DE2719292C3 - Druckentlastetes Hubventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein druckentlastetes Hubventil mit einem im Ventilgehäuse geführten, hohlen Verschlußstück, einem in dem Verschlußstück angeordneten, die Druckentlastungsöffnung im Verschlußstück. steuernden Vorhubverschlußstück und einer zwischen Verschlußstück und Vorhubverschlußstück eingeschalteten, das Vorhubverschlußstück i,n Öffnungssinne· beaufschlagenden elastischen Einrichtung mit einer linearen Kennlinie.

Aus der FR-PS 2178 427 ist ein druckentlastetes Hubventil der vorgenannten Art bekannt Beim öffnen dieses Ventils wird zunächst das Vorhubverschlußstück von der Druckentlastungsöffrung abgehoben, wodurch zwischen Oberseite und Untereite des Verschlußstükkes ein Druckabbau einsetzt, worauf du Verschlußstück mit Unterstützung des Druckmediums von seinem Ventilsitz abgehoben wird.

Piescs Ventil ist gegenüber Druckschwankungen oder Druckstößen in der Auslaßleitung, die auf das Vorhubverschlußstück wirken, empfindlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß seine Empfindlichkeit gegenüber Druckschwankungen oder Druckstößen reduziert wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen Verschlußstück und Vorhubverschlußstück ein weiteres elastisches Element vorgesehen ist, das eine Charakteristik mit Schnappwirkung aufweist und das Vorhubverschlußstück in seinen Endstellungen hält.

Infolge der Verwendung des weiteren elastischen Elementes wird das Vorhubverschlußstück gegen seinen Ventilsitz, d h. gegen die Druckentlastungsöffnung im Verschlußstück, in einer Weise angedrückt, daß zum Anheben des Vorhubverschlußstückes die Schnapp Charakteristik des elastischen Elementes überwunden werden muß.

In diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hinzuweisen, daß es im Armaturenbau bekannt ist. Federn mit Schnappwirkung zu verwenden.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. im Schnitt ein druckentlastetes Hubventil in geöffneter Stellung zeigt;

F i g. 2 zeigt Kennlinien, die das Betriebsverhalten des elastischen Elementes darstellen;

Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf das elastische Element, und

Fig.4 zeigt das elastische Element nach Fig.3 im Schnitt.

Das Hubventil nach F i g. 1 hat einen Ventilkorb 1 von zylindrischer Form mit seitlichen Öffnungen 2, der mit seinem unteren Teil 3 im Ventilgehäuse 4 aufsitzt. Der Ventilkorb I ist im Ventilgehäuse 4 mittels eines Deckels S eingespannt und in seinem hohlen inneren Abschnitt 6 ist ein hohles Verschlußstück 7 mittels einer antreibbaren Stange 8 in Richtung der Achse des

ίο Ventilkorbes verschiebbar untergebracht

Das Medium, dessen Durchfluß mittels des Ventils gesteuert werden soll, tritt durch einen Eintrittsstutzen 9 ein und strömt durch einen Austrittsstutzen 10 aus, sobald das Verschlußstück 7 nach oben bewegt wird und die seitlichen öffnungen 2, die rund um den Ventilkorb 1 angeordnet sind, von dem Verschlußstück 7 fortschreitenü freigegeben werden.

Das Ende 31 der Stange 8 ist straff in ein Vorhubverschlußstück 32 eingeschraubt das im Inneren des Verschlußstückes 7 mit begrenztem Hub in bezug auf dieses verschiebbar angeordnet ist Das Verschlußstück 7 ist mit dem Rand 33 seiner unteren Fläche 35 auf einen im unteren Teil des Ventilkorbes 1 eingearbeiteten Sitz 34 aufsetzbar. Die untere Fläche 35 des Verschlußstückes 7 ist von einer axialen Bohrung 36 durchsetzt auf deren oberen Rand 37, der einen Sitz bildet, das Ende 38 des Vorhubverschlußstückes 32 aufsetzbar ist Die Bohrung 36 bildet die Druckentlastungsöffnung.

An der oberen Stirnfläche des Verschlußstückes 7 sind mittels Schrauben 4t und 42 zwei Klötze 39 und 40 parallel angeschraubt. In dem zwischen diesenKlötzen 39 und 40 vorgesehenen rechteckigen Zwischenraum ist der obere Teil des Vorhubverschlußstückes 32 verdreh sicher eingesetzt.

