DE102005063229A1

DE102005063229A1 - Non-return valve used as a directly controlled valve comprises a valve seat formed in a base body by a cylinder passage

Info

Publication number: DE102005063229A1
Application number: DE102005063229A
Authority: DE
Inventors: Manfred Stadler
Original assignee: Voith Turbo H and L Hydraulic GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo H and L Hydraulic GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Non-return valve comprises a valve seat (34) formed in a base body by a cylinder passage (35). A cylinder section (40) on the valve body side interacts with the cylinder passage in the block state. A sealing element (42) is provided on the cylinder section and/or in the cylinder passage and seals the valve seat against the valve body (36) when the valve is closed. Preferred Features: The sealing element is formed as a peripheral O-ring which is arranged in a peripheral annular groove on the cylinder section and/or in the cylinder opening.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere ein entsperrbares Rückschlagventil. In der 1 ist ein aus dem Stand der Technik vorbekanntes entsperrbares Rückschlagventil 10 dargestellt. Das Rückschlagventil 10 umfasst einen Grundkörper 12, der einen Ventilsitz 14 für ein im Grundkörper axial bewegbaren Ventilkörper 16 bildet. Der Ventilkörper 16 weist dabei eine sich kegelartig verjüngende Oberfläche auf, die mit dem Ventilsitz 14 zusammenwirkt. Im geschlossenen Zustand wird dabei der Ventilkörper 16 über ein Federelement 18 gegen den Ventilsitz 14 beaufschlagt. Zur Entsperrung ist ein doppelseitig druckbeaufschlagbarer Kolben 20 mit einer Kolbenstange 22 vorgesehen, mit der der Ventilkörper 16 vom Ventilsitz 14 abgehoben werden kann.The invention relates to a check valve, in particular a pilot-operated check valve. In the 1 is a known from the prior art pilot-operated check valve 10 shown. The check valve 10 includes a main body 12 who has a valve seat 14 for an axially movable in the body valve body 16 forms. The valve body 16 In this case has a conically tapered surface, which with the valve seat 14 interacts. In the closed state while the valve body 16 via a spring element 18 against the valve seat 14 applied. To unlock is a double-sided druckbeaufschlagbarer piston 20 with a piston rod 22 provided with the valve body 16 from the valve seat 14 can be lifted.

Derartige entsperrbare Rückschlagventile sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, beispielsweise als direkt gesteuerte oder vorgesteuerte Rückschlagventile.such unlockable check valves are in different embodiments known, for example, as directly controlled or piloted Check valves.

Beim vorbekannten Stand der Technik hat sich als nachteilig herausgestellt, dass selbst bei geschlossenen Ventilen eine gewisse Leckage zwischen Ventilsitz und Ventilkörper auftritt. Insbesondere dann, wenn am Ventilkörper über längere Zeiträume hohe Drucke anstehen, kann sich diese Leckage nachteilig auf über das Rückschlagventil ansteuerbare Maschinenelemente auswirken.At the Prior art has been found to be disadvantageous that even with closed valves a certain leakage between Valve seat and valve body occurs. In particular, when high pressure is present on the valve body for longer periods, can this leakage disadvantageous controllable on the check valve Affect machine elements.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Rückschlagventil derart weiterzubilden, dass gewährleistet wird, dass eine Leckage nicht auftritt.Of the The present invention is therefore the object of an entrance called check valve in such a way that ensures is that a leak does not occur.

Diese Aufgabe wird durch ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass der Ventilsitz durch einen Zylinderdurchbruch im Grundkörper gebildet wird und dass ein ventilkörperseitiger Zylinderabschnitt im gesperrten Zustand des Ventils in den Zylinderdurchbruch eingreift, wobei am Zylinderabschnitt und/oder im Zylinderdurchbruch wenigstens ein Dichtelement vorgesehen ist, welches im geschlossenen Zustand des Ventils den Ventilsitz gegen den Ventilkörper abdichtet.These Task is through a check valve solved with the features of claim 1. It is envisaged that the valve seat is formed by a cylinder breakthrough in the body and that a valve body side Cylinder section in the locked state of the valve in the cylinder opening engages, wherein the cylinder section and / or in the cylinder breakthrough at least one sealing element is provided, which in the closed Condition of the valve seals the valve seat against the valve body.

