DE19631364A1

DE19631364A1 - Pressure valve with housing and valve disc on end of rod - has hollow piston attached to valve disc and held in cylindrical part of valve housing

Info

Publication number: DE19631364A1
Application number: DE1996131364
Authority: DE
Inventors: Wilfried Unrath
Original assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Current assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2016-08-03
Also published as: DE29512700U1; DE19631364B4; ATA142096A; AT406897B

Abstract

The pressure valve comprises a valve casing containing a valve dish which can be rotated on a spindle and with one end of a rod fixed to it. The other end or the rod can be moved in the spindle. The valve dish (24) has a hollow piston (32) attached to it. The piston skirt surrounds the rod (22). The piston can move axially in a cylinder (30) in the valve casing (10), and is a pressure-tight fit in it. The cylinder cavity is connected to the pressure side of the valve through the valve dish. There may be a ball bearing (38) between the rod and the piston.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckventil mit einem Ventilgehäuse und einem in dem Ventilgehäuse durch Drehung einer Spindel beweglichen Ventilteller, der an dem einen Ende einer Stange befestigt ist, deren anderes Ende axial begrenzt verschiebbar in der Spindel aufgenommen ist.The invention relates to a pressure valve with a valve housing and one movable in the valve housing by rotating a spindle Valve plate, which is attached to one end of a rod, the other end axially slidably received in the spindle is.

Derartige Druckventile werden als Absperreinrichtung der Druckaus gänge von Feuerwehrpumpen verwendet. Durch den relativ zur Spindel axial begrenzt verschiebbaren Ventilteller haben sie zugleich die Funktion eines Rückschlagventils. Die Betätigung des Druckventils erfolgt durch Drehung der Spindel mittels eines Handrads.Such pressure valves are used as a shut-off device for the pressure used by fire pumps. Through the relative to the spindle axially limited displaceable valve plates they also have the Function of a check valve. The actuation of the pressure valve is done by turning the spindle using a handwheel.

Viele Feuerwehrfahrzeuge sind mit Pumpen ausgerüstet, deren Schließdruck über 16 bar liegt und durch eine automatische Druckregu lierung konstant gehalten werden kann. Das Schließen des Druckventils durch Drehen des Handrads erfordert dann eine sehr hohe Kraft.Many fire engines are equipped with pumps, their Closing pressure is over 16 bar and by an automatic pressure regulator lation can be kept constant. Closing the pressure valve turning the handwheel then requires a very high force.

Durch die Erfindung wird ein Druckventil der eingangs angegebenen Art dahingehend weitergebildet, daß die zum Schließen erforderliche Stellkraft an der Spindel erheblich reduziert wird. Gemäß der Erfin dung ist an den Ventilteller ein Hohlkolben angeschlossen, dessen Mantel die Stange umgibt; der Hohlkolben ist in einem zylindrischen Abschnitt des Ventilgehäuses axial verschiebbar sowie druckdicht auf genommen. Der durch den zylindrischen Abschnitt des Ventilgehäuses und den Hohlkolben begrenzte Innenraum im Ventilgehäuse ist durch den Ventilteller hindurch mit der Druckseite des Druckventils verbunden. Auf den Hohlkolben - und somit auf den Ventilteller - wirkt somit eine hydraulisch erzeugte Stellkraft, die zum Dichtsitz gerichtet ist. Um diese hydraulische Stellkraft wird die an der Spindel aufzubringende Kraft vermindert. Da die hydraulisch erzeugte Stellkraft proportional zum Wasserdruck ist, bleibt die an der Spindel zum Schließen des Druckventils aufzubringende Kraft auch bei veränderlichem Druck weit gehend konstant.The invention provides a pressure valve of the type specified Art further developed in that the necessary for closing Actuating force on the spindle is significantly reduced. According to the Erfin a hollow piston is connected to the valve plate Coat surrounds the pole; the hollow piston is in a cylindrical Section of the valve housing is axially displaceable and pressure-tight taken. The through the cylindrical portion of the valve body and the hollow piston is limited by the interior space in the valve housing Valve plate connected to the pressure side of the pressure valve. One acts on the hollow piston - and thus on the valve disk hydraulically generated actuating force, which is directed towards the sealing seat. Around this hydraulic actuating force becomes the one to be applied to the spindle Strength decreased. Because the hydraulically generated actuating force is proportional to the water pressure, remains on the spindle to close the Pressure valve force to be exerted even with variable pressure going constant.

