DE2422190A1

DE2422190A1 - Armatur, insbesondere vorgesteuertes kolbenventil

Info

Publication number: DE2422190A1
Application number: DE2422190A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Braukmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1975-11-27

Description

PAT2NTANWALT DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID

STUTTGART 1 · FALBENHENNENSTRASSE 17 · FERNSPRECHER (0711) 608893 UNSB* ZElCHBN ~

B/SW

Heinrieh Braukmann

6950 Mosbaeh-Waldstadt Drosselweg 8

Armatur, insbesondere vorgesteuertes Kolbenventil

Die Erfindung betrifft eine Armatur, insbesondere ein vorgesteuertes Kolbenventil, mit in einem Gehäuse verschiebbarem, mit einem Ventilsitz zusammenarbeitendem Kolben, wobei die vor und hinter dem Ventilsitz gelegenen Räume über eine vorzugsweise absperrbare und/oder mit einer Drosselvorrichtung versehene Steuerleitung miteinander in Verbindung stehen.

509848/0055

2422Ί90

mm O mm

Bei bekannten Armaturen dieser Art besteht das Gehäuse aus zwei oder noch mehr Teilen. Diese werden einzeln bearbeitet und nachfolgend miteinander verschraubt. Die erforderlichen Steuer- und Sicherheitsorgane werden mit Hilfe von außerhalb des Ventilgehäuses verlaufenden Rohrleitungen mit den im Gehäuseinnern befindlichen Kanälen verbunden. Damit ist der Nachteil verbunden, daß die außen liegenden Leitungen gegen Beschädigungen nicht geschützt sind und relativ hohe Fertigungskosten entstehen.

Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Armatur der vorstehend bezeichneten Gattung zu schaffen, welche außenliegende Steuerleitungen entbehrlich macht und darüber hinaus eine preiswertere Fertigung gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine derartige Armatur vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse einstückig gefertigt ist, einen im Gehäuseinnern endigenden Zuführungskanal zur Aufnahme des Kolbens sowie einen Abgangskanal besitzt, daß der

509848/0055

Ventilsitz am inneren Ende einer in den Zuführungskanal dichtend eingesetzten Büchse od. dgl. angebracht, insbesondere angeformt ist, deren Außendurchmesser wenigstens dem Kolbenaußendurchmesser entspricht, daß zumindest eine in öffnungsrichtung des Kolbens hinter dem Ventilsitz gelegene Stelle des Zuführungskanals über einen bzw. je einen eingegossenen Verbindungskanal mit dem Abgangskanal in Pließverbindung steht, daß die Steuerleitung als eingegossener Steuerkanal ausgebildet und mit wenigstens einem nach außen führenden Querkanal versehen ist. Das Gehäuse dieser Armatur besteht also gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung aus einem Stück, so daß die Anbringung und Bearbeitung von Verbindungsflanschen samt den dort auftretenden Dichtproblernen entfallen. Es kann in einer Aufspannung bearbeitet werden, wobei normalerweise ein Ausdrehen im Bereich der eingesetzten Büchse sowie des Kolbens ausreichend ist. Eine Bearbeitung sowie spezielle Montage und Abdichtungsmaßnahmen für die Steuerleitung entfallen, da sie gemäß einem der Kennzeichnungsmerkmale als eingegossener Steuerkanal ausgebildet ist. Demnach reicht es aus, wenn lediglich die Anschlußstelle bzw. -stellen des oder der Querkanäle bearbeitet, beispiels-

- 4 509848/0055

weise mit Gewinde versehen werden.

Eine sehr kompakte und auch gußtechnisch gut zu beherrschende Ausbildung des Gehäuses erreicht man in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, daß seitlich des den Kolben aufnehmenden Teils des Zuführungskanals zwei insbesondere um l80 versetzt angeordnete Verbindungskanäle vorgesehen sind, deren Gesamtquerschnitt vorzugsweise etwa demjenigen des sich daran ansehliessenden Abgangskanals entspricht. Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der insbesondere mittig zwischen den beiden Verbindungskanälen gelegene Steuerkanal einen flachgestreckten Querschnitt aufweist und die Querschnitte des Verbindungskanals eine mondsichelartige Form besitzen sowie konzentrisch bzw. annähernd konzentrisch zum Zuführungskanal angeordnet sind. Der Zuführungskanal bzw. dessen inneres Ende ist also über einen Großteil seines Umfangs von den beiden Steuerkanälen und dem Verbindungskanal umgeben. In Strömungsrichtung gesehen, besitzt gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal jeder Verbindungskanal eine etwa U-förmige Gestalt. Dabei sind dann die einen U-Schenkel dem Innern

509848/0055

des Zuführungskanals und die anderen dem inneren Ende des Abgangskanals zugeordnet.

