DE2335133A1 - CONTROL VALVE FOR A PRESSURE DRIVE - Google Patents
CONTROL VALVE FOR A PRESSURE DRIVEInfo
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Description
Steuerventil für einen Druckmittelantrieb Control valve for a pressure medium drive
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Druckmittelantrieb, insbesondere für den hydraulischen oder pneumatischen Antrieb eines elektrischen Leistungsschalters, mit einem drehbev/eglichen Teil, das mindestens einen Kanal zur Führung des Druckmittels aufweist.The invention relates to a control valve for a pressure medium drive, especially for the hydraulic or pneumatic drive of an electrical circuit breaker, with a rotatable part which has at least one channel for guiding the pressure medium.
Ein derartiges Ventil ist aus der DT-AS 1 286 610 bekannt. Es v/eist zwei Kanäle auf, in denen das Druckmittel jeweils um 180° so umgelenkt wird, daß es das Ventil an der Eintrittsfläche wieder verläßt. Ein derartiges Ventil ist strömungstechnisch ungünstig, da jede Umlenkung des Druckmittels zu unerwünschten Druckverlusten führt. Darüber hinaus erfordert das bekannte Ventil einen großen fertigungstechnischen Aufwand. Daneben führt die Aufgabe, die Strömung großer Mengen des Druckmittels zu steuern, bei dem bekannten Ventil zu unerwünscht großen äußeren Abmessungen und damit einem großen Trägheitsmoment des beweglichen Teils. Die Folge davon sind große Eigenzeiten des Ventils, die die Eigenzeit des Schaltvorgangs, also die Zeit zwischen Kommandoga.be und Unterbrechung des elektrischen Kontaktes, wesentlich verlängern. Such a valve is known from DT-AS 1 286 610. It has two channels in which the pressure medium is deflected by 180 ° in such a way that it leaves the valve again at the inlet surface. Such a valve is unfavorable in terms of flow, since every deflection of the pressure medium leads to undesirable pressure losses. In addition, the known valve requires a great deal of manufacturing effort. In addition, the task of controlling the flow of large quantities of the pressure medium leads to undesirably large external dimensions in the known valve and thus to a large moment of inertia of the moving part. The consequence of this is that the valve has long idle times, which significantly lengthen the operating time of the switching process, i.e. the time between command operation and interruption of the electrical contact.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und strömungstechnisch günstiges Ventil zu schaffen, das mit kleiner Eigenzeit die Steuerung auch großer Mengen des Druckmittels erlaubt. Bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, den Kanal parallel zur Drehachse des drehbeweglichen Teils zu führen und die Abmessungen dieses Teils in Richtung der Drehachse gegenüber den übrigen Abmessungen klein zu wählen.The invention is therefore based on the object of creating a simple and fluidically favorable valve that with small proper time also allows the control of large amounts of the pressure medium. In a control valve of the type mentioned at the beginning Art is proposed to solve this problem, to lead the channel parallel to the axis of rotation of the rotatable part and to choose the dimensions of this part in the direction of the axis of rotation small compared to the other dimensions.
409884/0280 " 2 "409884/0280 " 2 "
Der Vorteil dieses Ventils ist vor allem in seiner kleinen Eigenzeit zu sehen, da das drehbewegliche Teil ein geringes Trägheitsmoment aufweist. Daneben ist das Ventil strömungstechnisch besonders günstig, da das Druckmittel das Ventil in einem kurzen Kanal geradlinig durchströmt.The advantage of this valve is to be seen above all in its small intrinsic time, since the rotatable part is a small one Has moment of inertia. In addition, the valve is particularly favorable in terms of flow, since the pressure medium opens the valve straight through a short channel.
Eine weitere Verringerung der Eigenzeit des Ventils läßt sich noch dadurch erreichen, daß das drehbewegliche Teil mit Hilfe eines an sich bekannten elektrodynamischen Antriebes bewegbar ist. Dieser ermöglicht die Erzeugung steiler mechanischer Impulse mit einfachen Mitteln. Es ist aber auch möglich, das Ventil seinerseits mit Hilfe eines Druckmittels zu bewegen.A further reduction in the operating time of the valve can be achieved in that the rotatable part with the help a known electrodynamic drive is movable. This enables the generation of steep mechanical Impetus with simple means. But it is also possible for its part to move the valve with the aid of a pressure medium.
Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausführung des Steuerventils besteht darin, daß das drehbewegliche Teil als Scheibe ausgebildet und an seiner Randfläche kugelgelagert ist. Ein derartiges Ventil besitzt eine lange Lebensdauer und ist außerdem leicht beweglich. Es sind aber auch andere Ausführungsformen des Ventils möglich, bei denen das bewegliche Teil beispielsweise sektorförmig ausgebildet ist.A particularly simple and advantageous embodiment of the control valve consists in that the rotatable part is designed as a disk and is ball-bearing on its edge surface. Such a thing The valve has a long service life and is also easy to move. But there are also other embodiments of the valve possible, in which the movable part is, for example, sector-shaped.
