DE1857733U

DE1857733U - THREE-WAY VALVE WITH PILOT CONTROL.

Info

Publication number: DE1857733U
Application number: DEC9492U
Authority: DE
Original assignee: Concordia Maschinen und Elektrizitats GmbH
Current assignee: Concordia Maschinen und Elektrizitats GmbH
Priority date: 1962-07-06
Filing date: 1962-07-06
Publication date: 1962-08-30

Description

Dreiwegeventil mit Vorsteuerung ------------------------------- Die Neuerung betrifft ein Dreiwegeventil mit Vorsteuerung, CD das aus einem Doppelsitzventil,. einer mit einer Servo-Membran starr verbundenen und die beiden Ventilverschlußteller tragenden Ventilspindel, einer Ein-und einer Auslaßöffnung für das Betriebsmedium und einer Anschlußleitung zum Arbeitsraum besteht und ferner einen steuer-und einen Vordruckraum aufweist, die über ein magnetisch betätigtes Ventil miteinander in Verbindung stehen.Three-way valve with pilot control ------------------------------- The innovation concerns a three-way valve with pilot control, CD that from a double seat valve. there is a valve spindle rigidly connected to a servo diaphragm and carrying the two valve closing plates, an inlet and an outlet opening for the operating medium and a connection line to the working chamber and also has a control chamber and a pre-pressure chamber which are connected to one another via a magnetically operated valve .

Der Neuerung zufolge soll ein solches Dreiwegeventil derart ausgebildet werden, daß es für vier verschiedene Anwendung- - 2- fälle eingesetzt werden kann. Durch die allgemeinere Verwendbarkeit des Dreiwegeventils sollen eine Typenbereinigung und die damit verbundene Einsparung von Herstell-und Lagerhaltungskosten erreicht werden.According to the innovation, such a three-way valve should be be trained so that it can be used for four different applications - 2- cases can be used. The more general usability of the three-way valve is intended to achieve a type adjustment and the associated savings in manufacturing and storage costs.

Das Dreiwegeventil soll im einzelnen für folgende vier Anwendungsmöglichkeiten Verwendung finden : 1. Mit Steuerung durch das Eigenmedium, bei Erregung des Schaltmagnetes öffnend, 2. mit Steuerung durch das Fremdmedium, bei Erregung des Schaltmagnetes öffnend, 3. mit Steuerung durch das siigenmedium, bei Erregung des Schaltmagnetes schließend, 4. mit Steuerung durch das Fremdmedium, bei Erregung des Schaltmagnetes schließend.The three-way valve is intended for the following four possible applications Use: 1. With control by the own medium, when the switching magnet is excited opening, 2. controlled by the external medium, when the switching magnet is excited opening, 3. controlled by the siigenmedium, when the switching magnet is excited closing, 4. with control by the external medium, when the switching magnet is excited closing.

Zur Lösung der Aufgaben gemäß Punkt 1. und 2. ist der Neuerung zufolge vorgesehen, daß die Ein- und Auslaßleitungen über verschließbare Kanäle mit dem Vordruckraum verbunden sind und in den Vordruckraum ein weiterer verschließbarer Anschlußkanal für den Anschluß eines Premdmediums mündet.To solve the tasks according to points 1. and 2. is according to the innovation provided that the inlet and outlet lines via closable channels with the Pre-pressure chamber are connected and another closable in the pre-pressure chamber Connection channel for the connection of a Premdmediums opens.

Zur Absperrung der die Ein-und Auslaßleitungen mit dem Vordruckraum verbindenden Kanäle können zweckmäßigerweise in den verschließbaren Kanälen sogenannte Beipaßschrauben angeordnet sein.To shut off the inlet and outlet lines with the admission pressure chamber connecting channels can expediently so-called in the closable channels Be bypass screws arranged.

Ein mit den vorstehenden Merkmalen versehenes Dreiwegeventil kann somit für die unter 1. und 2. aufgezählten Anwendungsfälle eingesetzt werden. Um das Dreiwegeventil auch bei den inversen Schaltaufgaben 3. und 4. verwenden zu kön- nen, wird weiter vorgeschlagen, zu beiden Seiten der Mem- bran je einen Hohlraum vorzusehen, die derart bemessen sind, daß sie zur Aufnahme einer an der Ventilspindel angreifenden Druckfeder geeignet sind. In dieser Ausführungsform wird bei den Aufgaben 1. und 2. die Druckfeder in den Hohlraum unterhalb der Membran eingesetzt und bei den Aufgaben 3. und 4. in den Hohlraum oberhalb der Membran.A three-way valve provided with the above features can thus be used for the applications listed under 1. and 2.. About the three-way valve too Can be used for inverse switching tasks 3 and 4 it is further proposed that on both sides of the mem- bran to provide a cavity each, which are dimensioned such that they are suitable for receiving a compression spring acting on the valve spindle. In this embodiment, in tasks 1 and 2, the compression spring is inserted into the cavity below the membrane and in tasks 3 and 4 in the cavity above the membrane.

