DE1960709A1 - Regelventil - Google Patents

Description

Kemp & Korn

Patentanwalt· Λ nc ηπ r\Q Köln-Lindenthal I 3 0 U / U

20-22

A la P 18/OmH

Anmelder: AUTOMATIC SWITCH COMPANY Plorhara Park» New Jersey, USA Regelventil

Die Erfindung betrifft ein Regelventil, insbesondere sun Steuern von Arbeitsgeschwindigkeiten, wobei in einer Richtung ein freier Strömungsmitteln^möglich ist und in der anderen Richtung der Strömungsmittelfluß gesteuert ist.

Steuerventile dieser Art werden normalerweise bei Strömungsmitte!«betätigten Maschinenteilen, Aggregaten und dgl. wie hydraulischen oder pneunatisohen Zylindern verwendet, wobei die diesbezüglichen Ventile zwischen dem Zylinder und den Hauptventilen, d. h. z. B. Magnetventilen, liegen, die ihrer« seits die Ströntungsmittelströiming zu dem Zylinder steuern. Ein solches Geschwindigkeitssteuerventil kann z. B. den PIuS eines Arbeltsstronungsmlttels zu einem Zylinder in der Welse beeinflussen, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens ge« steuert wird, aber ein freies Fließen rückflieöender Flüssigkeit erreicht wird, damit der Kolben sich mit maximaler Geschwindigkeit zurückbewegen kann. Wenn ein Oeschwindigkeitest auervent 11 in beiden Leitungen eines doppelt wirkenden Zylinders verwendet wird, oder wenn zwei solche Ventile in der

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Speiseleitung eines einfach wirkenden Zylinders angeordnet sind, dann läßt eich- die Bewegungsgeschwindigkelt des Kolbens in beiden Richtungen steuern·

Bekannte Oeschwindlgkeltssteuerventlle haben zwei parallele Durchführungen], in deren einer ein Rückschlagventil für den freien Rückfluß angeordnet ist, wobei in der anderen Richtung dieses Rückschlagventil sperrt. In der anderen Durchführung ist eine sich verjüngende Nadel, Hülse oder dgl. zur Regelung der Strömungamitte!strömung in beiden Richtung vorgesehen. Das Rückschlagventil kann mithin dazu dienen, einen freien StrömungemitteIflufl vom Zylinder weg zu gestatten, wobei aber die Strömung zum Zylinder durch die Durchführung mit der Steuer« einrichtung fließen muß, wodurch in dieser Richtung eine Steuerung stattfindet.

Die Erfindung sucht ein Geschwindigkeitssteuerventil zu schaffen, welches gegenüber den bekannten derartigen Ventilen in der Bau» art einfacher ist, und mithin leichter und billiger zu produzieren ist. Weiter sollte das zu schaffende Ventil weniger Dichtungen haben, als bei bekannten derartigen Ventilen notwendig sind. Ferner wäre es zweckmäßig, wenn das zu schaffende Ventil lh beiden Richtungen abschließbar wäre. Ferner wäre es zweckmäßig, wenn raan bei einem solchen Ventil nur durch Betrachtung feststellen könnte, ob das Regelglied sich in der Schließstellung befindet.

Das erflndungsgemäße Ventil weist zunächst einen Ventilkörper , auf, der auch bei anderen Ventilen verwendet wird, do h. zwei Verbindungsöffnungen und eine Durchströmöffnung aufweist, die zwischen den beiden anderen Öffnungen angeordnet 1st und einen