In einfacher Weise läßt sich die Dichtung zwischen dem Ventil und den an das Ventil anstoßenden Leitungen des Druckmittels dadurch vornehmen, daß jede Leitung in einen beweglichen Hohlzylinder mündet, der an das drehbewegliche Teil ansteht und auf den rieben einer konstanten Federkraft bei Anwesenheit des Druckmittels eine zusätzliche Kraft wirkt, die den Hohlzylinder auf das bewegliche Teil drückt.In a simple way, the seal between the valve and make the lines of the pressure medium abutting the valve in that each line is inserted into a movable hollow cylinder opens, which is pending on the rotatable part and rubbed a constant spring force in the presence of the pressure medium an additional force acts, which presses the hollow cylinder onto the moving part.
Pas erfindungsgemäße Ventil dient in erster Linie der Steuerung des hydraulischen Druckmittels in Leistungsschaltern. Es ist aber z.B. auch möglich, das Ventil zur Steuerung der Druckluft in Rohrpostanlagen zu verwenden.The valve according to the invention is primarily used to control the hydraulic pressure medium in circuit breakers. It is but it is also possible, for example, to use the valve to control the compressed air in pneumatic tube systems.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.Figures 1 and 2 show embodiments of the invention.
409884/0280 " 3 "409884/0280 " 3 "
VPA 73/3770 2 3 3 5 Ί 3VPA 73/3770 2 3 3 5 Ί 3
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Steuerventil dargestellt. In Fig. 1 a section is shown through a control valve.
Der in Fig. 2 gezeigte Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1 stellt insbesondere den Antrieb des drehbeweglichen Teils dar.The section shown in Fig. 2 along the line H-II in Fig. 1 represents in particular the drive of the rotatable Partly represents.
Die Figuren zeigen das drehbewegliche Teil 1, dessen Drehachse 2 die Symmetrieachse von Fig. 1 ist. Das Teil ist als Scheibe ausgebildet und an seiner Randfläche mit Hilfe eines Kugellagers 3 in dem aus zwei Teilen 4, 5 bestehenden Ventilgehäuse geführt. Die Scheibe 1 besitzt zwei Öffnungen (6,7)» wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist.The figures show the rotatable part 1, its axis of rotation 2 is the axis of symmetry of FIG. The part is designed as a disc and on its edge surface with the help of a Ball bearing 3 guided in the valve housing consisting of two parts 4, 5. The disc 1 has two openings (6.7) » as can be seen in particular in FIG.
An dem Teil 1 stoßen vier parallel zur Strömungsrichtung des Druckmittels bewegliche gleiche Hohlzylinder 8 bis 11 an, in die Leitungen 12, 13» 14 .einmünden. Jeder Hohlzylinder wird mit Hilfe einer ¥ell-Feder 15 auf das bewegliche Teil 1 gedrückt. Darüber hinaus ist er so ausgebildet, daß bei Anwesenheit eines Druckmittels eine zusätzliche Kraft auf den Hohlzylinder wirkt. Diese wird"dadurch erzeugt, daß der äußere Querschnitt Q jedes Zylinders .größer als die Öffnungsfläche F ist. Damit ist dafür gesorgt, daß die Hohlzylinder bis 11 stets dicht an dem Teil 1 anliegen. Die Abdichtung der beweglichen Hohlzylinder 8 bis 11 gegenüber dem Ventilgehäuse 4, 5 erfolgt durch Dichtungsringe 16; ein weiterer Dichtungsring 17 dient der Abdichtung des Ventilgehäuses 4,5.On part 1, four abut parallel to the direction of flow of the The same hollow cylinder 8 to 11, which can be moved by pressure means, into which lines 12, 13 »14 open. Every hollow cylinder will pressed onto the movable part 1 with the aid of a ¥ ell spring 15. In addition, it is designed so that when present a pressure medium, an additional force acts on the hollow cylinder. This is "generated by the outer cross-section Q of each cylinder. is larger than the opening area F. This ensures that the hollow cylinder to 11 are always in close contact with part 1. The sealing of the movable hollow cylinder 8 to 11 with respect to the valve housing 4, 5 takes place through sealing rings 16; Another sealing ring 17 is used to seal the valve housing 4, 5.
Der in Fig. 2 dargestellte Antrieb der Ventilscheibe 1 besteht aus zwei in axialer Richtung beweglichen Stangen 18, 19, die wechselseitig auf einen Bolzen 20, der unmittelbar mit dem Teil 1 verbunden ist, einwirken. Der Bolzen 20 und die Stangen 18, 19 sind in einer Aussparung 21 des Ventilgehäuses beweglich. Die beiden Stangen werden z.B. mit Hilfe eines elektrodynamischen Antriebes bewegt. Dieser besteht für jede.The illustrated in Fig. 2 drive of the valve disc 1 consists of two axially movable rods 18, 19, which act alternately on a bolt 20 which is directly connected to the part 1. The bolt 20 and the Rods 18, 19 are movable in a recess 21 of the valve housing. The two rods are e.g. electrodynamic drive moves. This exists for everyone.
