DE2108705A1 - High pressure control valve - esp for pneumatic or hydraulic circuits has nonstick sea - Google Patents
High pressure control valve - esp for pneumatic or hydraulic circuits has nonstick seaInfo
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Abstract
Description
Hannover, d. 16.2.1971 WP 10/71Hanover, d. February 16, 1971 WP 10/71
Westinghouse Bremsen- und Apparatebau gmbH, HannoverWestinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hanover
Wegeventil für gasförmige und flüssige Stoffe Way valve for gaseous and liquid substances
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wegeventil für gasförmige und flüssige Stoffe, mit einem gegenüber einem Ventilzylinder abgedichtet geführten Steuerschieber.The invention relates to a directional valve for gaseous and liquid substances, with one opposite a valve cylinder sealed guided control valve.
In hydraulischen und pneumatischen Anlagen dienen derartige Wegeventile beispielsweise dazu, einen mit der Druckquelle verbundenen Kanal mit einem zu einem Verbraucher führenden Kanal zu verbinden oder sie zu trennen.In hydraulic and pneumatic systems, directional control valves of this type are used, for example, to control a valve connected to the pressure source Channel to connect to a channel leading to a consumer or to disconnect them.
In der Praxis allgemein gebräuchliche Anordnungen der obigen Gattung weisen zum Zwecke der Abdichtung zwischen Steuerschieber und Ventilzylinder bekanntlich O-Ringe auf, die meistenteils in Ringnuten des Steuerschiebers angeordnet sind, aber auch in Ringnuten des Ventilzylinders gehalten sein können.Arrangements of the above type that are generally used in practice have for the purpose of sealing between control slides and valve cylinders are known to have O-rings, most of which are arranged in the annular grooves of the control slide, but also in Annular grooves of the valve cylinder can be held.
Beim Übergleiten der Steueröffnungen des Wegeventils durch den Steuerschieber kommt es immer wieder vor, daß sich insbesondere bei Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit des Steuerschiebers die O-Ringe dabei an den Kanten der Steueröffnungen verhaken und vom Steuerschieber abrollen bzw. nach relativ kurzer Betriebszeit zerstört werden. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß die O-Ringe infolge von Druckunterschieden zwischen den Steuerkanälen aufgeweitet werden bzw.When sliding over the control openings of the directional control valve through the control slide it happens again and again that in particular If the control slide speed is exceeded, the O-rings are placed on the edges of the control openings get caught and roll off the control slide or be destroyed after a relatively short operating time. This effect will still be reinforced by the fact that the O-rings are widened or expanded as a result of pressure differences between the control channels.
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zum Herausspringen aus der Ringnut neigen, wenn diese durch die Steuerkante des Steuerschiebers zum drucklosen Raum hin freigelegt wird.Tend to jump out of the annular groove when this through the control edge of the control slide towards the pressureless area is exposed.
Es sind "bereits zahlreiche Vorschläge gemacht wprden, nach denen mit Hilfe von relativ kompliziert und aufwendig gestalteten Steuerschiebern und Ventilgehäusen die genannten Mängel behoben werden sollen (z.B. Deutsche Patentschrift 1 245 667, Offenlegungsschrift 1 550 590), was insbesondere bei Mehrwege-Ventilen schwer zu verwirklichen ist. O-Ringe neigen darüber hinaus dazu, bei längerem Nichtgebrauch des Gerätes an den Metallflächen festzukleben.Numerous suggestions have already been made which with the help of relatively complicated and expensive designed control spools and valve housings the mentioned shortcomings should be corrected (e.g. German patent specification 1 245 667, laid-open specification 1 550 590), which is particularly the case with multi-way valves difficult to achieve. O-rings also tend to stick to the To glue metal surfaces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfache Mittel vorzusehen, die ein gefahrloses Überfahren der Steueröffnungen erlauben und eine lange Lebensdauer der Dichtungsanordnung gewährleisten. The invention is based on the object of providing simple means which allow the control openings to be driven over safely and ensure a long service life for the sealing arrangement.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine an sich ala Kolbendichtung bekannte Dichtungsanordnung, bestehend aus einem aus Gummi oder gummielastischen Stoffen bestehenden O-Ring oder Dichtring anderer Querschnittsform und einem konzentrisch zu diesem angeordneten, einerseits mit dem elastischen Dichtring und andererseits mit einem der beiden relativ zueinander bewegbaren Teile des Wegeventils in Berührung stehenden Dichtring aus Teflon oder teflonähnlichem Material.According to the invention, this object is achieved by a per se ala Piston seal known sealing arrangement, consisting of an O-ring or made of rubber or rubber-elastic materials Sealing ring with a different cross-sectional shape and one concentric to this arranged, on the one hand with the elastic sealing ring and on the other hand with one of the two movable relative to each other Parts of the directional valve in contact with sealing ring made of Teflon or Teflon-like material.
