DE1234469B

DE1234469B - Relieved valve

Info

Publication number: DE1234469B
Application number: DEB58951A
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Cramer
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1959-09-21
Filing date: 1960-08-12
Publication date: 1967-02-16

Description

Entlastetes Ventil Die Erfindung bezieht sich auf entlastete Ventile, insbesondere zur Benutzung in Drucksteuereinrichtungen, für die Regelung des durchströmenden Mediums unter sich ändernden Einlaßdruckbedingungen.Relieved valve The invention relates to relieved valves, especially for use in pressure control devices for regulating the flow through Medium under changing inlet pressure conditions.

Es sind bereits Ventile mit oberer und unterer Entlastungsmembran bekannt, bei denen der Ventilkörper aus einem hohlen Gummikörper mit metallischem Kein besteht und die beiden Entlastungsmembranen flanschartig an den Gummikörper anschließen.There are already valves with an upper and lower relief membrane known in which the valve body consists of a hollow rubber body with metallic There is none and the two relief membranes are flanged to the rubber body connect.

Ferner sind seitlich frei bewegliche, plattenförmige Ventile aus Blech, insbesondere für Gaspreßpumpen, bekannt, bei denen der Verschlußteil am Gehäuse geradlinig geführt ist.Furthermore, freely movable plate-shaped valves made of sheet metal, in particular for gas pressure pumps, known in which the closure part on the housing is straight.

Es ist auch bereits bekannt, bei einem biegsamen Rohr, das an Stelle einer Stopfbüchse verwendet wird, den mittleren Teil des Hebels gabelartig auszuführen und in einem gabelartigen Teil des festen Körpers zu lagern, so daßdie Drehachse des Hebels etwa in der Mitte des biegsamen Rohres liegt.It is also already known in the case of a flexible pipe that is in place a stuffing box is used to design the middle part of the lever like a fork and to be mounted in a fork-like part of the solid body, so that the axis of rotation of the lever is roughly in the middle of the flexible tube.

Schließlich ist auch ein entlastetes Magnetventil bekannt, bei dem ein durch Abdichtmittel abgedichteter und mit dem Magnetanker verbundener Entlastungskolben verwendet wird, der aus einer Manschettenaufla(re, einer Manschette, einer Gegenscheibe und der Befestiggungsmutter besteht.Finally, a relieved solenoid valve is also known in which a relief piston sealed by sealing means and connected to the magnet armature is used, which consists of a cuff pad, a cuff, a counter disc and the fastening nut.

Das Ventil nach der Erfindung soll beispielsweise in Höhenatmungsgeräten verwendet werden, bei denen Sauerstoff in die Atemmaske nach Bedarf, d. h. im natürlichen Atmungszyklus des Benutzers des Gerätes, z. B. des Flugzeugführers, eingespeist wird. Atmet der Flugzeugführer ein, bewirkt die in der Maske erzeugte Saugwirkung über eine Meinbran- und Gelenkverbindung das Öffnen des Ventils, das die Zufuhr von Sauerstoff aus einer Speisequelle in die Maske steuert. Atmet der Flugzeugführer anschließend aus, schließt der sich dabei ergebende überdruck in der Maske in ähnlicher Weise das Speiseventil.The valve according to the invention is intended to be used, for example, in high-altitude breathing apparatus in which oxygen is supplied to the breathing mask as required, i. H. in the natural respiratory cycle of the user of the device, e.g. B. the pilot is fed. When the pilot inhales, the suction effect generated in the mask causes the valve to open via a Meinbran and articulated connection, which controls the supply of oxygen from a supply source into the mask. If the pilot then exhales, the resulting overpressure in the mask closes the feed valve in a similar manner.

Da ein Teil der Arbeit, die in einer solchen Einrichtung von den an der Atmung beteiligten Muskeln des das Gerät Benutzenden geleistet wird, zur Verschiebung der Teile des Ventilmechanismus verwendet werden muß, ist es unerläßlich, daß alle passiven Widerstände, #d. h. die Trägheit und die Reibung, soweit wie möglich verringert werden und damit der Ventilmechanismus gegenüber Druckschwankungen innerhalb der Maske, die durch die natürlicheAtmung des das Gerät Benutzenden hervorgerufen werden, möglichst empfindlich wird.As part of the work carried out in such an establishment from the to the breathing muscles of the person using the device are made to move of the parts of the valve mechanism must be used, it is imperative that all passive resistances, #d. H. reduced inertia and friction as much as possible and thus the valve mechanism against pressure fluctuations within the Mask created by the natural breathing of the person using the device becomes as sensitive as possible.

