DE9306029U1 - Fluid-operated valve, in particular pilot operated check valve - Google Patents
Fluid-operated valve, in particular pilot operated check valveInfo
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Description
Fluidbetätigtes VentilFluid operated valve , , insbesondere entsperrbares Rückschlagventilespecially pilot operated check valve
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidbetätigtes Ventil, insbesondere entsperrbares Rückschlagventil, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The present invention relates to a fluid-operated valve, in particular a pilot-operated check valve, according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Rückschlagventil ist aus dem praktischen Betrieb bekannt. Das bekannte Rückschlagventil ist doppelseitig symmetrisch in einem Gehäuse angeordnet und weist zwei Strömungswege auf. Jeder Strömungsweg ist durch einen federbelasteten Sperrkörper absperrbar, so daß eine Strömung von der jeweiligen Austrittsöffnung zur Eintrittsöffnung nicht erfolgt. Diese Sperrwirkung ist dadurch entsperrbar, daß ein zwischen den beiden Strömungswegen angeordnetes Entsperrmittel vorgesehen ist. Dieses Entsperrmittel besteht aus einem fliegenden Kolben in einer Bohrung, wobei der Kolben die Bohrung gleitend abdichtet. Der Kolben weist zwei stummeiförmige Kolbenstangenenden auf, die bei Bewegung des Kolbens, der durch den Druck des Fluids erfolgt, mit einem Ende der stummeiförmigen Kolbenstange den federbelasteten Sperrkörper gegen die Federspannung entsperrt.Such a check valve is known from practical operation. The known check valve is arranged symmetrically on both sides in a housing and has two flow paths. Each flow path can be blocked by a spring-loaded blocking body, so that no flow occurs from the respective outlet opening to the inlet opening. This blocking effect can be released by providing an unlocking means arranged between the two flow paths. This unlocking means consists of a floating piston in a bore, whereby the piston seals the bore in a sliding manner. The piston has two stub-shaped piston rod ends, which, when the piston moves due to the pressure of the fluid, unlock the spring-loaded blocking body against the spring tension with one end of the stub-shaped piston rod.
Ein Nachteil dieses bekannten Rückschlagventils liegt darin, daß zwei voneinander getrennte Absperrmittel und ein getrenntes Entsperrmittel zur Funktion des Rückschlagventils nötig sind. Ein weiterer Nachteil liegtA disadvantage of this known check valve is that two separate shut-off devices and a separate release device are required for the check valve to function. Another disadvantage is
darin, daß der fliegend gelagerte Kolben eine willkürliche Lage zwischen den beiden Sperrkörpern annimmt, von denen er beabstandet ist. Bei Beaufschlagung mit dem Druckmedium stößt der fliegende Kolben unter Schlageinwirkung auf jeweils ein Absperrmittel, wodurch Beschädigungen möglich sind.in that the floating piston assumes an arbitrary position between the two locking bodies from which it is spaced. When the pressure medium is applied, the floating piston hits one of the locking devices, which can cause damage.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein fluidbetätigtes Ventil, insbesondere ein entsperrbares Rückschlagventil, zu schaffen, das die Nachteile des bekannten Rückschlagventils nicht aufweist, einfach zu fertigen und zu betreiben ist und nur ein bewegliches Teil aufweist. The object of the invention is to create a fluid-operated valve, in particular a pilot-operated check valve, which does not have the disadvantages of the known check valve, is easy to manufacture and operate and has only one moving part.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruchs 1.The problem is solved with a generic valve with the characterizing features of claim 1.