Der zylindrische Abschnitt des Ventilgehäuses kann auch durch einen in das Ventilgehäuse eingesetzten, an ihm befestigten Zylinder gebildet sein, so daß das Ventilgehäuse aus mehreren Teilen zusammen gesetzt ist.The cylindrical section of the valve housing can also be through a cylinder inserted into the valve housing and attached to it be formed so that the valve housing is composed of several parts is set.

Zur Verminderung der Reibung ist vorzugsweise zwischen der Stange und dem Kolben ein Kugellager angeordnet.To reduce friction is preferably between the rod and the piston a ball bearing arranged.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ragt das dem Ventilteller zugewandte Ende der Spindel axial verschiebbar und druckdicht in den Innenraum hinein. Durch diese Anordnung wird die axiale Baulänge, die zur Unterbringung von Kolben und Zylinder im Ventilgehäuse benötigt wird, gering gehalten, so daß vorhandene Ventilgehäuse - gegebenen falls leicht modifiziert - verwendet werden können.In the preferred embodiment, this protrudes from the valve disk facing end of the spindle axially displaceable and pressure-tight in the Interior. With this arrangement, the axial length is needed to accommodate pistons and cylinders in the valve housing is kept low, so that existing valve housing - given if slightly modified - can be used.

Ferner weist der zylindrische Abschnitt an seiner Innenseite am spindelseitigen Ende einen radial erweiterten Bereich auf, an dessen Innenseite der Hohlkolben nicht anliegt. In diesen Bereich kann der Hohlkolben so weit eindringen, daß der Innenraum zu seinem Entleeren mit dem Ventilausgang in Verbindung steht. Der Hohlkolben liegt somit nicht mehr abdichtend an der Innenseite an, sondern kann umspült werden. Furthermore, the cylindrical section has on its inside spindle-side end on a radially enlarged area, at the The inside of the hollow piston is not in contact. In this area the Penetrate the hollow piston so far that the interior for emptying is connected to the valve outlet. The hollow piston thus lies no longer seals on the inside, but can be washed around will.

Zur Lagerung der Spindel ist eine Spindelführung vorgesehen, die ein in den Innenraum ragendes freies Ende mit einer Führungsbuchse aufweist, die an einen Spindelabschnitt angreift, der eine glatte, zylindrische Außenoberfläche hat. Die Führungsbuchse soll die Spindel jedoch nur radial grob lagern, da ein gewisses radiales Spiel dem Ventilteller die Möglichkeit gibt, sich an den Ventilsitz anzupassen.A spindle guide is provided for mounting the spindle a free end protruding into the interior with a guide bush which engages a spindle section which has a smooth, has cylindrical outer surface. The guide bush is supposed to be the spindle however, only store it roughly radially, as there is a certain radial play Valve plate gives the opportunity to adapt to the valve seat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Figuren zeigt:An embodiment of the invention will now be described with reference described in more detail on the drawings. The figures show:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Druckventil in der Schließstellung, Fig. 1 is an axial longitudinal section through the inventive pressure valve in the closed position,

Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Druckventil in der Rückschlag ventilstellung, und Fig. 2, the pressure valve shown in Fig. 1 in the check valve position, and

Fig. 3 das in Fig. 1 gezeigte Druckventil in der Entleerungs stellung bei vollständig zurückgefahrenem Hohlkolben. Fig. 3, the pressure valve shown in Fig. 1 in the emptying position with the hollow piston completely retracted.