Durch das Vorsehen des ventilkörperseitigen Zylinderabschnitts, des grundkörperseitigen Zylinderdurchbruchs und des Dichtelements kann gewährleistet werden, dass im geschlossenen Zustand des Ventils dauerhaft keine Leckage auftritt. Vorteilhafterweise ist dabei das Spaltmaß zwischen dem Zylinderabschnitt und dem Zylinderdurchbruch möglichst gering zu halten, so dass mittels dem Dichtelement lediglich dieses Spaltmaß vollständig abzudichten ist.By the provision of the valve body side cylinder portion, of the main body side Cylinder breakthrough and the sealing element can be ensured be that in the closed state of the valve permanently no Leakage occurs. Advantageously, the gap between the cylinder section and the cylinder opening as possible keep low, so that by means of the sealing element, only this Completely seal the gap is.

Vorteilhafterweise ist dabei das Dichtelement als umlaufender O-Ring ausgebildet. Der O-Ring kann dabei vorteilhafterweise einen kreisrunden Querschnitt oder einen ovalen bzw. elliptischen Querschnitt aufweisen.advantageously, In this case, the sealing element is designed as a circumferential O-ring. Of the O-ring can advantageously have a circular cross-section or have an oval or elliptical cross-section.

Um ein funktionssicheres und dauerhaftes Anordnen des O-Rings am Zylinderabschnitt bzw. am Zylinderdurchbruch zu ermöglichen, ist der O-Ring vorteilhafterweise in einer umlaufenden Ringnut am Zylinderabschnitt und/oder im Zylinderdurchbruch angeordnet. Hierdurch wird ein axiales Abstreifen des O-Rings bei einer axialen Bewegung des Ventilkörpers verhindert.Around a reliable and permanent positioning of the O-ring on the cylinder portion or to allow the cylinder breakthrough, the O-ring is advantageous arranged in a circumferential annular groove on the cylinder portion and / or in the cylinder opening. As a result, an axial stripping of the O-ring at an axial Movement of the valve body prevented.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung des O-Rings ergibt sich dann, wenn die Breite der Ringnut gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser des O-Rings ist und/oder wenn die Tiefe der Ringnut geringer ist als der Durchmesser des O- Rings. Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen dem Boden der ventilkörperseitigen bzw. ventilsitzseitigen Ringnut zum ventilsitzseitigen Zylinderdurchbruch bzw. zum ventilkörperseitigen Zylinderabschnitt geringfügig kleiner als der Durchmesser des O-Rings. Dadurch wird gewährleistet, dass im geschlossenen Zustand des Ventils der O-Ring den Ringspalt zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz unter Vorspannung verschließt.A Particularly advantageous arrangement of the O-ring is obtained when the width of the annular groove is equal to or slightly larger than the diameter of the O-ring is and / or if the depth of the ring groove is less than the diameter of the O-ring. advantageously, is the distance between the bottom of the valve body side and valve seat side annular groove to the valve seat side cylinder opening or to the valve body side Cylinder section slightly smaller than the diameter of the O-ring. This will ensure that in the closed state of the valve, the O-ring the annular gap between the valve body and the valve seat is closed under prestress.

Ferner ist erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn der sich in axialer Richtung an den Zylinderdurchbruch und/oder Zylinderabschnitt anschließende Bereich des Ventilsitzes bzw. des Ventilkörpers eine Anfasung als Einführhilfe für den O-Ring aufweist. Dadurch wird beim axialen Bewegen des Ventilkörpers der O-Ring allmählich in den Ringspalt zwischen den Ventilkörper und den Ventilsitz gedrückt.Further is advantageous according to the invention when in the axial direction of the cylinder breakthrough and / or Cylinder section subsequent Area of the valve seat or the valve body chamfering as an insertion for the O-ring has. As a result, the axial movement of the valve body of the O-ring is gradually in pressed the annular gap between the valve body and the valve seat.

Um eine definierte Endlage des Ventilkörpers im Ventilsitz zu erreichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, das der Ventilkörper zur Hubbegrenzung einen mit einem grundkörperseitigen Gegenanschlag zusammenwirkenden Anschlag aufweist. Der Anschlag bzw. der Gegenanschlag kann dabei als Ringbund bzw. Zylindersenke ausgebildet sein.Around to achieve a defined end position of the valve body in the valve seat, is advantageously provided that the valve body for Stroke limit one with a base-body counter-stop having cooperating stop. The stop or counter-stop can be designed as a collar or cylinder rivets.