Bei dem neuen Dreiwegeventil kann somit bei normalem Druckmediumanschluß das Ventil in der Grundstellung den 17eg vom Arbeitszylinder zum Auslaß freigeben, bei umgekehrtem Anschluß des Druckmediums und Versetzung der Feder in den Raum über der Servo-Membran in der Grundstellung den Veg vom Arbeitszylinder zum Ausgang sperren und dafür dem Druckmedium den Weg dorthin freigeben, und schließlich kann es durch Absperrung des Druckmediums vom Vordruckraum mit Hilfe der Beipaßschrauben und Öffnen des Fremdsteuerkanales den Betrieb mit Fremdmedium ermöglichen.With the new three-way valve, with normal pressure medium connection the valve in the basic position release the 17eg from the working cylinder to the outlet, with reverse connection of the pressure medium and displacement of the spring in the space above the servo diaphragm in the basic position block the Veg from the working cylinder to the output and in return for the print medium to clear the path to it, and finally it can get through Shut off the pressure medium from the pre-pressure chamber with the aid of the bypass screws and open of the external control channel enable operation with external medium.

In der Zeichnung ist anhand mehrerer Figuren ein Ausfahrungbeispiel des neuartigen Dreiwegeventils dargestellt.The drawing shows an example of an experience based on several figures of the new three-way valve shown.

Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch das Ventil, Fig. 2 eine Seitenansicht des Ventils, teilweise geschnitten, Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei das Ven- CD til für den Einsatz bei inversen Schaltaufgaben bestimmt ist.1 shows a longitudinal section through the valve, FIG. 2 shows a side view of the valve, partially in section, FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 1, the valve CD til is intended for use in inverse switching tasks.

Innerhalb des Ventilgehäuseblockes 1 ist ein Doppelsitzventil angeordnet, dessen beide die Dichtscheiben 2 und 3 tragenden Ventilteller 4 und 5 starr mit der Ventilspindel 6 verbunden sind. Das Doppelsitzventil steht über den Leitung- weg 7 mit dem Arbeitszylinderraum und über die Leitungswege 8 und 9 mit dem Betriebsmedium bzw. mit dem Auslaßraum in Verbindung. Die Ventilspindel 6 ist mit der zwischen oberem Ventilteller 4 und dem darüber liegenden Membranteller 10 eingespannten Membran 11 verbunden und wird in Abhängigkeit CD von dem im Steuerdruckraum 12 herrschenden Druck gesteuert. Durch die Druckfeder 13 wird das Doppelsitzventil bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in der dargestellten Grundstellung gehalten.A double seat valve is arranged inside the valve housing block 1, the two valve disks 4 and 5 of which are rigidly connected to the valve spindle 6 and which support the sealing disks 2 and 3. The double seat valve is located above the line way 7 with the working cylinder space and via the lines 8 and 9 with the operating medium or with the outlet space in connection. The valve spindle 6 is connected between the upper valve disk 4 and the diaphragm disk 10 located above it clamped membrane 11 connected and is dependent CD controlled by the pressure prevailing in the control pressure chamber 12. In the arrangement shown in FIG. 1, the double seat valve is held in the basic position shown by the compression spring 13.