Der Steuerkanal steht vorzugsweise mit den beidseits des Kolbens gelegenen Räumen des Zuführungskanals in Verbindung.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Kolben in einer in das Gehäuse eingesetzten, vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigten Laufbüchse gelagert ist, deren Außendurchmesser höchstens demjenigen der den Ventilsitz aufweisenden Büchse entspricht. Bei gleichem Außendurchmesser von Büchse und in Verlängerung davon stehender Laufbüchse kann die Bohrung nicht nur in einer Aufspannung, sondern auch mit ein und derselben Werkzeugeinstellung bearbeitet werden. Das bedeutet selbstverständlich eine weitere Reduzierung der Bearbeitungs- und Herstellungskosten.

Der Kolben ist in zweckmäßiger Weise gegen die Kraft einer Feder in die Öffnungsstellung verschiebbar. Nach

509848/0055

Wegfall der hydraulischen Versehiebekraft drüekt ihn die Feder in die Schließstellung.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Abgangskanal mit dem benachbarten, in Öffnungsrichtung des Kolbens gesehen, hinter diesem gelegenen Zylinderraum des Zuführungskanals, über eine Bohrung od. dgl. verbunden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Längsmittelsehnitt durch die erfindungsgemäße Armatur; ■

Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II der Fig.l;

Figur 3 einen Schnitt gemäß der Linie III - III der Fig.l.

Das einteilig hergestellte Gehäuse 1 des vorgesteuerten Kolbenventils besitzt einen Zuführungskanal 3 mit einem Ansehlußstutzen 2, sowie einen Abgangskanal 4 mit einem weiteren Ansehlußstutzen 5. Es wird in einen nicht gezeigten Leitungsstrang eingesetzt, durch welchen eine

- 7 509848/0055

Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, in Richtung des Pfeils 6, strömt. In die bearbeitete Bohrung des Zuführungskanals 3 ist eine Büchse 7 eingesetzt, die an ihrem äußeren Ende einen Haltebund 8 aufweisen kann, der in das absatzweise erweiterte äußere Ende des Zuführungskanals 3 eingreifen und mittels einer Schraube gesichert werden kann. Gegenüber der Wandung des Zuführungskanals 3 ist die Büchse 7 mit Hilfe eines O-Ringes 10 abgedichtet. Er ist in eine am inneren Ende der Buche 7 eingestochene Außen-Ringnut eingesetzt.

Das freie innere Ende der Büchse 7 ist als Ventilsitz ausgebildet. Daran ist die Dichtung 12 des Kolbens 13 anlegbar. Die Dichtung kann mittels einer Schraube 14 festgehalten werden, die man in den Boden 15 des topfförmigen Kolbens eindrehen kann. Der Kolben ist gegen die Kraft der Feder 16 in Richtung des Pfeils 17 in seine Öffnungsstellung verschiebbar. Die Feder 16 ist als Spiraldruckfeder ausgebildet, deren rechtes Ende (Fig.l) sich an der Gehäusewand 18 abstützt, während ihr linkes Ende an der Innenfläche des Bodens 15 anliegt. Die Wandung des Kolbens 13 dient gleichzeitig zur Führung und Zentrierung der Feder. Der Kolben 13 ist in einer Laufbüchse 19 hin und her verschiebbar

509848/0055

und gegenüber deren Innejiwandung mit Hilfe von zwei im Abstand voneinander befindlichen Dichtringen 20 und abgedichtet. Die Laufbüchse 19 besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff. Sie wird in geeigneter, nicht näher gezeigter Weise, in der Bohrung des Zuführungskanals 3 gehalten, dessen inneres Ende durch einen haubenförmigen Ansatz 22 verschlossen ist. Insbesondere ist daran gedacht, die Laufbüchse 19 einzupressen.

Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß seitlieh des den Kolben 13 aufnehmenden Teils des Zuführungskanals 3 zwei um 180 versetzt angeordnete Verbindungskanäle 23 und 24 vorgesehen sind. Ihr Gesamtquerschnitt entspricht etwa demjenigen des Abgangskanals 4. Ihr Querschnitt hat eine etwa mondsichelartige Form, welcher den Zuführungskanal 3 konzentrisch umgibt. Im Längsschnitt ist die Gestalt der Verbindungskanäle etwa U-förmig. Die in Fig.2 rechts gelegenen U-Schenkel münden bogenförmig in den Abgangskanal 4 ein, während die linken U-Sehenkel 26, 27 in den Ventilsitz-Bereich des Zuführungskanals münden. Wie insbesondere Fig.3 zeigt, wo der Übersichtlichkeit wegen der Kolben 13 weggelassen wurde, liegt zwischen den oberen, gegen-

509848/0055

einander weisenden Enden der Verbindungskanäle 23 und ein wie diese eingegossener Steuerkanal 30. Sein Querschnitt entspricht einem flachen Oval. Er verbindet die vor und hinter dem Ventilsitz 11 gelegenen Gehäuseräume. In einen nach außen führenden Querkanal 31 ist ein Drosselventil 32 eingesehraubt, während der nach außen führende,, stromabwärts gelegene Querkanal 33 ein einschraubbares Steuerventil 34 aufnimmt. Der Steuerkanal 30 steht über, den quer verlaufenden Kanal 35 mit dem in Zuströmriehtung 6 gesehen, vor dem Ventilsitz 11 gelegenen bzw. dem linken Kolberiende zugeordneten Gehäuseraum 36 und über den gleichfalls in radialer Richtung sich erstreckenden Kanal 37 mit dem in Fig.l rechts des Kolbens 13 gelegenen Gehäuseraum des Zuführungskanals 3 in Verbindung. Eine weitere Querverbindung besteht zwischen dem Steuerkanal 30 und dem Abgängskanal 4, und zwar über die in Fig.l eingezeichnete Querbohrung 39. Der Kanal 35 besteht aus zwei Teilen, wobei der eine die Gehäusewand 40 und der andere die Wandung der Büchse 7 durchsetzt.