Dadurch, daß das Absperrmittel und das Entsperrmittel integriert als ein Steuerkolben ausgeführt sind, der in einer Bohrung des Gehäuses hin und her bewegbar ist, wobei der Steuerkolben mindestens drei dichtend an der Wand der Bohrung anliegende, voneinander beabstandete erste Abschnitte aufweist, zwischen denen von der Wand der Bohrung beabstandete zweite Abschnitte angeordnet sind, und daß die Strömungswege abhängig von der Stellung des Steuerkolbens in der Bohrung absperrbar oder durch die zweiten Abschnitte freigebbar sind, wird die Wirkung eines entsperrbaren Rückschlagventils, welches doppelseitig ist, erreicht, wobei zur Hin- und Herbewegung des Steuerkolbens nur die Reibungskraft desselben an der Wand der Bohrung überwunden werden muß.Because the shut-off means and the unlocking means are integrated as a control piston that can move back and forth in a bore of the housing, the control piston having at least three first sections that are spaced apart from one another and that seal against the wall of the bore, between which second sections are arranged that are spaced apart from the wall of the bore, and because the flow paths can be shut off or opened by the second sections depending on the position of the control piston in the bore, the effect of a releasable check valve that is double-sided is achieved, whereby only the frictional force of the control piston on the wall of the bore has to be overcome in order to move the control piston back and forth.
Um den Steuerkolben in der Bohrung nicht dichtend einschleifen zu müssen, wobei die enge Passung durch mitgeführte feste Verunreinigungen im Fluid, beispielsweise einem Hydrauliköl, leicht beschädigt werden kann, istIn order to avoid having to grind the control piston into the bore to seal it, whereby the tight fit can easily be damaged by solid contaminants in the fluid, for example hydraulic oil,
vorteilhaft vorgesehen, daß die ersten Abschnitte jeweils an ihrem äußeren Umfang eine Ringnut aufweisen, in der auf dem Nutgrund mindestens ein Dichtring aus elastomerem Werkstoff angeordnet ist und darüber ein Kolbenring aus elastomerem Werkstoff mit etwa rechteckigem Querschnitt, der an den Seiten der Ringnut anliegt und an der Bohrung dichtend anliegt, wobei der Kolbenring mindestens einen Schlitz aufweist, der gegenüber dem Radius des Kolbenrings in einem Winkel &agr; schräg verläuft.It is advantageous that the first sections each have an annular groove on their outer circumference, in which at least one sealing ring made of elastomeric material is arranged on the groove base and above this a piston ring made of elastomeric material with an approximately rectangular cross-section, which rests on the sides of the annular groove and seals against the bore, the piston ring having at least one slot which runs obliquely at an angle α to the radius of the piston ring.
Hierdurch wird bewirkt, daß nicht der Steuerkolben als solcher, sondern die Kolbenringe auf der Wand der Bohrung gleiten, wobei sie durch das unter die Kolbenringe gelangende Fluid an die Wand gepreßt werden. Die Dichtring übernehmen dabei die Dichtung in axialer Richtung.This means that it is not the control piston as such but the piston rings that slide on the wall of the bore, whereby they are pressed against the wall by the fluid that gets under the piston rings. The sealing rings take over the sealing in the axial direction.
In praktischen Versuchen hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Dichtring ein O-Ring ist, und daß der elastomere Werkstoff des Kolbenrings eine geringere Elastizität aufweist als der elastomere Werkstoff des O-Rings. Dadurch wird sowohl eine gute Abdichtung als auch eine gute Gleiteigenschaft des Kolbenrings erreicht.In practical tests it has proven advantageous that the sealing ring is an O-ring and that the elastomeric material of the piston ring has a lower elasticity than the elastomeric material of the O-ring. This achieves both good sealing and good sliding properties of the piston ring.
Zweckmäßig ist dabei der Werkstoff des O-Rings Polyurethan-Elastomere (TPU) und der Werkstoff des Kolbenrings ist Polyacetal (POM).The material of the O-ring is polyurethane elastomers (TPU) and the material of the piston ring is polyacetal (POM).
Der Schlitz in dem Kolbenring ermöglicht eine leichte Montage, wobei der schräg zum Radius des Kolbenrings verlaufende Schlitz einerseits eine gute Dichtung ermöglicht und andererseits bei Überfahren einer in die Bohrung einmündenden weiteren Bohrung des Strömungswegs eine Beschädigung der Schlitzkante vermeidet.The slot in the piston ring enables easy assembly, whereby the slot, which runs at an angle to the radius of the piston ring, enables good sealing on the one hand and, on the other hand, prevents damage to the edge of the slot when driving over another hole in the flow path that leads into the hole.