Der Anschlag kann auf der dem Zylinderabschnitt zugewandten oder auf der dem Zylinderabschnitt abgewandten Seite des Ventilkörpers vorgesehen sein. Durch Vorsehen des Anschlags auf der dem Zylinderabschnitt abgewandten Seite kann eine örtliche Funktionstrennung am Ventilkörper erfolgen; die eine Seite des Ventilkörpers dient zur Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz und die andere Seite des Ventilkörpers dient als Anschlag.Of the Stop may be on the cylinder section facing or on provided the side facing away from the cylinder portion of the valve body be. By providing the stopper on the cylinder portion opposite side can be a local Function separation on the valve body respectively; one side of the valve body serves to seal against the Valve seat and the other side of the valve body serves as a stop.

Das erfindungsgemäße Ventil ist vorzugsweise entsperrbar und weist dazu einen ansteuerbaren Kolben zum Ausrücken des Ventilkörpers aus seiner geschlossenen Stellung auf.The valve according to the invention is preferably unlockable and has to be a controllable piston for disengaging the valve body closed position.

Dabei ist denkbar, dass der Grundkörper in einem Ventilgehäuse untergebraucht ist, in dem der Kolben axial bewegbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkörper und der Ventilkörper als Präzisionsteile innerhalb einer eigenen Baugruppe fertigbar sind. Diese Baugruppe kann dann in ein Ventilgehäuse eingesetzt werden, in welchem der zur Entsperrung des Ventils vorgesehene Kolben untergebracht ist.there it is conceivable that the basic body in a valve housing is underused, in which the piston is axially movable. this has the advantage that the main body and the valve body as precision parts can be manufactured within a separate assembly. This assembly can then be in a valve body be used, in which the intended for unlocking the valve Piston is housed.

Dazu kann der Grundkörper in radialer Richtung verlaufende Durchbrüche aufweisen. Durch diese Durchbrüche kann dann im nicht geschlossenen Zustand des Ventils das Ventil durchströmende Medium vom Zylinderdurchbruch zu einem radial außen liegenden Anschluss strömen.To can the basic body have in the radial direction extending openings. Through this breakthroughs can then in the non-closed state of the valve valve flowing through Flow medium from the cylinder opening to a radially outer connection.

Gemäß der Erfindung ist allerdings auch denkbar, dass der Grundkörper als Ventilgehäuse ausgebildet ist, in dem der Kolben axial bewegbar ist.According to the invention However, it is also conceivable that the base body formed as a valve housing is, in which the piston is axially movable.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, die die in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher beschreiben und erläutern.Further details and advantageous embodiments of the invention are apparent from the following description, which in the 2 and 3 illustrated embodiments of the invention describe and explain in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1: entsperrbares Rückschlagventil gemäß dem Stand der Technik; 1 : pilot operated check valve according to the prior art;

2a: einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen entsperrbaren Rückschlagventils in geöffnetem Zustand; 2a a longitudinal section through a first embodiment of a pilot-operated check valve according to the invention in the open state;

2b: das Rückschlagventil gemäß 2a in geschlossenem Zustand 2 B : the check valve according to 2a in closed condition

2c: das Rückschlagventil gemäß 2a in entsperrtem Zustand; 2c : the check valve according to 2a in unlocked condition;

3a: einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückschlagventils im offenen Zustand und 3a a longitudinal section through a second embodiment of a check valve according to the invention in the open state and

3b: das Rückschlagventil gemäß 3a im geschlossenen Zustand. 3b : the check valve according to 3a in the closed state.

Das in den 2a, 2b und 2c gezeigte erfindungsgemäße Rückschlagventil 30 umfasst einen Grundkörper 32 mit einem Ventilsitz 34. Der Ventilsitz 34 ist dabei als Zylinderdurchbruch 35 ausgebildet. Im Grundkörper 32 ist ein axial bewegbarer Ventilkörper 36 vorgesehen, der von einem Federelement 38 in Schließstellung beaufschlagt wird. In der 2a wird aufgrund des am Anschluss A unter Druck anliegenden Mediums das Federelement 38 vom Ventilkörper 36 zusammengedrückt; das Ventil ist im geöffneten Zustand. Das Medium kann deshalb, wie in der 2a mit Pfeilen angedeutet, über den Anschluss B aus dem Ventil 30 abfließen.That in the 2a . 2 B and 2c shown check valve according to the invention 30 includes a main body 32 with a valve seat 34 , The valve seat 34 is here as a cylinder breakthrough 35 educated. In the main body 32 is an axially movable valve body 36 provided by a spring element 38 is acted upon in the closed position. In the 2a is due to the pressure applied to the port A medium, the spring element 38 from the valve body 36 pressed together; the valve is in the open state. The medium can therefore, as in the 2a indicated by arrows, via port B from the valve 30 flow away.