Bei geöffnetem Steuerventil 34 steigt der Eingangsdruck durch den Kanal 35 und den Steuerkanal 30 in den Abgangs-

- 10 509848/0055

24221

- ίο -

kanal 4. Dadurch wird der Druck aus dem eine Steuerkammer bildenden Gehäuseraum 38 abgelassen, so daß der Kolben 13 durch den Druck am Eingang in Richtung des Pfeils 6 verschoben und das Ventil geöffnet wird. Nunmehr kann das Medium über die beiden Verbindungskanäle 23 und 24 zum Abgangskanal 4 strömen· Schließt man das Steuerventil 34, so steigt der Druck vom Eingang durch den Kanal 35 ₃ den Steuerkanal 30 sowie den Kanal 37 in die Druckkammer, d.h. den Gehäuseraum 38. Hierbei kann das durchströmende Medium mit Hilfe des Drosselventils 32 gedrosselt werden. Mit zunehmendem Druck im Gehäuseraum 38 wird der Kolben 13 entgegen dem Pfeil 17 in die Schließstellung verschoben, so daß der Zufluß in die Verbindungskanäle 23 und 24 vermindert und schließlich unterbunden wird. Bei seiner Rückbewegung wird er von der Feder 16 unterstützt.

- 11 -

509848/0055

Claims

- li -

Ansprüche

fl.j Armatur, insbesondere vorgesteuertes Kolbenventil, mit in einem Gehäuse verschiebbarem, mit einem Ventilsitz zusammenarbeitenden Kolben, wobei, die vor und hinter dem Ventilsitz gelegenen Gehäuseräume über eine vorzugsweise absperrbare und/oder mit einer Drosselvorrichtung versehene Steuerleitung miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einstückig gefertigt ist, einen im Gehäuseinnern endigenden Zuführungskanal (3) zur Aufnahme des Kolbens (13) sowie einen Abgangskanal (4) besitzt, daß der Ventilsitz (11) am inneren Ende einer in den Zuführungskanal dichtend eingesetzten Büchse (7) oder dgl. angebracht, insbesondere angeformt ist, deren Außendurchmesser wenigstens dem Kolbenaußendurchmesser entspricht, daß zumindest eine in öffnungsrichtung (17) des Kolbens hinter dem Ventilsitz gelegene Stelle des Zuführungskanals über einen bzw. je einen eingegossenen Verbindungskanal (23, 24) mit dem Abgangskanal in Fließverbindung steht, daß die -Steuerleitung als eingegossener

- 12 - ' S09848/0055

24221

Steuerkanal (30) ausgebildet und mit wenigstens einem nach außen führenden Querkanal (3I₉ 33) versehen ist.
2. Armatur nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des den Kolben (13) aufnehmenden Teils des Zuführungskanals (3) zwei insbesondere um l80° versetzt angeordnete Verbindungskanäle (23, 24) vorgesehen sind, deren Gesamtquerschnitt vorzugsweise etwa demjenigen des sich daran anschließenden Abgangskanals (4) entspricht.
3. Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der. insbesondere mittig zwischen den beiden Verbindungskanälen (23s 24) gelegene Steuerkanal (30) einen flachgestreckten Querschnitt aufweist und die Querschnitte der VerbindungskanäIe eine mondsichelartige Form besitzen sowie annähernd konzentrisch zum Zuführungskanal (3) angeordnet sind.
4. Armatur nach Anspruch 2 oder 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungskanal (23, 24) in Strömungsrichtung (6) gesehen, eine etwa U-förmige Gestalt aufweist.

- 13 -

509848/0055
5. Armatur nach einem oder mehreren der. vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal (30) mit den beidseits des Kolbens (13) gelegenen Räumen (36 und 38) des Zuführkanals (3) in Verbindung steht.
.6. Armatur nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) in einer in das Gehäuse (i) eingesetzten, vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigten Laufbüchse (19) gelagert ist, deren Außendurehmesser höchstens demjenigen der den Ventilsitz (11) aufweisenden Büchse (7) entspricht.
7. Armatur nach einem oder mehreren der: vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) gegen die Kraft einer Feder (16) in die Öffnungsstellung verschiebbar ist,

.8. Armatur nach einem oder mehreren der. vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgangskanal (4) mit dem benachbarten, in Öffnungsrichtung (17) des: Kolbens (13) gesehen, hinter diesem gelegenen Zylinderraum (38) des Zuführungskanals (3) über eine Bohrung oder dgl. verbunden ist.

5 09848/0055

•rff.

Leerseite