Der Verlauf des Schlitzes kann gerade sein, so daß der Schlitz in einer Ebene liegt, er kann aber auch gekrümmt ausgeführt werden.The slot can be straight, so that the slot lies in one plane, but it can also be curved.
Der besseren Dichtwirkung wegen ist zweckmäßig vorgesehen, daß die Breite B des Kolbenrings etwa 1,25 &khgr; so groß ist wie ein Durchmesser D eines in die Bohrung einmündenden Strömungsweges.For better sealing effect, it is expedient that the width B of the piston ring is approximately 1.25 x as large as the diameter D of a flow path leading into the bore.
Zur Rückstellung des Steuerkolbens in seine Mittelstellung in der Bohrung befindet sich an jedem Ende des Steuerkolbens ein Federelement, das sich in dem Gehäuse abstützt. Dieses Federelement ist zweckmäßig eine Schraubenfeder. To return the control piston to its central position in the bore, there is a spring element at each end of the control piston, which is supported in the housing. This spring element is conveniently a coil spring.
Alternativ ist ausführbar, daß der Steuerkolben durch an jedem Ende angebrachte elektrisch betätigbare Magnetvorrichtungen bewegbar ist oder daß am einen Ende ein Federelement und am anderen Ende eine Magnetvorrichtung vorgesehen ist.Alternatively, it is possible for the control piston to be movable by electrically actuated magnetic devices attached to each end or for a spring element to be provided at one end and a magnetic device at the other end .
Durch die zweite Alternative ist eine Bewegung des Steuerkolbens unabhängig vom Druck des Fluids möglich, während die beiden Federelemente den Steuerkolben mittig zentrieren und unter dem Druck des Fluids zusammengedrückt werden.The second alternative allows the control piston to move independently of the pressure of the fluid, while the two spring elements center the control piston and are compressed under the pressure of the fluid.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt inPreferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. It shows in
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein doppelt wirkendes entsperrbares Rückschlagventil, inFigure 1 shows a longitudinal section through a double-acting pilot operated check valve, in
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Steuerkolbens in Figur 1, inFigure 2 is an enlarged view of the control piston in Figure 1, in
Figur 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Kolbenrings , und inFigure 3 is an enlarged side view of a piston ring, and in
Figur 4 eine andere Ausgestaltung eines fluidbetätigten Ventils mit elektrisch betätigbaren Magnetvorrichtungen. Figure 4 shows another embodiment of a fluid-operated valve with electrically actuated magnetic devices.
Unter Bezugnahme auf Figur 1 weist ein fluidbetätigtes Ventil 10, hier ein entsperrbares, doppelt wirkendes Rückschlagventil, ein allgemein quaderförmiges Gehäuse 11 auf. An der in Figur 1 unteren Seite befinden sich in dem Gehäuse 11 zwei Eintrittsöffnungen 12, 12' für das Fluid. Das Gehäuse 11 ist zu einer senkrecht verlaufenden Achse spiegelbildlich symmetrisch aufgebaut. Von den Eintrittsöffnungen 12, 12' führen Verbindungsbohrungen zu einer waagerecht durch das Gehäuse 11 geführten Bohrung 15, in der ein Steuerkolben 14 angeordnet ist.With reference to Figure 1, a fluid-operated valve 10, here a pilot-operated, double-acting check valve, has a generally cuboid-shaped housing 11. On the lower side in Figure 1, there are two inlet openings 12, 12' for the fluid in the housing 11. The housing 11 is constructed in a mirror-image, symmetrical manner to a vertical axis. Connecting holes lead from the inlet openings 12, 12' to a hole 15 that runs horizontally through the housing 11 and in which a control piston 14 is arranged.