Andererseits ist es im Gegensatz zu der vorerwähnten Forderung, insbesondere in bezug auf eine verringerte Reibung, auch notwendig, daß alle Teile des Ventilmechanismus einen dichten Gasabschluß ergeben, wo dies erforderlich ist. Femer müssen die Verschiebungen des Ventils glatt und zuverlässig erfolgen, da ein Verklemmen lebensgefährlich sein kann.On the other hand, it is contrary to the aforementioned requirement, in particular in terms of reduced friction, all parts of the valve mechanism are also necessary provide a tight gas seal where necessary. Furthermore, the shifts must of the valve can be carried out smoothly and reliably, as jamming can be life-threatening can.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein entlastetes Ventil der bezeichneten Art zu schaffen, welches sich durch eine besonders große Betriebssicherheit, nämlich Empfindlichkeit gegen Druckschwankungen, Dichtigkeit und verklemmungsfreies Funktionieren, auszeichnet.The invention is therefore based on the object of a relieved valve of the designated type, which is characterized by a particularly high level of operational reliability, namely sensitivity to pressure fluctuations, tightness and jam-free Functioning, excellent.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem entlasteten Ventil gelöst, bei dem der Verschlußteil in an sich bekannter Weise mit einem Entlastungskolben verbunden ist, wobei der Druck auf den einander abgekehrten Seiten des Verschlußteils und des Entlastungskolbens durch einen Kanal ausgeglichen ist, bei dem der Ventilstößel, der den Entlastungskolben und den Verschlußteil verbindet, eine Ausnehmung aufweist, in die in an sich bekannter Weise ein schwenkbarer Hebel zum Betätigen des Ventils lose eingreift, bei dem der Entlastungskolben in an sich bekannter Weise als Manschettenkolben ausgebildet ist, und bei dem der Verschlußteil radiales Spiel gegen die Gehäuseinnenwand besitzt und durch eine Schließfeder belastet sowie elastisch nach-,giebig geführt wird.According to the invention, this object is achieved with a relieved valve solved, in which the closure part in a known manner with a relief piston is connected, the pressure on the opposite sides of the closure part and the relief piston is balanced by a channel in which the valve stem, which connects the relief piston and the closure part, has a recess, in a manner known per se a pivotable lever for actuating the valve loosely engages, in which the relief piston in a known manner as a cuff piston is formed, and in which the closure part has radial play against the inner wall of the housing possesses and is loaded by a closing spring and guided elastically, resiliently will.

D C Z, Vorzugsweise ist dabei zwischen Ventilstößel und Verschlußteil eine kugelbewegliche, kraftschlüssige Verbindung vorgesehen.DC Z, A ball-movable, non-positive connection is preferably provided between the valve tappet and the closure part.

Das erfindungsgemäße Ventil weist den Vorteil auf, daß zu seiner Betätigung sehr geringe Kräfte erforderlich sind, weil es einmal vollständig von Drücken auf beiden Seiten im Zufluß und im Abfluß entlastet ist und weil der Verschlußteil und der Entlastungskolben in entsprechender Weise geführt sind. Ferner wird beim erfindungsgemäßen Ventil der wesentliche Vorteil erreicht, daß der Hauptverschlußteil keine Längsführung benötigt, die Anlaß zu Reibungen geben kann, insbesondere auf Grund der kreisförmigen Bewegung der Kugel, mit der der Hebel an dem Verbindungsteil zwischen Kolben und Verschlußteil angreift. Die Kugel beschreibt eine Kreisbahn; der Verschlußteil muß deshalb kleine radiale Bewegungen ausführen. Auf die geradlinige Führung des Verschlußteiles am Gehäuse, die Anlaß zu Reibungen geben könnte, kann verzichtet werden, weil der Verschlußteil durch die Schließfeder geführt ist.The valve according to the invention has the advantage that to operate it very little forces are required because it is completely depressed once both sides in the inflow and in the outflow is relieved and because the closure part and the relief piston are guided in a corresponding manner. Furthermore, in the invention Valve achieves the essential advantage that the main closure part does not have a longitudinal guide required, which can give rise to friction, especially due to the circular Movement of the ball with which the lever on the connecting part between piston and Attacks locking part. The ball describes a circular path; the locking part must therefore make small radial movements. On the straight guidance of the closure part on the housing, which could give rise to friction, can be dispensed with because the Closure part is guided by the closing spring.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventils.The invention is explained below in conjunction with the drawing. The drawing shows in the single figure a schematic representation of the invention Valve.