40 9884/0280 ~ k ~ 40 9884/0280 ~ k ~
Stange Im einfachsten Fall aus einer mit der Stange verbundenen Metallplatte 22 bzw. 23, der eine Spule 24 bzw. 2-5 gegenübersteht. Jede Spule 24, 25 ist in einen Stromkreis 26, 27 eingeschaltet, der im wesentlichen aus einem Kondensator 28, 29, der durch.nicht dargestellte Mittel ständig geladen gehalten wird, und einem Schalter 30, 31 besteht. Die Wirkungsweise des Steuerventils ist folgende:Rod In the simplest case, it consists of a metal plate 22 or 23 connected to the rod and facing a coil 24 or 2-5. Each coil 24, 25 is connected to a circuit 26, 27 which essentially consists of a capacitor 28, 29, which is kept constantly charged by means not shown, and a switch 30, 31 consists. The mode of action of the control valve is as follows:
Das drehbare Teil 1 besitzt zwei Endstellungen. Bei der einen stehen die mit einer nicht dargestellten Kompressionseinrichtung verbundene Zuflußleitung 12 und die Leitung 13 über die Öffnung 7 des drehbeweglichen Teils 1! miteinander in Verbindung, während die Abflußleitung 14 verschlossen ist. Das z.B. flüssige Druckmittel (Öl) durchströmt in diesem Fall die Leitungen 12 und 13 und .gelangt beispielsweise in den Arbeitsraum 32 eines Zylinders 33 und verschiebt einen Kolben 34 nach rechts. Bei dieser Bewegung wird beispielsweise ein nicht dargestellter Kontakt des anzutreibenden Schalters geschlossen.The rotatable part 1 has two end positions. In one of these, there are those with a compression device (not shown) connected inflow line 12 and the line 13 through the opening 7 of the rotatable part 1! in connection with each other, while the drain line 14 is closed. The e.g. liquid pressure medium (oil) flows through the lines 12 in this case and 13 and. arrives, for example, in the work space 32 of a Cylinder 33 and moves a piston 34 to the right. at This movement closes a contact, not shown, of the switch to be driven, for example.
Zum Öffnen dieses Kontaktes wird der Stromkreis 27 mit KIIfe des Schalters 31 geschlossen. Damit entlädt sich der Kondensator 29 über die Spule 25. Das hat zur Folge, daß die Scheibe 23 und damit die Stange 19 abgestoßen und dadurch die Scheibe 1 um etwa 70° im Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Teil 1 erreicht die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Endlage, in der die Zuflußleitung 12 verschlossen, die Abflußleitung hingegen über die Öffnung 6 des Teils 1 mit der Leitung 13 verbunden Ist. In diesem Fall ist es möglich, z.B. durch eine Feder 35, den Kolben 34 nach links zu schieben und somit den vorher geschlossenen Kontakt wieder zu öffnen. Die Bewegung des Kolbens 34 in der angegebenen Weise führt dazu, daß das Druckmittel durch die Leitungen 13 und 14 abfließt.To open this contact, the circuit 27 with KIIfe of switch 31 closed. The capacitor 29 is thus discharged via the coil 25. This has the consequence that the disk 23 and thus the rod 19 is repelled and thereby the disk 1 is rotated clockwise by about 70 °. The part 1 reaches the end position shown in FIGS. 1 and 2, in which the inflow line 12 is closed, the outflow line however, is connected to the line 13 via the opening 6 of the part 1. In this case it is possible, e.g. through a Spring 35 to push the piston 34 to the left and thus the to open the previously closed contact again. The movement of the piston 34 in the manner indicated causes the Pressure medium flows through the lines 13 and 14.
40 9884/028040 9884/0280
Bei der in den Figuren dargestellten Ausführung des Ventils besitzt das drehbewegliche Teil 1 zv/ei Kanäle 6, 7 zur Führung des Druckmittels. Es ist aber auch möglich, das drehbewegliche Teil 1 des Steuerventils mit lediglich einer Öffnung zu versehen, die abwechselnd die Verbind/ung der Leitungen 12 und 13 bzw. der Leitungen 13 und 14 herste3.lt. Ein derartiges Ventil besitzt aber eine etwas größere iligenzeit, da der VJinkel, um den das Teil zwischen den beiden Einstellungen gedreht v/erden muß, bei einem drehbev/eglichen Teil mit nur einer Öffnung geringfügig größer ist.In the embodiment of the valve shown in the figures, the rotatable part 1 has two channels 6, 7 for guidance of the pressure medium. But it is also possible to use the rotatable Part 1 of the control valve to be provided with only one opening, which alternately connects the lines 12 and 13 or the lines 13 and 14 herste3.lt. Such a thing Valve, however, has a somewhat longer elimination time, since the Angle by which the part is between the two settings must be rotated, for a rotatable part with only an opening is slightly larger.
4 Ansprüche4 claims
2 Figuren *2 figures *
40983/*/0280 6 40983 / * / 0280 6
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