In Fig. 1 ist ein Druckventil 1 gezeigt, das an dem Druckausgang einer Feuerwehrpumpe angeschlossen ist. Das Ventilgehäuse 10 weist einen einem (nicht gezeigten) Ventilsitz zugewandten Druckanschluß 12 und einen abgewinkelten Ventilausgang 14 auf. Eine Spindel 16, an deren freiem Ende ein Handrad 17 befestigt ist, steht über ein Außen gewinde mit einem Innengewinde einer in das Ventilgehäuse 10 einge gossenen Spindenführung 18 in Eingriff und ragt in einen Innenraum 19 des Ventilgehäuses 10 hinein. Der Innenraum 19 ist durch einen Hohl kolben 20 und einen zylindrischen Abschnitt 21 des Ventilgehäuses 10 begrenzt. Der Abschnitt 21 umgibt die Spindel 16 und den Hohlkolben 20 koaxial, wobei der Hohlkolben 20 axial verschiebbar ist und druckdicht an der Innenseite des Abschnitts 21 anliegt. Das in den Innenraum 19 des Ventilgehäuses 10 hineinragende Ende 16a der Spindel 16 ist mit einer axialen Bohrung 22 versehen, in der ein Kolben 23 am einen Ende einer Stange 24 axial verschiebbar aufgenommen ist. Am anderen Ende der Stange 24 ist ein Ventilteller 25 angeschlossen. Durch eine in die Bohrung 22 eingesetzte Druckfeder 26 wird die Stange 24 zur Druckseite hin vorbelastet. In Fig. 1, a pressure valve 1 is shown, which is connected to the pressure outlet of a fire pump. The valve housing 10 has a pressure connection 12 facing a valve seat (not shown) and an angled valve outlet 14 . A spindle 16 , at the free end of which a handwheel 17 is fastened, is engaged via an external thread with an internal thread of a spindle guide 18 cast into the valve housing 10 and projects into an interior 19 of the valve housing 10 . The interior 19 is limited by a hollow piston 20 and a cylindrical portion 21 of the valve housing 10 . The section 21 coaxially surrounds the spindle 16 and the hollow piston 20 , the hollow piston 20 being axially displaceable and bearing pressure-tight on the inside of the section 21 . The end 16 a of the spindle 16 protruding into the interior 19 of the valve housing 10 is provided with an axial bore 22 in which a piston 23 is axially displaceably received at one end of a rod 24 . At the other end of the rod 24 , a valve plate 25 is connected. The rod 24 is preloaded towards the pressure side by a compression spring 26 inserted into the bore 22 .

Die Spindelführung 18 ragt ebenfalls in den Innenraum 19 hinein und hat ein freies Ende, auf das eine Führungsbuchse 27 aus Kunststoff aufgepreßt ist. Die Führungsbuchse 27 greift an einem unteren Spindel abschnitt an, der eine glatte, zylindrische Außenoberfläche hat. Eine Dichtung 28 wird zwischen der Führungsbuchse 27 und dem freien Ende der Spindelführung 18 gelagert.The spindle guide 18 also projects into the interior 19 and has a free end onto which a plastic guide bushing 27 is pressed. The guide bushing 27 engages with a lower spindle section, which has a smooth, cylindrical outer surface. A seal 28 is mounted between the guide bush 27 and the free end of the spindle guide 18 .

Der Innenraum 19 steht mit der Druckseite über einen den Ventil teller 25 und die Stange 24 koaxial durchdringenden Kanal und eine radiale Bohrung 29 in Verbindung. Zwischen der Stange 24 und dem Hohl kolben 20 ist ein Kugellager 30 angeordnet.The interior 19 is connected to the pressure side via a valve plate 25 and the rod 24 coaxially penetrating channel and a radial bore 29 in connection. Between the rod 24 and the hollow piston 20 , a ball bearing 30 is arranged.

Der Innendurchmesser des Abschnitts 21 ist mit D, der Außendurch messer des Endes 16a der Spindel 16 mit d bezeichnet. Durch den Was serdruck auf der Druckseite wirkt somit auf den Hohlkolben 23 - und folglich auf den Ventilteller 25 - eine hydraulisch erzeugte Druck kraft F in Richtung der Druckseite, die proportional zum Produkt aus Wasserdruck und Differenzfläche D² - d² ist. Um diese Kraft F ist die an der Spindel 16 aufzubringende Stellkraft vermindert, wenn das Druckventil 1 von einer offenen Stellung, in der der Ventilteller 25 angehoben ist, in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung gebracht werden soll. Beim Schließen drückt die untere Stirnseite des Hohlkol bens 20 gegen die Oberseite des Ventiltellers 25.The inside diameter of section 21 is denoted by D, the outside diameter of end 16 a of spindle 16 is denoted by d. By What serdruck on the pressure side thus acts on the hollow piston 23 - and consequently on the valve plate 25 - a hydraulically generated pressure force F in the direction of the pressure side, which is proportional to the product of water pressure and differential area D² - d². The actuating force to be applied to the spindle 16 is reduced by this force F when the pressure valve 1 is to be brought into the closed position shown in FIG. 1 from an open position in which the valve plate 25 is raised. When closing, the lower end face of the hollow piston 20 presses against the upper side of the valve plate 25 .