Die Praxis hat erwiesen, daß ein derart abgedichteter Steuerschieber eine einwandfreie Punktion unabhängig von der Betäti-Practice has shown that such a sealed control slide a perfect puncture regardless of the actuation
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gungsgeschwindigkeit aufweist, da der die Gleitreibung zwischen dem Steuerschieber und der Gehäusewandung des Ventilzylinders vermittelnde Dichtring infolge seiner Form und der ihm eigenen Zähigkeit gefahrlos über die Steueröffnungen hinweggleitet, ohne zu verhaken oder durch Druckdifferenzen beeinflußt zu werden.has movement speed, since the sliding friction between the control slide and the housing wall of the valve cylinder mediating sealing ring slides safely over the control openings due to its shape and its inherent toughness, without getting stuck or being influenced by pressure differences.
Darüber hinaus ist die Funktion des Steuerschiebers infolge des geringen Reibungskoeffizienten und der Haftfeindlichkeit des Teflon-Dichtringes erheblich verbessert, was insbesondere ^ bei mit mehreren Dichtelementen versehenen Steuerschiebern von Vorteil ist.In addition, the function of the control slide is due to the low coefficient of friction and the lack of adhesion of the Teflon sealing ring is considerably improved, which is particularly important in the case of control slides provided with several sealing elements Advantage is.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichung näher erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine vergrößerte Teildarstellung eines in einem Ventilzylinder geführten Steuerschiebers undFig. 1 is an enlarged partial representation of one in a valve cylinder guided spool valve and
Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung in Form eines pneumatischen 4/2-Wegeventils im Längsschnitt.Fig. 2 shows an application example of the invention in the form of a pneumatic 4/2-way valve in longitudinal section.
Das V/egeventil 1 gemäß Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einem Ventilzylinder 2 und einem Steuerschieber 3, der abgedichtet im Gehäuse geführt ist. Das Gehäuse des Ventilzylinders 2 ist mit einem an einen Vorratsbehälter 4 angeschlossenen Vorratsanschluß 5 versehen. Ferner sind zwei Steueranschlüsse 6 und 7 vorgesehen, die mit den beiden Seiten 8 und 9 ein&s doppeltwirkendenThe V / egeventil 1 according to FIG. 2 consists essentially of one Valve cylinder 2 and a control slide 3, which is guided in a sealed manner in the housing. The housing of the valve cylinder 2 is with a supply connection 5 connected to a supply container 4 is provided. Two control connections 6 and 7 are also provided, the double-acting with the two sides 8 and 9 a & s
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Zylinders 10 verbunden sind sowie zwei EntliiftungsanschlUsse 11 und 12.Cylinder 10 are connected as well as two EntliiftungsanschlUsse 11 and 12.
Der Ventilzylinder 2 ist durch einen hinteren Deckel 13, der mit einer Atmungsbohrung 14 versehen ist, und durch einen vorderen Deckel 15, der einen Steueranschluß 16 aufweist, verschlossen.The valve cylinder 2 is through a rear cover 13, which is with a breathing bore 14 is provided, and through a front one Cover 15, which has a control connection 16, closed.
Der Steuerschieber 3 ist durch Beaufschlagung über den Steueranschluß 16 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 17 in eine zweite Schaltstellung bewegbar. In den beiden Schaltstellungen des Steuerschiebers 3 sind entweder über Steueröffnungen 18, 19 die Kammer 8 des Zylinders 10 belüftet und über Steueröffnungen 20, 21 die Kammer 9 des Zylinders 10 entlüftet, wobei eine Steueröffnung 22 des Entlüftungsanschlusses 11 vom Steuerschieber 3 abgesperrt bleibt, oder die Kammer 9 ist über die Steueröffnungen 20, 21 belüftet und die Kammer 8 über die Steueröffnungen 19, 22 entlüftet, während die Steueröffnung 20 des Entlüftungsanschlusses 12 vom Steuerschieber überdeckt ist.The control slide 3 is acted upon by the control connection 16 can be moved into a second switching position against the force of a return spring 17. In the two switch positions of the control slide 3 are either via control openings 18, 19 the chamber 8 of the cylinder 10 is ventilated and the chamber 9 of the cylinder 10 is vented via control openings 20, 21, with a control opening 22 of the vent connection 11 remains blocked by the control slide 3, or the chamber 9 is via the control openings 20, 21 ventilated and the chamber 8 vented via the control openings 19, 22, while the control opening 20 of the vent connection 12 is covered by the control slide.