Wie aus den 2a bis 2c deutlich wird, umfasst der Ventilkörper 36 einen Zylinderabschnitt 40, an dem ein Dichtelement in Form eines O-Rings 42 angeordnet ist. Der O-Ring 42 ist hierbei in einer am Zylinderabschnitt 40 umlaufenden Ringnut 44 vorgesehen.Like from the 2a to 2c becomes clear, comprises the valve body 36 a cylinder section 40 , to which a sealing element in the form of an O-ring 42 is arranged. The O-ring 42 is here in a cylinder section 40 circumferential annular groove 44 intended.

Im geschlossenen Zustand des Ventils gemäß 2b greift der Zylinderabschnitt 40 des Ventilkörpers 36 in den Zylinderdurchbruch 35 des Grundkörpers 32 ein. Der O-Ring 42 ist dabei so angeordnet, dass er den vergleichsweise sehr kleinen Ringspalt zwischen dem Zylinderabschnitt 40 und dem Zylinderdurchbruch 35 abdichtet. Aufgrund der Maße der Ringnut 44, der Querschnittsfläche des O-Rings 42 sowie des Abstandes der Oberfläche des Zylinderdurchbruchs 35 zur Oberfläche des Zylinderabschnitts 40 wird gewährleistet, dass der O-Ring 42 unter Vorspannung gegen den Zylinderdurchbruch 35 beaufschlagt ist. Hierdurch kann eine hohe dauerhafte Dichtheit zwischen Ventilkörper 36 und Ventilsitz 34 erreicht werden.In the closed state of the valve according to 2 B engages the cylinder section 40 of the valve body 36 in the cylinder breakthrough 35 of the basic body 32 one. The O-ring 42 is arranged so that it has the comparatively very small annular gap between the cylinder section 40 and the cylinder break 35 seals. Due to the dimensions of the ring groove 44 , the cross-sectional area of the O-ring 42 and the distance of the surface of the cylinder breakthrough 35 to the surface of the cylinder portion 40 will ensure that the O-ring 42 under preload against the cylinder breakthrough 35 is charged. This allows a high permanent tightness between the valve body 36 and valve seat 34 be achieved.

Um im geschlossenen Zustand gemäß 2b eine definierte Position des O-Rings 42 innerhalb dem Zylinderdurchbruch 35 gewährleisten zu können, weist der Ventilkörper 36 einen schulterartigen Anschlag 46 auf. Dieser Anschlag wirkt im geschlossenen Zustand gegen einen grundkörperseitigen Gegenanschlag 48.To be in the closed state according to 2 B a defined position of the O-ring 42 within the cylinder opening 35 to be able to guarantee, the valve body 36 a shoulder-like stop 46 on. This stop acts in the closed state against a base-side counter-stop 48 ,

An den Zylinderdurchbruch 35 schließt sich in Richtung des Zylinderkörpers 36 eine sich nach radial außen aufweitende Anfasung 45 an. Diese Anfasung dient als Einführhilfe des O-Rings 42 in den Spalt zwischen dem Zylinderabschnitt 40 und dem Zylinderdurchbruch 35.At the cylinder break 35 closes in the direction of the cylinder body 36 a radially outwardly widening chamfer 45 at. This chamfer serves as an insertion aid of the O-ring 42 into the gap between the cylinder section 40 and the cylinder break 35 ,

Wie aus den Figuren deutlich wird, ist der Grundkörper 32 in einem Ventilgehäuse 49 angeordnet. Das Ventilgehäuse 49 umfasst einen Zylinderraum 50, in dem ein beidseitig druckbeaufschlagbarer Kolben 52 samt Kolbenstange 54 angeordnet ist. Über den Kolben 52 kann, wie in der 2c dargestellt, das Ventil entsperrt werden. Dazu rückt die Kolbenstange 54 den Zylinderabschnitt 40 des Ventilkörpers 36 aus dem Zylinderdurchbruch 35 des Grundkörpers 32. In diesem entsperrten Zustand kann dann Medium vom Anschluss B zum Anschluss A strömen.As is clear from the figures, is the main body 32 in a valve housing 49 arranged. The valve housing 49 includes a cylinder space 50 in which a piston which can be pressurized on both sides 52 including piston rod 54 is arranged. About the piston 52 can, as in the 2c shown, the valve will be unlocked. In addition the piston rod moves 54 the cylinder section 40 of the valve body 36 from the cylinder opening 35 of the basic body 32 , Medium can then flow from port B to port A in this unlocked state.