Die beiden von den Eintrittsöffnungen 12, 12' verlaufenden Strömungswege führen von der Bohrung 15 durch weitere Verbindungsbohrungen zu seitlich angebrachten Austrittsöffnungen 13, 13'.The two flow paths running from the inlet openings 12, 12' lead from the bore 15 through further connecting bores to laterally mounted outlet openings 13, 13'.
In der dargestellten Stellung des Steuerkolbens 14 in der Bohrung 15 sind beide Strömungswege abgesperrt.In the illustrated position of the control piston 14 in the bore 15, both flow paths are blocked.
Der Steuerkolben 14 weist drei erste Abschnitte 16, 16', 16" auf, deren Durchmesser ein wenig kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 15. Auf den drei ersten Abschnitten 16, 16', 16" ist jeweils eine Nut 18, 18', 18" am äußeren Umfang angeordnet (siehe hierzu Figur 2).The control piston 14 has three first sections 16, 16', 16", the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the bore 15. On the three first sections 16, 16', 16", a groove 18, 18', 18" is arranged on the outer circumference (see Figure 2).
Der Steuerkolben 14 ist, was besonders in Figur 2 erkennbar ist, symmetrisch zu dem zweiten Abschnitt 16' angeordnet, der in der Figur 2 mittig liegt.The control piston 14 is, as can be seen particularly in Figure 2, arranged symmetrically to the second section 16', which is located centrally in Figure 2.
Die Nut 18' in dem Abschnitt 16' ist schmaler als die beiden außen liegenden Nuten 18 und 18". In der Nut 18' ist ein O-Ring 21 angebracht und darüber ein Kolbenring 19'. In den Nuten 18 und 18" sind jeweils zwei O-RingeThe groove 18' in the section 16' is narrower than the two outer grooves 18 and 18". In the groove 18' an O-ring 21 is mounted and above it a piston ring 19'. In the grooves 18 and 18" there are two O-rings each
21 angeordnet und darüber je ein Kolbenring 19.21 and above each piston ring 19.
Zwischen den ersten Abschnitten 16, 16', 16" sind zwei zweite Abschnitte 17, 17' angeordnet, die von der Wand der Bohrung 15 beabstandet sind, und aus einem zylindrischen Mittelabschnitt mit zwei konischen Endabschnitten bestehen.Between the first sections 16, 16', 16" two second sections 17, 17' are arranged, which are spaced from the wall of the bore 15 and consist of a cylindrical central section with two conical end sections.
In Figur 1 sind zwei Federelemente 30, 30' dargestellt, die den Steuerkolben 14 in der dargestellten Position zentrieren. Die Federelemente 30, 30' werden durch Einschraubhülsen gesichert.Figure 1 shows two spring elements 30, 30', which center the control piston 14 in the position shown. The spring elements 30, 30' are secured by screw-in sleeves.
In Figur 2 ist weiter erkennbar, daß die Breite des Kolbenrings 19 B ist, wobei B etwa 1,25 &khgr; so groß ist wie ein Durchmesser D einer in die Bohrung 15 einmündenden Verbindungsbohrung, wobei diese Verbindungsbohrung in einem kleinen Ausschnitt des Gehäuses 11 dargestellt ist.In Figure 2 it can also be seen that the width of the piston ring 19 is B, where B is approximately 1.25 x as large as a diameter D of a connecting bore opening into the bore 15, this connecting bore being shown in a small section of the housing 11.
Die Funktionsweise des entsperrbaren Rückschlagventils ist genau wie bei dem bekannten Rückschlagventil insoweit, als ein beispielsweise durch die Eintrittsöffnung 12 unter Druck eintretendes Fluid, den Steuerkolben 14 nach rechts verschiebt, so daß der Strömungsweg durch die Verbindungsbohrung zur Austrittsöffnung 13 frei ist.The functioning of the pilot-operated check valve is exactly the same as that of the known check valve in that, for example, a fluid entering under pressure through the inlet opening 12 moves the control piston 14 to the right so that the flow path through the connecting bore to the outlet opening 13 is free.