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Ventilsitz aufweist. Ein vom Ventilsitz weg und auf diesen su gleltbar gelagerter Ventilkörper let mittels einer Peder in Riohtung auf den Ventilsitz vorgespannt. Das Ventilglied wird dabei gegen die Kraft der Peder vom Ventilsitz weg geschoben» um einen freien Strömungsart te If IuB in einer Riohtung durch das Ventil su gestatten. Zn der anderen Richtung strömt das Strömungsmittel durch eine Durchführung im Ventilglied, während dieses sich in der Schließstellung auf dem Sitz befindet. Ein Regelglied« welches auch zur Führung der Bewegungen des Ventllgliedes dient, kann dabei wahlweise eingestellt werden» um den StröaungsmittelfluQ durch die Durchführung mehr oder ■Inder su drosseln. Bin an dem Regelglied angebrachter Knopf dient zur Einstellung dieses Regelgliedes von Hand. Der Knopf 1st zumindest teilweise aus nachgiebigem Werkstoff hergestellt und trägt einen Hebel» der In einer seiner Stellungen den Knopf gegen dl· Ventilhaube drückt, um den Regler in Stellung zu verriegeln und in der anderen Stellung den Druck nachläßt, um eine Einstellung des Reglers zu ermöglichen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung eines Aueführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung« Xn dieser zeigen:

Fig. 1 im Vertikalschnitt das Ausführungsbeispiel» wobei der Einstellknopf sich in der oberen Stellung befindet» wobei ein maximaler Strumungsmittelfluß in der geregelten Strömungsrlchtung möglich 1st;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung» wobei sich die Teile in einer Stellung befinden, die einen freien Durchfluß in der diesbezüglichen Strömungsrichtung eestatten;

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Figo 3 eine der Fig. Ί ähnliche Darstellung, welche den Einstellknopf ebenfalle in Schnitt zeigt, wobei der Strömungsregler die Strömung in der geregelten Richtung blockiert» aber in der entgegengesetzten Riohtung eine volle Strömung gestattet;

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Teilschnitt-Darstellung, bei welcher der Strömungsregler die Strömung in beiden Richtungen sperrt;und

Fig. 5 teilgeschnitten den Einstellknopf.

Das zur Erläuterung der Erfindung dargestellte Ventil weist einen Ventilkörper 10 mit Einlaß» bzw. Auslaßöffnungen 11 und 12 und einer inneren Drosselbohrung 13 zwischen den öffnungen 11 und 12 auf. Die Drosselbohrung ist von einem Ventilsitz 14 umgeben. Die Offnungen 11 und 12 haben Innengewinde zum Anschluß entsprechender Strömungsmittelleitungen. Der Teil 15 des Ventilkörpers bildet eine Kammer 16, die mit der Drosselöffnung 13 fluchtet und das obere Ende dieser Kammer weist ein Gewinde auf, welches zur Aufnahme des inneren Endes einer Haube 17 dient. Eine Dichtung 18 dichtet den übergang zwischen der Haube 17 und dem Ventilkörper 10.

In der Kammer 16 ist ein Ventilkörper 21 gelagert, der am unteren Ende 24 zum Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 14 mit einer Verjüngung ausgestattet ist. Das Ventilglied 21 ist mittels einer Druckfeder 22 in Eingriff mit dem Ventilsitz vorgespannt, wobei die Feder mit einem Ende an der oberen Wand der Kammer 16 ansteht und mit dem anderen Ende gegen einen. Flansch 23, der vom Ventil-=

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glied nach außen vorsteht* Das Ventilglied 21 «reist ferner eine axiale Bohrung 25 auf« so daß es hohl ist. Die Bohrung erstreokt sich bis zum oberen Ende des Ventilgliedes,, endet aber kurz vor den unteren Ende 24. Bin Strömungsart te ldurehlaß duroh das Ventilglied wird durch eine oder mehrere seitliehe Offnungen 26 in der Wand des Ventilgliedes zwischen den Enden« den unteren Abschnitt der Bohrung 25 und einer öffnung 27 an unteren Ende 2* hergestellt.