Ein Gehäuse 10 der Drucksteuervorrichtung bildet einen Einlaß 12 für das eintretende Strömungsmittel und steht in unmittelbarer Verbindung mit einer Ventilschließkammer 14. Am rechten Ende der Ventilschließkammer 14 ist für einen Ventilsitz 16 ein Verschlußteil 18 vorgesehen, der gegen diesen Ventilsitz durch eine Schließfeder 20 vorgespannt ist.A housing 10 of the pressure control device forms an inlet 12 for the incoming fluid and is in direct connection with a valve closing chamber 14. At the right end of the valve closing chamber 14, a closure member 18 is provided for a valve seat 16 which is biased against this valve seat by a closing spring 20th

In dem Gehäuse 10 ist ferner eine Bohrung 22 vorgesehen, die direkt mit der Ventilschließkammer 14 verbunden ist. Ein nachgiebiger Entlastungskolben 24 ist -leitend in der Bohrung 22 angeordnet. Das eine Ende des Ventilstößels 26 ist mit dem Entlastungskolben 24 verbunden, und das andere Ende ist in einer Ausnehmung 28 des Verschlußteiles 18 so angeordnet, daß eine sich selbst ausrichtende Verbindung entsteht. Das eine Ende eines schwenkbaren Hebels 30 greift in eine Ausnehmung 32 des Ventilstößels 26 ebenfalls sich selbst ausrichtend ein, und das andere Ende ist an den nicht dargestellten Betätigungsmechanismus des Drucksteuerventils gelegt.In the housing 10 , a bore 22 is also provided, which is directly connected to the valve closing chamber 14. A resilient relief piston 24 is arranged conductively in the bore 22. One end of the valve stem 26 is connected to the relief piston 24, and the other end is arranged in a recess 28 of the closure part 18 so that a self-aligning connection is created. One end of a pivotable lever 30 engages in a recess 32 of the valve tappet 26, likewise in a self-aligning manner, and the other end is placed on the actuating mechanism, not shown, of the pressure control valve.

Der elastische Entlastungskolben 24 unterteilt die Bohrung 22 in zwei Kammern, und zwar die Ventilöffnungskammer 34 und die Kolbenkammer 36. Die Ventilschließkammer 14 und die Ventilöffnungskammer 34 stehen über einen Kanal 38 in unmittelbarer Verbindung. Ein im Gehäuse 10 vorgesehener Auslaß 40 ist unmittelbar an die Kolbenkammer 36 antgeschlossen.The elastic relief piston 24 divides the bore 22 into two chambers, namely the valve opening chamber 34 and the piston chamber 36. The valve closing chamber 14 and the valve opening chamber 34 are in direct communication via a channel 38. An outlet 40 provided in the housing 10 is connected directly to the piston chamber 36.

Der nachgiebige Entlastungskolben 24 ist becherförmig ausgebildet und stellt eine Dichtlippe in der Bohrun- 22 dar. Beim Ansteiaen des Strömunas-C el C mitteldruckes in der Ventilöffnungskammer 34 kommt eine größere Fläche des Entlastungskolbens 24 mit der Bohrun- 22 in Berührung. Die vergrößerte Berührungsfläche des Entlastungskolbens 24 mit der Bohrung 22 ergibt eine verstärkte Abdichtung Der nachgiebige Entlastungskolben 24 ergibt in Verbindung mit der Selbstausrichtung des Verschlußteiles 18 und des Ventilstößels 26 einen gleichmäßigen Sitz des Verschlußteiles 18 am Sitz 16 und verhindert ein Verkanten des Entlastungskolbens 24 in der Bohrung 22.The resilient relief piston 24 is cup-shaped and provides a sealing lip is in the borings 22. When Ansteiaen of Strömunas-C el C medium pressure in the valve opening chamber 34 a larger area 24 is the unloader piston with the borings 22 in contact. The enlarged contact surface of the relief piston 24 with the bore 22 results in a reinforced seal.The flexible relief piston 24, in conjunction with the self-alignment of the closure part 18 and the valve stem 26, results in an even seat of the closure part 18 on the seat 16 and prevents the relief piston 24 from tilting in the bore 22nd