Im Grundkörper 32 sind in radialer Richtung verlaufende Durchbrüche 56 vorgesehen, durch welche das das Ventil durchströmende Medium fließen kann.In the main body 32 are radial openings in the radial direction 56 provided through which flow through the valve medium can.

Das in den 3a und 3b dargestellte Rückschlagventil 60 entspricht im wesentlichen dem Rückschlagventil 30 gemäß den 2a, 2b und 2c. Entsprechende Bauteile sind deshalb mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Beim Rückschlagventil 60 ist lediglich der ventilkörperseitige Anschlag 46 und der zugehörige Gegenanschlag 48 anders ausgebildet. Beim Rückschlagventil 60 befindet sich der Anschlag 46 auf der dem Zylinderabschnitt 40 abgewandten Seite des Ventilkörpers 36. Der Anschlag ist hierbei als Ringbund ausgebildet. Der Gegenanschlag 48 ist beim Rückschlagventil 60 als Zylindersenke am Grundkörper 12 vorgesehen.That in the 3a and 3b illustrated check valve 60 essentially corresponds to the check valve 30 according to the 2a . 2 B and 2c , Corresponding components are therefore provided with corresponding reference numerals. At the check valve 60 is only the valve body side stop 46 and the associated counter-attack 48 trained differently. At the check valve 60 is the stop 46 on the cylinder section 40 opposite side of the valve body 36 , The stop is here designed as a collar. The counter-attack 48 is at the check valve 60 as a cylinder sink on the base body 12 intended.

Claims

Check valve ( 30 . 60 ), in particular unlockable check valve, with a base body ( 32 ), with a base-side valve seat ( 34 ), with one opposite the main body ( 32 ) axially movable, in the closed state of the valve with the valve seat ( 34 ) cooperating valve body ( 36 ), characterized in that the valve seat ( 34 ) by a cylinder breakthrough ( 35 ) in the main body ( 32 ) is formed and that a valve body side cylinder portion ( 40 ) in the locked state of the valve into the cylinder opening ( 35 ) engages, wherein at the cylinder portion ( 40 ) and / or in the cylinder breakthrough ( 35 ) at least one sealing element ( 42 ) is provided, which in the closed state of the valve valve seat ( 39 ) against the valve body ( 36 ) seals.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 42 ) is designed as a circumferential O-ring.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 2, characterized in that the O-ring ( 42 ) in a circumferential annular groove ( 44 ) on the cylinder section ( 40 ) and / or in the cylinder breakthrough ( 35 ) is arranged.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 3, characterized in that the O-ring ( 42 ) has a substantially round diameter, wherein the width of the annular groove ( 44 ) equal to or slightly larger than the diameter of the O-ring ( 42 ) and / or wherein the depth of the annular groove ( 44 ) is less than the diameter of the O-ring ( 42 ).

Valve ( 30 . 60 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the axial direction of the cylinder breakthrough ( 35 ) and / or cylinder section ( 40 ) subsequent area a chamfer ( 45 ) as an insertion aid for the sealing element ( 42 ) having.

Valve ( 30 . 60 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 36 ) for limiting the stroke with a base-side counter-stop ( 48 ) cooperating stop ( 46 ) having.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 6, characterized in that the stop ( 46 ) on the cylinder section ( 40 ) or on the cylinder portion ( 40 ) facing away from the valve body ( 36 ) is provided.

Valve ( 30 . 60 ) according to one of the preceding claims with a pressurizable piston ( 52 . 54 ) for controlled unlocking of the valve.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 8, characterized in that the basic body ( 32 ) in a valve housing ( 49 ) is housed, in which the piston ( 52 ) is axially movable.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 9, characterized in that the basic body ( 32 ) extending in the radial direction breakthroughs ( 56 ) having.

Valve ( 30 . 60 ) according to claim 8, characterized in that the basic body ( 32 ) as a valve housing ( 49 ) is formed, in which the piston ( 52 ) is axially movable.