Die Bewegung des Ventilgliedes 21 von Ventilsitz weg und auf diesen zu wird durch ein Strömungsrege!glied 30 gesteuert« welches in vorliegenden Falle die Gestalt eines stabfurnigen Bolzens nit Verjüngung an unteren Ende aufweist. Der obere Teil des Bolzens 30 1st gleitbar und drehbar in einer Bohrung 31 in der Haube 17 gelagert. Ein O-Ring 32 liegt in einer Ringnut nahe den oberen Ende des Bolzens« wobei der O-Ring radial nach außen gegen die Wand der Bohrung 31 anliegt» um so eine Dichtung zwischen den Bolzen 30 und der Haube 17 herzustellen. Der O-Ring bewegt sich damit zusammen, nit den Bolzen und bewirkt« das unabhängig von der Stellung des Bolzens 30 in der Bohrung 31 stets eine Dichtwirkung vorliegt.

Ein ggf. mit dem Bolzen 30 einstückig ausgebildeter Gewinde» zapfen 33 let oben am Bolzen axial fluchtend mit diesem befestigt. Der Zapfen liegt in einem oberen Oewindeahschnitt 34 der Bohrung 31. Das obere Ende des Zapfens 33 steht über die Oberkante der Haube 17 über und 1st an einem Knopf 35 befestigt« der zweckmäßig aus einem geeigneten Kunststoffmaterial besteht«. Die Verbindung zwischen Zapfen und Knopf wird von einem Zapfen 36 (siehe Flg. 3 und 5) hergestellt« der sich duroh den Knopf 35 und eine entsprechende Bohrung im Zapfen 33 erstreckt. Auf diese Welse wird eine z. B* von Hand dem Knopf 35 aufgeprägte Drehung

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Über den Zapfen 33 auf den Bolzen 30 übertragen und eine solche Drehung bewirkt eine axiale Bewegung des Bolzene.

Der herabhängende Axialflansch 39 des Knopfes 33 ungibt da« zweckmäßig gerillte obere Snde der Haube 1?. Vom Knopf stehen mit gegenseitigem Abstand zwei einstückig damit ausgebildete Lappen 40 ab, und zwischen diesen Lappen 1st der Axialflansoh 39 ausgeschnitten» wie Fig. 5 zeigt/so daa darunter die Haube freiliegt· Bin Verriegelungshebel 32 ist schwenkbar zwischen

φ den Lappen 40 auf einem Zapfen 43 gelagert. In Bereich des Zapfens weist der Hebel einen nockenartigen Abschnitt auf» welcher, aus einer ersten Fläche 44 relativ nahe an der Achse des Zapfens 43 und einer welter von der Zapfenachse entfernten Fläche 45 besteht. Offensichtlich 1st dann, wenn der Hebel in der in Figuren 1 und 5 gezeigten Stellung 1st, die Oberfläche 45 in Eingriff mit der Haube 17 und zieht damit den gegenüberliegenden Teil des Axialflansches 39 des Knopfes gegen die Haube, wodurch eine Drehung des Knopfes und danit des Bolzens 30 aufgrund von Vlbrationen oder unbeabsichtigten Stößen an den Knopf verhindert wird«. Wenn andererseits der Hebel gejnäO Flg. 5 In Gegenuhrzeigersinne umgelegt wird, so daß die Oberfläche 44 sich gegenüber bzw. an der Haube befindet, dann wird der Druck

" zwischen Haube und Axialflansoh fortgenehmten und der Knopf kann frel&edreht werden, um die Stellung des Bolzens 30 zu Justieren.

Zn Fig« 1 1st der Bolzen in seiner obersten Stellung dargestellt. Infolgedessen kann ein maximaler StrösiungsioittelfluS in der geregelten Richtung durch das Ventil in Richtung der Pfeile stattfinden. Die Strömung fließt in die öffnung 11, dann durch die Öffnung bzw ο Öffnungen 26, die Bohrung 25 und die Öffnung 27 und tritt durch die öffnung 12 aus. Der Bolzen 30 befindet sich in Flg. 2 in derselben Stallung wie in Fig. 1, aber der Strumungs« mittelfluß verläuft in Figo 2 gemäß den Pfeilen in der freien

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PlieBrichtung. Der Strömungsmitteldruck schiebt das Ventilglied 21 Über den Bolzen 30 nach oben gegen die Kraft der Feder 23, wodurch das Ventilglied abgehoben wird und eine freier StrömungsmittelfluB durch die Droeselöffnung 13 möglich wird.