Z, Besonders gute Ergebnisse werden erreicht, wenn der Entlastungskolben aus einem Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten und mit selbstschmierenden Eigenschaften hergestellt wird. Vorzugsweise wird ein Material mit Eigenschaften wie Polytetrafluoräthylen verwendet. Erhöht sich die Abdichtkraft auf den Entlastungskolben24 gegen die Bohrung 22, so ergibt sich keine unzulässige Zunahme der Reibung. Z, Particularly good results are achieved if the relief piston is made of a material with a low coefficient of friction and with self-lubricating properties. Preferably, a material with properties such as polytetrafluoroethylene is used. If the sealing force on the relief piston 24 increases against the bore 22, there is no unacceptable increase in friction.

Beim Betrieb des abgeglichenen Ventils gemäß der Erfindung kann ein Strömungsmittel bei verschiedenen Drücken durch den Einlaß 12 eintreten und in die Schließkammer 14 fließen. Durch den Kanal 38 strömt das Strömun-Smittel in die Ventilöffnungskammer 34. Der Durchmesser der Bohrung 22 und der effektive Durchmesser des Verschlußteiles 18 sind vorzugsweise gleich groß, so daß das Ventil bei allen Drücken entlastet und der Verschlußteil 18 auf den Ventilsitz 16 durch die Schließfeder 20 vorgespannt ist. Das nicht dargestellte Betätigungsglied der Drucksteuervorrichtung bewegt den schwenkbaren Hebel 30 und den zugeordneten Ventilstößel 26, wodurch der Verschlußteil 18 von seinem Sitz abgehoben wird und die erforderliche Strömungsmittelmenge an dem Ventilsitz 16 vorbeiströmen und in die Kolbenkammer 36 und zum Auslaß 40 gelangen kann.In operation of the balanced valve of the invention, fluid can enter through inlet 12 and flow into closing chamber 14 at various pressures. The fluid flows through the channel 38 into the valve opening chamber 34. The diameter of the bore 22 and the effective diameter of the closure part 18 are preferably of the same size, so that the valve is relieved at all pressures and the closure part 18 is relieved on the valve seat 16 by the closing spring 20 is biased. The actuating member of the pressure control device, not shown, moves the pivotable lever 30 and the associated valve tappet 26, whereby the closure part 18 is lifted from its seat and the required amount of fluid can flow past the valve seat 16 and into the piston chamber 36 and to the outlet 40.

Die nichtaxiale, durch die Elastizität des nachz,i b 0 ebigen Entlastungskolbens 24 ermöglichte Bewe-"ung des Ventilstößels 26 wird durch die Selbstaus richtung der Verbindung zwischen Ventilstößel 26 und Verschlußteil 18 kompensiert. Infolgedessen wird ein gleichförmiger Sitz des Verschlußteiles 18 auf dem Ventilsitz 16 erreicht. Eine im wesentlichen axiale Bewegung des Ventilstößels 26 in der Bohrung 22 ergibt sich aus seiner beweglichen Verbindung mit dem schwenkbaren Hebel 30 in der Ausnehmung 32 des Ventilstößels 26. The non-axial, by the elasticity of nachz, i b 0 Ebigen relief piston 24 allowing movement "ung of the valve plunger 26 is direction by the Self-timer of the connection between valve plunger 26 and closure member 18 compensated. As a result, a uniform seating of the closure member 18 on the valve seat 16 A substantially axial movement of the valve tappet 26 in the bore 22 results from its movable connection to the pivotable lever 30 in the recess 32 of the valve tappet 26.

Claims

Claims: 1. Relieved valve, e.g. B. for high-altitude breathing devices, characterized by the union of the following features: a) the closure part is connected in a known manner to a relief piston, the pressure on the sides of the closure part facing each other from-C, C ( 18) and the relief piston (24) is balanced 1 'by a channel (38); b) the valve tappet (26), which connects the relief piston and the closure part, has a recess (32) into which a pivotable lever (30) for actuating the valve loosely engages in a manner known per se; e) the relief piston (24) is designed in a manner known per se as a sleeve piston; d) the closure part (18) has radial play against the inner wall of the housing and is loaded by a closing spring (20) and guided in an elastically flexible manner. CC

2. Relieved valve according to claim 1, characterized in that a spherically movable non-positive connection is provided between the valve tappet (26) and closure part (18). C.