Der Steuerdruckraum 12 ist je nach Stellung des Vorsteuerventils 14 mit der Auslaßleitung 15 oder aber das Ventil 16 mit dem Vordruckraum 17 verbunden. Bei dem Vorsteuerventil 14 handelt es sich um ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil, wie es in bekannter Weise zur Steuerung eines Dreiwegeventils Verwendung findet. Der Vordruokraum 17 steht über die beiden verschließbaren Kanäle 18 und 19 mit den Ein-bzw. Auslaßleitungen 8 und 9 des Doppelsitzventiles in Verbindung. Weiterhin mundet in den Vordruckraum 17 der Kanal 20, über den der Vordruckraum an ein fremdes Steuerdruckmedium angeschlossen werden kann. Wie in den Fig. 1 und 3 angedeutet, liegen die Kanäle 18, 19 nicht in der Schnittebene des dargestellten Ventils, sondern verlaufen innerhalb des Gehäuseblockes 1 unter Umgehung der übrigen Druckräume. Während in Fig. 1 die Druckfeder 13 unterhalb der Membran 11 angeordnet ist, liegt sie in Fig. 3 oberhalb der Membran 11 im Steuerdruckraum 12.The control pressure chamber 12 is depending on the position of the pilot valve 14th connected to the outlet line 15 or the valve 16 to the admission pressure chamber 17. The pilot valve 14 is an electromagnetically operated switching valve, as it is used in a known manner to control a three-way valve. The Vordruokraum 17 is on the two closable channels 18 and 19 with the One or Outlet lines 8 and 9 of the double seat valve in connection. Farther The channel 20 opens into the admission chamber 17, via which the admission chamber to an external one Control pressure medium can be connected. As indicated in Figs. 1 and 3, are the channels 18, 19 not in the sectional plane of the valve shown, but run within the housing block 1, bypassing the remaining pressure chambers. While in Fig. 1, the compression spring 13 is arranged below the membrane 11, is it in FIG. 3 above the membrane 11 in the control pressure chamber 12.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Ventils, teilweise geschnitten in einer den Kanal 19 enthaltenen Ebene. Der Kanal 19 kann mittels der Beipaßschraube 21 verschlossen werden. Eine gleiche Beipaßschraube ist im Kanal 18 angeordnet.Fig. 2 shows a side view of the valve, partially in section in a level containing the channel 19. The channel 19 can by means of the bypass screw 21 are closed. The same bypass screw is arranged in the channel 18.

Die Arbeitsweise des neuartigen Dreiwegeventils bei den verschiedenen Anwendungsfällen wird im folgenden beschrieben.The operation of the new three-way valve in the various Use cases is described below.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des Ventils, wie er zur Lösung der eingangs unter 1. und 2. genannten Aufgaben erforderlich ist. Das Betriebsmedium ist an die Eingangsleitung 9 angeschlossen, die in der dargestellten, durch die Druckfeder 13 gesicherten Grundstellung durch das Doppelsitzventil gegenüber dem Arbeitszylinderraum 7 abgesperrt ist, während dieser mit der. Auslaßleitung 8 verbunden ist. Bei Vorsteuerung durch das Betriebsmedium (Aufgabe 1) sind die Kanäle 18 und 20 verschlossen und die jjinlaßleitung 9 ist über den Kanal 19 mit dem Vordruckraum 17 verbunden. Wird nun der Schaltmagnet des Vorsteuerventils 14 erregt, so wird das Ventil 16 geöffnet und der Vordruckraum 17 über das Ventil 16 mit dem Steuerdruckraum 12 in Verbindung gebracht, während gleichzeitig in bekannter Weise der Steuerdruckraum 12 gegenüber dem Auslaß 15 abgesperrt wird. Der Vordruck, in dieses alle also das Betriebsmedium, gelangt somit in den Steuerdruckraum 12 und beaufschlagt dort die Membran 11.Fig. 1 shows the structure of the valve as it is used to solve the at the beginning tasks mentioned under 1. and 2. is required. The operating medium is to the Input line 9 connected, in the illustrated, by the compression spring 13 secured basic position by the double seat valve opposite the working cylinder space 7 is locked, while this with the. Outlet line 8 is connected. With precontrol The channels 18 and 20 are closed by the operating medium (task 1) and the inlet line 9 is connected to the inlet pressure chamber 17 via the channel 19. Will now the solenoid of the pilot valve 14 is energized, the valve 16 is opened and the admission pressure chamber 17 in connection with the control pressure chamber 12 via the valve 16 brought while at the same time in a known manner the control pressure chamber 12 opposite the outlet 15 is shut off. The form, in all of this the operating medium, thus reaches the control pressure chamber 12 and acts on the membrane 11 there.

Das Doppelsitzventil schaltet um und öffnet das untere Ventil (bei 3), so daß das Betriebsmedium in die Leitung 7 zum Arbeitszylinderraum gelangt, während gleichzeitig das obere Ventil (bei 2) geschlossen wird. Setzt die erregung des Schaltmagnetes aus, so schließt sich wiederum das Ventil 16, der Steuerdruckraum 12 wird über die Auslaßleitung 15 entlastet und die Druckfeder 13 führt die Ventilspindel 6 mit den Ventilverschlußscheiben 2, 3 wieder in die eingezeichnete Stellung zurück.The double seat valve switches over and opens the lower valve (at 3), so that the operating medium enters the line 7 to the working cylinder space, while at the same time the upper valve (at 2) is closed. Set the excitement of the solenoid off, valve 16, the control pressure chamber, closes again 12 is relieved via the outlet line 15 and the compression spring 13 guides the valve spindle 6 with the valve closure disks 2, 3 back into the position shown.