Um bei Betätigung des Steuerschiebers 3 eine einwandfreie Abdichtung, leichte Verschiebbarkeit und gefahrloses Überfahren der Steueröffnungen 18 bis 22 zu erreichen, ist der Steuerschieber 3 mit einer Dichtungsanordnung versehen, die jeweils in einer Ringnut 23 angeordnet ist und aus einem inneren Dichtring 24 und einem äußeren Dichtring 25 zusammengesetzt ist. Der innere Dichtring 24 besteht aus Gummi oder einem anderen gummielastischen Stoff und ist in diesem Fall als 0-Ring ausgebildet, kann grundsätzlich abor --inoh eine beliebige andereIn order to ensure a perfect seal when the control slide 3 is actuated, To achieve easy displaceability and safe driving over of the control openings 18 to 22 is the control slide 3 is provided with a sealing arrangement which is each arranged in an annular groove 23 and consists of an inner sealing ring 24 and an outer sealing ring 25 is assembled. The inner sealing ring 24 is made of rubber or another elastic material and in this case is designed as an O-ring, can basically abor --inoh any other
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Querschnittsform aufweisen. Der äußere Diohtring 25 besteht hingegen aus Teflon oder einem anderen teflonähnlichen Material und ist demzufolge äußerstzäh, verschleißfest und gleitfähig. Der Dichtring 25 umschließt, in eingebautem Zustand des Steuerschiebers 3 abgedichtet den inneren Dichtring 24, der dabei elastisch zusammengedrückt wird und auf diese V/eise den Dichtring unter Vorspannung gegen die Wandung des Ventilzylinders 2 drückt. Diese Vorspannung des inneren Dichtringes 24 reicht jedoch auch unter gleichzeitigem Wirksamwerden von Druckdifferenzen nicht aus, den äußeren Dichtring 25 beim Überfahren der Steueröffnungen 18 bis 22 aufzuweiten, so daß ein Verhaken des äußeren " Dichtringes 25 in den Steueröffnungen ausgeschlossen ist.Have cross-sectional shape. The outer diaphragm ring 25 is made on the other hand, made of Teflon or another Teflon-like material and is therefore extremely tough, wear-resistant and slippery. In the installed state, the sealing ring 25 encloses the control slide 3 seals the inner sealing ring 24, which is thereby elastically compressed, and in this way the sealing ring presses against the wall of the valve cylinder 2 under bias. However, this bias of the inner sealing ring 24 is also sufficient while pressure differences take effect at the same time, the outer sealing ring 25 when driving over the control openings 18 to 22 expand, so that the outer "sealing ring 25" does not get caught in the control openings.
Bei längerem Nichtgebrauch des Wegeventils 1 hat sich gezeigt, daß infolge der materialbedingten Haftfeindlichkeit des äußeren Dichtringes 25 kein Pestkleben an der Wandung des Ventilzylinders 2 zu befürchten ist, so daß der Steuerschieber 3 jederzeit mit relativ geringem Steuerdruck bewegt werden kann.If the directional control valve 1 is not used for a long time, it has been shown that due to the material-related hostility to adhesion of the external Sealing ring 25 no pest sticking to the wall of the valve cylinder 2 is to be feared, so that the control slide 3 at any time can be moved with a relatively low control pressure.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 24, 25 ä in hydraulischen Ventilen können die Leckverluste der normalerweise ohne besondere Dichtelemente geführten Steuerschieber herabgesetzt werden, wobei gleichzeitig eine Toleranzvergrößerung zwischen Steuerschieber und Ventilzylinder eine fertigungsmäßige Vereinfachung und Verbilligung ergibt. When the sealing arrangement 24, 25 ä according to the invention is used in hydraulic valves, the leakage losses of the control slide, which are normally guided without special sealing elements, can be reduced, while at the same time an increase in the tolerance between the control slide and valve cylinder results in a simplification and cheaper in terms of production.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung gewährleistet demnach auch bei hoher Schalthäufigkeit der damit ausgerüsteten Ventile eine lange Lebensdauer.The sealing arrangement according to the invention accordingly ensures A long service life even with a high switching frequency of the valves equipped with them.
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