Beginn ausgeführt wurde, erleichtert die Ausbildung der Ventilkäfige und der Ventilsitze aus Kunststoff zusammen mit den Elastomer-Dichtringen den Einbau des gesamten Ventils in Kopfgußstuck, das vollkommen unbev arbeitet ist· Dadurch aber, dass keinerlei Bearbeitung nötig ist, wird eine erhebliche Kosteneinsparung erzielt und die gesamte Herstellung ist wirtschaftlicher zu bewerkstelligen· Ebenso wichtig und vorteilhaft ist die !Datsache, dass die Ventileinrichtungen, d.h. die Käfige 25, 29, die Sitze 26, 30, die Ventilkörper 31, 28, die Federn 29, 32 und die Stützeinsätze 22, 23 schnell und leicht von Hand ohne irgendwelche Werkzeuge in das Kopfgußstück eingebaut und aus diesem genau zu bequem wieder entfernt werden können. Wenn also der Kopf vom Zylinderblock gelöst ist, ist die Wartung, Überwachung oder der Austausch einzelner oder aller Ventilbauteile ausserst einfach und bequem. Es wird in diesem Zusammenhang besonders darauf hingewiesen, dass die sich verjüngende Seitenwand 21* der Kammer 21 des Einführens der konischen Einsatzteile 22, 23 in die Kammer sehr erleichtert und dass die verschiedenen Bauteile des Ventils fest in Lage gehalten werden, wenm der Kopf gegen den Block abgedichtet und fest angebracht ist.

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Die ringförmigen Eineatzteile 22, 23 begrenzen einen Hohlraum 39, der die Ventilkäfige 25, 29 durch den offenen Boden der Kammer 21 mit dem Zylinder 12 verbindet. Dieser Hohlraum ist verhältnismässig gross, damit auch benetzbare Pulver, die üblicherweise beim Versprühen verwendet werden, gut durchgehen können und Abrieb und dadurch Verschleiße verringert und die Lebensdauer des Ventils erheblich erhöht wird.

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Claims

) Zylinderkopf mit Ventil für Kolbenpumpen, d a d u r cn gekennzeichnet, dass ein Gussmetallkopf (16) mit Saug- und Auslassöffnungen (17» 18) versehen ist, die über eine Kammer (21) mit einem Zylinder (12) in Verbindung stehen, in der Kammer ein Einsatz (22, 25) aus Kunststoff angeordnet ist, auf dem ein Saugventilkäfig (25) aus Kunststoff und ein mit diesem zusammenwirkenden Kunststoff -Saugventilsitz (26) ruht, der mit der Säugöffnung

(17) fluchtet, in dem Saugventilkäfig ein Saugventilkörper (28) aus härterem Material aus Kunststoff vorgesehen und durch eine Feder (27) gegen den Saugventilsitz gedruckt ist, ferner in der Kammer (21) ein mit einem Auslassventilsitz (30) zusammenwirkender Auslassventilkäfig (29) aus Kunststoff auf de« Einsatz (22, 23) aufliegt, und mit der Auslassöffnung

(18) in Verbindung steht, und dass in dem Auslassventilkäfig ein Auslassventilkörper (31) durch eine Feder (32) gegen den Ventilsitz (50) gedruckt ist und aus einem Material besteht, das härter ist als Kunststoff.

2* Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saug- und Auslassventilkörper (28, 31) aus Metall oder einem keramischen Material bestehen.

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3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den Zylinderkopf (16) "bildende Metallgußstück -vollkommen unbearbeitet ist und der Kopf sowie die Wand der Kammer (21) und der Einsatz (23) gegenüber dem Zylinder (12) durch Dichtringe (20, 24) aus elastomerem Material abgedichtet sind.

4·. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfgußstück (16) an seiner unteren Fläche (19) eine Rille zur Aufnahme des Dichtringes (20) aufweist.

5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, dass der Einsatz (22, 23)» der Saugventilsitz (26) und der Auslassventilsitz (30) gegenüber der Kammerwand (21) durch je einen Dichtring (37» 33» 35) aus elastomerem Material abgedichtet sind,

6. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz in der Kammer (21) aus zwei sich ergänzenden Teilen (22, 23) besteht.

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