Im Inneren des Verschlußstückes 7 ist in einer Aussparung 43 eine Druckfeder 44 eingesetzt die bestrebt ist, das Vorhubverschlußstück 32 in bezug auf das Verschlußstück 7 nach oben zu drücken, wobei sie mit ihrem oberen Ende an einer Schulter 46 des Vorhubverschlußstückes 32 abgestützt >,»

Ein elastisches Element 47 in Form einer Scheibe, wie die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Metallscheibe mit an deren Innenrand mündenden Radialschlitzen, ist mit ihrem Außenrand in einer Nut 48 der Wand der Aussparung 43 und mit ihrem Innenrand in einer am Umfang des oberen Teiles des Vorhubverschlußstückes 32 vorgesehenen Nut 49 eingesetzt. Die Scheibe 47 hat eine Charakteristik mit sprunghafter Änderung der ausgeübten Kraft und ist im entspannten Zustand kegelstummpfförmig (z. B. eine Tellerfeder). Das Ventil arbeitet folgendermaßen: In der Schließstellung sitzt das Verschlußstück 7 auf dem Sitz 34 und das Vorhubverschlußstück 33 sitzt auf dem Sitz 37. Die Scheibe 47 ist im Bereich ihres Innenrandes nach unten zu biegeverformt und übt auf das Vorhubverschlußstück 32 eine abwärtsgerichtete Kraft aus, die der von der Druckfeder 44 ausgeübten aufwärtsgerichteten Kraft entgegenwirkt. Zum öffnen des Ventils wird die Stange 8 nach oben gezogen und hebt zunächst das Vorhubverschlußstück 32. wobei die Drugkfeder 44 entspannt und auf die elastische Scheibe 47 eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird. Das Ende 38 des Vorhubverschlußstückes 32 verläßt dabei

("5 seinen Sitz 37. Infolgedessen eröffnet sich dem zu steuernden Medium ein Strömungsweg zwischen dem Eintritts- und dem Austrittsstutzen 9 bzw. 10 durch den Raum zwischen den Klötzen 39 und 40 und dem

Vorhubverschlußstflck 32, die Aussparung 43 und die Bohrung 36 im Boden des Verschlußstückes 7.

Der zwischen der Oberseite und der Unterseite des VerschluQstückes 7 wirkende Druckunterschied nimmt ab, und zu dem Zeitpunkt, zu dem die obere Stirnfläche des Vorhubverschiußstückes 32 die Klötze 39, 40 erreicht, ist die aus der Druckfeder 44 und der zu diesem Zeitpunkt nach oben gebogenen Scheibe 47 bestehende elastische Einrichtung vollständig entspannt, während das Verschlußstück 7 nun seinerseits nach oben mitgenommen wird und das Ventil vollständig geöffnet wird.

Wenn jedoch bei geschlossenem Ventil der Druck merkliche und heftige Änderungen erfährt, gewährleistet die aus der Druckfeder 44 und der elastischen Scheibe 47 bestehende elastische Einrichtung in der durch die Kurven in F i g. 2 veranschaulichten Weise ein Verbleiben des Vorhubverschiußstückes 32 in der Schließstellung. F i g. 2 zeigt auf der Ordinate die auf das Vorhubverschlußstück 32 ausgeübten Kräfte als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Hubsirecken desselben. In der Schließstellung übt die Druckfeder 44 auf das Vorhubverschlußstück 32 eine aufwär'sgerichte-

te Kraft FI aus, die sich beim öffnen entsprechend der Kurve 50 linear ändert, während die Scheibe 47 auf das Vorhubverschlußstück 32 eine nach unten gerichtete Kraft F2 ausübt, so daß das Vorhubverschlußstück 32 der resultierenden Kräftedifferenz F= F2- FI unterliegt. Die Änderungen der Kräfte F2 und Fwährend des Hebens des Vorhubverschiußstückes 32 sind durch die Kurven 51 und 52 in Fig.2 veranschaulicht Wie ersichtlich, stellt die Kurve 50 eine lineare Änderung der Kraft Fl dar, während die Kurve 51 eine starke Änderung der Kraft F2 erkennen läßt Solange die infolge einer Druckänderung auftretende Kraft geringer ist als F, verbleibt also das Vorhubverschlußstück 32 auf seinem Sitz 37 und das Ventil bleibt unter Aufrechterhaltung seiner Dichtwirkung geschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckentlastetes Hubventil mit einem im Ventilgehäuse geführten, hohlen Verschlußstück, einem in dem Verschlußstück angeordneten, die Druckentlastungsöffnung im Verschlußstück steuernden Vorhubverschlußstück und einer zwischen Verschlußstück und Vorhubverschlußstück eingeschalteten, das Vorhubverschlußstück im Öffnungssinne beaufschlagenden elastischen Einrichtung mit einer linearen Kennlinie, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verschlußstück (7) und Vorhubverschlußstück (32) ein weiteres elastisches Element (47) vorgesehen ist, das eine Charakteristik mit Schnappwirkung aufweist und das Vorhubverschlußstück in seinen Endstellungen hält