Bei Verwendung eines Fremdmediums als Vorsteuerdruck (Aufgabe 2) werden die Kanäle 18 und 19 mittels der in ihnen angeordneten Beipaßsehrauben verschlossen und das Fremdmedium aber den Einlaßkanal 20 an den Vordruckraum 17 angeschlossen.When using an external medium as pilot pressure (task 2) the channels 18 and 19 are closed by means of the bypass screws arranged in them and the foreign medium but the inlet channel 20 is connected to the admission pressure chamber 17.

Die Arbeitsweise ist weiterhin die gleiche wie beim ersten Anwendungsfall.The way of working is still the same as in the first application.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des Ventils, wie er bei Verwendung für die eingangs mit 3. und 4. bezeichneten inversen Schaltaufgaben erforderlich ist, bei denen die Verbindungsleitung des Betriebsmediums zum Arbeitszylinderraum in Grundstellung offen ist und bei Erregung des Schaltmagnetes geschlossen m werden soll. In diesen Fällen wird das Betriebsmediu/an die Leitung 8 angeschlossen, während die Leitung 9 die Ausgangsleitung bildet. Die Druckfeder 13 ist im Steuerdruckraum 12 angeordnet und versucht, die Ventilspindel 6 nach unten zu verschieben. Da die Unterseite der Membran 11 vom Druck des Betriebsmediums beaufschlagte ist, wird das Ventil in der eingezeichneten Grundstellung gehalten, in der das Betriebsmedium über das geöffnete obere Ventil (bei 2) mit der Leitung 7 zum Arbeitszylinderraum verbunden ist.Fig. 3 shows the structure of the valve as it is required when used for the initially designated 3 and 4 inverse switching tasks, in which the connecting line of the operating medium to the working cylinder chamber is open in the basic position and closed when the solenoid is energized m shall be. In these cases the operating medium is sent to the Line 8 connected, while line 9 forms the output line. The compression spring 13 is arranged in the control pressure chamber 12 and tries to move the valve spindle 6 downwards. Since the underside of the membrane 11 is acted upon by the pressure of the operating medium, the valve is held in the basic position shown, in which the operating medium is connected to the line 7 to the working cylinder chamber via the open upper valve (at 2).

Bei der eingangs unter 3. genannten Schaltaufgabe sind die Kanäle 19 und 20 verschlossen und das Betriebsmedium gelangt über die offene Leitung 18 in den Vordruckraum 17. Bei Erregung des Schaltmagnetes gelangt das Betriebsmedium über das Ventil 16 in den Steuerdruckraum 12 und beaufschlagt dort auch die Oberseite der Membran 11. Da jetzt beide Seiten der Membran 11 vom Druck des Betriebsmediums beaufschlagt sind, heben sich die Druckkräfte auf, so dass jetzt auf dem Membranteller 11 bzw. auf die Ventilspindel 6 nur noch die Druckfeder 13 einwirkt, die eine Umschaltung des Doppelsitzventiles bewirkt. Hierbei wird die Verbindung zwischen Betriebsmedium (Leitung 8) und Arbeitszylinderraum (Leitung 7) unterbrochen und der Arbeitszylinderraum mit der Auslassleitung 9 verbunden. Setzt die Erregung des Schaltmagnetes aus, so kehrt das Ventil in die eingezeichnete Stellung zurück.In the switching task mentioned under 3 at the beginning, the channels are 19 and 20 are closed and the operating medium passes through the open line 18 into the inlet pressure chamber 17. When the switching magnet is excited, the operating medium arrives via the valve 16 into the control pressure chamber 12, where it also acts on the upper side the membrane 11. There now both sides the membrane 11 from the pressure of the operating medium are acted upon, the pressure forces cancel each other out, so that now only the compression spring 13 remains on the diaphragm plate 11 or on the valve spindle 6 acts, which causes a switchover of the double seat valve. Here the Connection between the operating medium (line 8) and the working cylinder space (line 7) is interrupted and the working cylinder space is connected to the outlet line 9. If the excitation of the switching magnet ceases, the valve returns to the position shown Position back.

Bei Verwendung eines Fremdmittels als Vorsteuerdruck (Aufgabe 4) werden die Kanäle 18 und 19 verschlossen und das Fremdmedium über den Kanal 20 an den Vordruckraum 17 angeschlossen. Die Arbeitsweise des Ventils ist weiterhin die gleiche wie bei der unter 3. genannten Schaltaufgabe.When using an external medium as the pilot pressure (task 4) the channels 18 and 19 closed and the external medium via the channel 20 to the admission pressure chamber 17 connected. The functioning of the valve is still the same as with the switching task mentioned under 3.