Aus der Öffnungsstellung, die in Fig. 2 durch einen mit unter brochenen Linien gezeigten Ventilteller 25 angedeutet ist, kann das Ventil 1 auch in die Rückschlagventilstellung, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, gelangen, da der Ventilteller 25 relativ zur Spindel 16 axial verschiebbar ist.From the open position, which is indicated in Fig. 2 by a valve plate 25 shown with broken lines, the valve 1 can also reach the check valve position, which is shown with solid lines, since the valve plate 25 is axially displaceable relative to the spindle 16 .

In der in Fig. 3 gezeigten Stellung wird der Hohlkolben 20 zum oberen, spindelseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts 21 verscho ben. Im Bereich des Endes hat der zylindrische Abschnitt 21 an seiner Innenseite einen radial bezüglich des Hohlkolbens 20 erweiterten Be reich 31, in dem der Hohlkolben 20 nicht an der Innenseite anliegt, so daß der Innenraum 19 über den entstehenden Ringspalt mit dem Ventil ausgang 14 in Verbildung steht und entleert werden kann.In the position shown in FIG. 3, the hollow piston 20 is moved to the upper, spindle-side end of the cylindrical section 21 . In the area of the end, the cylindrical portion 21 has on its inside a radially enlarged with respect to the hollow piston 20 Be 31 , in which the hollow piston 20 does not rest on the inside, so that the interior 19 via the resulting annular gap with the valve output 14 in formation stands and can be emptied.

Claims

1. Pressure valve with a valve housing and in the valve housing by rotation of a spindle movable valve plate, which is attached to one end of a rod, the other end of which is axially displaceably accommodated in the spindle, characterized in that the valve plate ( 25 ) a hollow piston ( 20 ) is ruled out, the jacket of which surrounds the rod ( 24 ), that the hollow piston ( 20 ) is axially displaceable and pressure-tight in a cylindrical section ( 21 ) of the valve housing ( 10 ) and that the through the cylindrical Section ( 21 ) of the valve housing ( 10 ) and the hollow piston ( 20 ) limited interior ( 19 ) in the valve housing ( 10 ) through the valve plate ( 25 ) is connected to the pressure side of the pressure valve.

2. Pressure valve according to claim 1, characterized in that the cylindrical section ( 21 ) is formed by a set in the valve housing ( 10 ), attached to it cylinder.

3. Pressure valve according to claim 1 or 2, characterized in that a ball bearing ( 30 ) is arranged between the rod ( 24 ) and the hollow piston ( 20 ).

4. Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve plate ( 25 ) facing end ( 16 a) of the spindle ( 16 ) axially displaceable and pressure-tight in the section through ( 21 ) and the hollow piston ( 20 ) limited Interior ( 19 ) protrudes into it.

5. Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cylindrical portion ( 21 ) on its inner side at the spindle end has a radially enlarged area ( 31 ), on the inside of which the hollow piston ( 20 ) does not abut and in which the hollow piston ( 20 ) can penetrate so far that the interior ( 19 ) is connected to the valve outlet ( 14 ) for its emptying.

6. Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that a spindle guide ( 18 ) is provided which has a free end projecting into the interior ( 19 ) with a guide bushing ( 27 ) which is on a spindle section with a smooth, cylindrical Attacks the outer surface.

7. Pressure valve according to claim 6, characterized in that the guide bush ( 27 ) is connected by a press fit to the free end of the spin delführung ( 18 ) and a seal ( 28 ) between itself and the spindle guide ( 18 ) which holds on Spindle ( 16 ) attacks.

8. Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized by a spindle guide ( 18 ) cast into the valve housing ( 10 ).