Wenn der in der geregelten Durchströoungsrichtung verlaufende Strömungsart, ttelf IuQ im Ventil vermindert werden soll, wird der Knopf 35 in dem Sinne gedreht, dad der Bolzen 30 sich nach unten bewegt. Bei fortschreitender Bewegung dieser Art vermindert der Bolzen progressiv die Strömungefläche durch die Offnungen 26, wodurch die Strömung in der geregelten Richtung kleiner wird. Auf diese Heise kann man also den Bolzen so einstellen, daß nan den gewünschten Strömungsmlttelfluß erhält. Gleichzeitig ist eine nach oben gerichtete Bewegung des Ventilgliedes 21 auf den Bolzen 30 nicht gehindert und in der nicht gesteuerten, freien Richtung kann ein freier und ungehinderter Strumungsmittelflue stattfinden.

Bei weiterer Drehung des Knopfes 35 kann der Bolzen 30 in die in Fig* 3 gezeigte Stellung gebracht werden, in welcher er Jeglichen Strömungsmlttelfluß durch die öffnungen 26 unterbindet. Demgemäß kann also kein Strömungsmittelfluß mehr in der geregelten Richtung durch das Ventil stattfinden. Da aber das Ventilglied sich vom Ventilsitz lh abheben kann, ist in der anderen, d. h. nicht geregelten Strömungsrichtung ein freier Pluß durch die Drosse!öffnung 13 möglich.

Wenn der Bolzen 30 in seine in Flg. * gezeigte unterste stellung bewegt wird, liegt das untere Ende des Bolzens in Anlage an der Innenkante 46 der Öffnung 27 in Ventilglied. Dadurch kann sich das Ventilglied 21 nicht mehr nach oben vom Ventilsitz wegbewegen

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und es kann damit auch kein Ströeungeeittelfluß mehr in der nicht geregelten Rlohtugg stattfinden· Da die Offnungen 26 und die Öffnung 27 von Bolzen verschlossen sind» 1st auch kein StrömungejoittelfluB In der geregelten oder regelbaren StrÖeungsrichtung eögllch.

Brelchtlioh gestattet das Ventil nach der Erfindung den grufitatfgllehen Blnstellbereloh von volle· FIuB In beiden Richtungen bis au des Zustand» in welche« kein FIuS «ehr In Irgendeiner Richtung eöglloh 1st. Da das Ventilglied 21 und der zur Strömungsregelung dienende Bolsen 30 koaxial zueinander angeordnet sind« besteht nicht sehr die bei den be« kannten Ventilen als unpraktisch empfundene Notwendigkeit, zwei Durchführungen bzw. Stittmingsaittelkanäle vorzusehen· Weiter 1st nur eine Dichtung und nur eine Haube erforderlich.

Patentansprüche

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■ ι f.

Claims (8)

1. λ 12 P 18/ΟβΗ

   PATENTANSPRUCHS

   Iy Ventil fttr ungehinderten StrömingemitteldurchfIuB in einer Riohtung und gesteuerten 3trtfningsaitteldurohflu8 in der anderen Riohtung» gekennzeichnet duroht

   einen Ventilkörper (10) Hit Binl<*4- und Auelaßöffnung (11, 12) und einer DrosseXOffnung (15) «wischen den BInIeB- und Aualaflöffnungen, wobei die Droaselttffnung von einen Ventilsits ungeben ist;

   ein in de« Ventilkörper gleitbar in Riohtung auf den Ventilsita und von diesen weg ■ ~ : angeordnetes Ventilglied (21);

   wobei das Ventilglied (21) federnd (22) in Eingriff mit dem Ventilsits vorgespannt 1st und gegen die Kraft dieser Feder von Ventilsitz abhebbar ist« un in der ungehinderten StrBmungsriohtung einen freien Strömungsraittelstroe zu gestatten;

   Durchführungen (26, 27) in den Ventilglied (21) fttr die Strunung in der geregelten Riohtung; und

   einen von Hand einstellbaren Antrieb zur wahlweisen Veränderung des Querschnitts des Strunungsmlttelpfades durch die Durchführungen (26) zum Regeln bzw. Einstellen der Geschwindigkeit des Ströuungsmlttele in der regelbaren Richtung.