Bei den drei erstgenannten Aufgaben muss der jeweils als Vorsteuerdruck verwendete Druck derart gross gewählt werden, der/ dass/von ihm auf die Membran ausgeübte Flächendruck zur Überwindung der Kraft der Druckfeder 13 ausreicht. Beim vierten Anwendungsfall muss der Druck des als Steuermittel verwendeten Fremdmediums ausreichen, um zusammen mit der Druckfeder 13 den vom Betriebsmedium auf die Unterseite der Membran 11 ausgeübtenFlächendruck zu überwinden. Zweckmässig wird der Druck des Fremdmediums grosser gewählt als der des Betriebsmedium, da dadurch auch bei den übrigen n Anwendungsfällen gleichzeitig eine kürzere Schaltdauer des Doppelsitzventils erzielt wird.In the case of the first three tasks mentioned, the pressure used in each case as the pilot pressure must be selected to be so large that the surface pressure exerted by it on the membrane is sufficient to overcome the force of the compression spring 13. In the fourth application, the pressure of the external medium used as the control means must be sufficient, together with the compression spring 13, to overcome the surface pressure exerted on the underside of the membrane 11 by the operating medium. The pressure of the external medium is expediently chosen to be greater than that of the operating medium, as this also applies to the others n Applications at the same time a shorter switching time of the double seat valve is achieved.

Die Neuerung ist keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Einsatz für die inversen Schaltaufgaben kann das neuartige Dreiwegeventil auch derart ausgebildet sein, dass an der Stelle der in Fig. 1 gezeigten Druckfeder 13 die Zwischenschaltung der Druckeder in der Weise erfolgt, dass sie an ihrem oberen, ventilseitigen Ende gehäusefest abgestützt ist und mit ihrem unteren Ende an der unteren Verlängerung der Ventilspindel angreift. Um bei dieser Ausführungsform die gleiche Druckfeder verwenden und einfach umsetzen zu können, ist es zweckmässig, die Wandung des die Druckfeder aufnehmenden Raumes und die Ventilspindel mit je zwei einander gegenüberliegenden Schulterringen zu versehen, zwischen denen die vorzugsweise kegelige Druckfeder wahlweise mit entgegengesetzter Angriffsrichtung einsetzbar ist. Bei einem Umsetzen der Feder ist bei diesem Ausführungsbeispiel kein Ausbau des Doppelsitzventils und der Membran erforderlich..The innovation is in no way related to the illustrated embodiment limited. The new three-way valve can be used for inverse switching tasks also be designed in such a way that at the location of the compression spring shown in FIG. 1 13 the interposition of the pressure springs is carried out in such a way that they are valve-side end is supported fixed to the housing and with its lower end on the engages lower extension of the valve spindle. To in this embodiment use the same compression spring and be able to easily implement it, it is useful to the wall of the space receiving the compression spring and the valve spindle with each to provide two opposite shoulder rings, between which the preferably conical compression spring optionally with opposite direction of attack can be used. When moving the spring is in this embodiment no dismantling of the double seat valve and the membrane necessary.

Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, ist es mit konstruktiv einfachen Mitteln möglich, ein Dreiwegeventil einvier/ satzfähig für die/in der Praxis überwiegend auftretenden Anwendungsfälle auszubilden.As the foregoing shows, it is structurally simple with Means possible, a three-way valve usable for / in practice predominantly to train occurring use cases.

Claims

Protection claims ----------------

1. Three-way valve with pilot control, which consists of a double seat valve, one rigidly connected to a servo diaphragm. which and the two valve closing plates supporting valve

tilspindel, an inlet and an outlet line for the operating medium and a connection line to the working chamber and also has a control and a pre-pressure chamber which are connected to one another via a magnetically operated valve, characterized in that the inlet and outlet lines (8, 9) via closable channels (18, 19) with the. Pre-pressure chamber (17) are connected and another closable connection channel (20) for the connection of a foreign medium opens into the pre-pressure chamber (17).

2. Three-way valve according to claim 1, characterized by in the closable Channels (18 and 19) arranged by unscrewing (21).

3. Three-way valve according to claims 1 and 2, indirectly on the spindle oder'immediately engages a compression spring, characterized in that for both. Each side of the membrane is provided with a cavity within the housing block, which are dimensioned in such a way that they are suitable for receiving the compression spring (13).

4 * three-way valve according to claims 1 and 2, on the spindle directly or indirectly engages a compression spring, characterized in that the wall of the. The compression spring receiving space and the valve spindle are each provided with two opposing shoulder rings, between which the preferably conical compression spring optionally with opposite settable attack direction can be used.