Umgekehrt ist der Weg versperrt, wenn ein aus der Austrittsöffnung 13 unter Druck zurückzufließen versuchendes Fluid auf den Steuerkolben 14 trifft.Conversely, the path is blocked if a fluid attempting to flow back from the outlet opening 13 under pressure hits the control piston 14.
Wird jetzt durch die Eintrittsöffnung 12' unter Druck ein Fluid eingeführt, so wird der Steuerkolben 14 nach links gedrückt und der Strömungsweg zur Austrittsöffnung 13' geöffnet, wobei gleichzeitig der Steuerkolben 14 durch seine nach links gerichtete Bewegung den Strömungsweg von der Austrittsöffnung 13 zu der EintrittsöffnungIf a fluid is now introduced under pressure through the inlet opening 12', the control piston 14 is pushed to the left and the flow path to the outlet opening 13' is opened, whereby at the same time the control piston 14, through its leftward movement, closes the flow path from the outlet opening 13 to the inlet opening
12 freigibt, so daß ein darin fließendes Fluid zurückfließen kann.12 so that a fluid flowing therein can flow back.
Die Austrittsöffnungen 13 und 13' können z. B. mit Vorder- und Rückseite einer fluidbetätigten Kolben-Zylinder-Einheit verbunden sein.The outlet openings 13 and 13' can, for example, be connected to the front and rear of a fluid-operated piston-cylinder unit.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Dichtringes 19, wobei der Verlauf eines Schlitzes 20 dargestellt ist. Dieser Schlitz 20 verläuft nicht radial, sondern zum Radius in einem Winkel &agr; schräg. Dadurch wird eine bessere Überlappung der beiden Enden am Schlitz erreicht, was zu einer besseren Dichtigkeit führt.Figure 3 shows a side view of the sealing ring 19, showing the course of a slot 20. This slot 20 does not run radially, but rather at an angle α to the radius. This results in a better overlap of the two ends at the slot, which leads to better sealing.
In dem in Figur 3 dargestellten Beispiel ist der Schlitz gerade, er kann auch nach unten gekrümmt ausgeführt sein. Ebenso ist es möglich, einen weiteren Schlitz, z. B. an der gegenüberliegenden Seite des Kolbenringes 19, auszuführen.In the example shown in Figure 3, the slot is straight, but it can also be curved downwards. It is also possible to make another slot, e.g. on the opposite side of the piston ring 19.
Figur 4 zeigt in einer anderen Ausgestaltung ein Ventil mit insgesamt sechs ersten Abschnitten, die gleitend an der Wand einer waagerecht angebrachten Bohrung anliegen. Dieser Steuerkolben, der im übrigen analog zu dem Steuerkolben 14 ausgeführt ist, wird von zwei Magnetvorrichtungen 40, 40' hin und her bewegt, wobei verschiedene Strömungswege freigegeben bzw. versperrt werden können.Figure 4 shows another embodiment of a valve with a total of six first sections that slide against the wall of a horizontally mounted bore. This control piston, which is otherwise designed analogously to the control piston 14, is moved back and forth by two magnetic devices 40, 40', whereby different flow paths can be opened or blocked.
Als eine weitere, hier nicht gezeigte Alternative ist es möglich, statt elektrisch betriebener Magnetvorrichtungen fluidbetätigte Kolben-Zylinder-Einheiten einzusetzen. As a further alternative, not shown here, it is possible to use fluid-operated piston-cylinder units instead of electrically operated magnetic devices.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9306029U DE9306029U1 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Fluid-operated valve, in particular pilot operated check valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9306029U DE9306029U1 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Fluid-operated valve, in particular pilot operated check valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9306029U1 true DE9306029U1 (en) | 1993-06-17 |
Family
ID=6892314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9306029U Expired - Lifetime DE9306029U1 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Fluid-operated valve, in particular pilot operated check valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
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