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2. 2. Ventil nach Anspruch 1» dadurch g · ie · η n xelohnet » daß dl· Durchführungen seitliche Offnungen (26) la Ventilkörper (21) aufweisen und das zur Veränderung von deren Durchatröequersohnitt ein Regelglied (30) da· Ventilglied (21) gleitbar führt, wobei diese« Regelglied (30) in jeweils einer von mehreren vorgewählten Stellungen einstellbar ist und nach Mafigabe seiner Einstellung den st Strttnungeaittelflue durch die seitlichen Öffnungen (26) drosselt.
3. 3· Ventil naoh Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet , das das Regelglied (30) in einer ersten Arbeitsstellung die Durohf lußöf fnungen vollständig versperrt und damit das Ventil in der geregelten Fließrichtung sperrt« ohne deshalb einen Ströeungeeittelflufl durch das Ventil in der anderen Richtung zu sperren.
4. 4. Ventil naoh Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Anschlag am Ventilglied (21), wobei das Regelglied in eine Stellung stellbar 1st» in welcher es an den Anschlag anliegt» wodurch eine Bewegung des Ventilgliedes von Ventilsitz weg verhindert wird» und außerdem vollständig die öffnung verschließt, wodurch kein PIuB in Irgendeiner Richtung durch das Ventil möglich ist.
5. 5· Ventil nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet , das an Ventilkörper eine Haube (17) be- > festigt ist» welche das Regelglied (30) drehbar lagert» daß ein von Hand drehbares Teil (35) mit den Regelglied zum Zweoke der Drehung und Einstellung verbunden 1st» wobei dieses von Hand drehbare Teil einen verformbaren Abschnitt im Bereich der

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   Außenfläche der Haube aufweist und ferner eine Verriegelungseinrichtung» Bit deren Hilfe der verformbare Abschnitt gegen die Haube gedrückt wird bzw. von dieser freikonat*
6. 6. Ventil aaoh Anspruch 5# dadurch g e k e η η !•lehnet * daß die Handhabe ein Khopf au» federnd nachgiebige» Material ist, welcher die Haube (17) »Mindest teilweise uaglbt, und daß rar Herstellung der Verriegelung an dea Knopf «in Hebel schwenkbar gelagert ist, der zwei llookenflMchen aufweist« deren «ine welter von der Drehachse des Hookens entfernt ist als die.andere.
7. 7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _# das das Ventilglied innen hohl ist und daS dieser Innere Hohlrau·· einen Teil der Durchführung darstellt« wob·! eine seitliche Öffnung im Ventilglied in dessen Inneres hineinfuhrt und «it den Einlaß oder Auslaß des Ventils verbunden ist, wobei tun Verändern des Flleequersohnlttes ein Bolxen «us starr» .werkstoff gleitbar in den Ventllgiied zur Fuhrung des letzteren angeordnet 1st, und daß der Bolxen (30) axial verstellbar ist, wodurch die seitliche Öffnung (26) ■ehr oder Binder absperrbar ist.
8. 8. Ventil naoh ein«« oder Mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Haube (17) eine sylindrlsohe Bohrung aufweist, in welcher der Bolzen

   (30) axial gleitbar gelagert ist, und daß auf den Bolzen in einer Ringnut ein Dichtungs-0-Ring liegt, der in gleitendem Bingrlff Bit der Vand der Ausnehmung in der Haube steht.

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   9· Ventil naoh einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Haube eine Bohrung mit Innengewinde aufweist, welche einen mit Außengewinde versehenen Zapfen aufnimmt, der seinerseits mit den Bolzen verbunden ist» wodurch Drehung des Zapfens eine Axial» bewegung des Bolzens erzeugtt

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