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Doppelsitzventil.
Die Erfindung betrifft ein Doppelsitzventil, bei dem erfindungsgemäss die Abdichtung durch eine membranartige Scheibe bzw. Ring erzielt wird, bei der die bei Längsverschiebung in der Mitte auftretenden Deformationen sich nicht als zwangsläufige Deformationen und Spannungen auf den Dichtungsrand übertragen, sondern der Dichtungsrand von der Deformation der Mitte nicht beeinflusst wird und für sich jeder entstehenden Diehtungslinie sich anpassen kann. Dies geht sogar so weit, dass Unebenheiten, Ovalitäten od. dgl. ohne Einfluss auf das Dichtverbleiben sind.
Es ist bereits bekannt geworden, die Abdichtung eines Doppelsitzventiles dadurch zu erzielen, dass an einem oder beiden Ventilsitzen Abdiehtungsmittel verwendet werden, die es ermöglichen, beide Ventile derart auf die Sitze zu bringen, dass eine einwandfreie Abdichtung sichergestellt ist.
Mit den bisher geoffenbarten Mitteln aber ist eine Abdichtung in der gewünschten Weise nicht zu erzielen, da alle geoffenbarten Lösungen Scheibenringe od. dgl. aus einem Material verwenden, das zwar elastisch ist, also eine weitere Veischiebung des Ventilkörpers gestattet, aber keine Randabdichtung bei der Deformierung ermöglicht. Durch Versuche, die der Erfinder durchgeführt hat, wurde festgestellt, dass in Metallscheiben, die eine Durchfederung gestatten, Spannungen bei dem Durchdrücken auftreten, welche den Rand mehr oder weniger verziehen. Dadurch geht zwangsweise das allseitige Anliegen der Kantenfläehe auf den Ventilsitz verloren und es bilden sich Spalten, die dann ein Durchlassen des Saugzuges oder Druckes hervorrufen.
Die eist kreisrunden Scheiben deformieren sich zu einer mehr oder weniger unrunden Kegelfläehe, die selbst bei kreisrunder Sitzkante ein völlig allseitige s Aufliegen ausschliesst.
Im Gegensatz hiezu wird erfindungsgemäss als ausgleichsschaffende Abdiehtungsscheibe bzw.
Ring ein Ring bzw. eine Scheibe aus weichem, nachgiebigen Material, also einem Material verwendet, das eine Eigennachgiebigkeit besitzt, also bei weiterer Längsverschiebung nach Aufsitzen und auch in sich selbst nachgibt, so dass es durch den Druck unter entsprechender Deformierung allseitig auf
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Material aufgebaut sind, sind praktisch unmögliche Lösungen. Bei dem starken Bedürfnis, welches insbesondere bei der Flugzeugindustrie für derartige Ventile besteht, liegt auch der beste Beweis für die vorstehenden Folgerungen darin, dass sich bisher in der Praxis und im Handel noch keines der dem Stande der Vorteehnik angehörenden Ventile eingeführt hat.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Doppelsitzventil gemäss der Erfindung. Fig. 2 zeigt den z. B. ferngesteuerten Teil eines Doppelsitzventiles in einer Stellung, welche er im Verlaufe der zweiten Stufe der Betätigung beim Abheben aufweist. Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Doppelsitzventiles dar, bei welcher der Ventilkörper in seiner Verstelleinrichtung in besonderer Art geführt ist.
In Fig. 1 ist 1 das Ventilgehäuse, dessen obere Durchgangsöffnung einen starren Ventilsitz 2 und dessen untere Durchgangsöffnung einen elastischen Ventilsitz 3 aufweist. Die untere Durchgangs-
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öffnungen steuernde Ventilkörper weist einen mittleren an seinem oberen Ende mit Schraubengewinden versehenen Teil 9 auf. Derselbe trägt-an seinem unteren Ende einen stangenartigen Fortsatz 11.
Letzterer ist in einer im unteren Deckel 12 des Doppelsitzventiles eingesetzten Büchse M geführt. Mit 14 ist die Sehlussfeder des Doppelsitzventiles bezeichnet. Der mittlere Teil 9 trägt den unteren Ventilteller 20. Der obere Abschlusskörper 22 mit dem elastischen Ventilteller 16 ist durch Schraubengewinde 21 mit dem mittleren Teil 9 des z. B. ferngesteuerten Ventilkörpers verbunden. Der Abschlusskörper 22 für die obere Durchflussöffnung besitzt eine Büchse 2 ; ;, mittels welcher er auf der Stange 25 geführt ist, die mit dem Anker 26 eines Elektromagneten 1''1 verbunden ist. 27 ist der Kern mit Einsatzbüchse 28.
Die Wicklung des Elektromagneten ist mit 29 bezeichnet. 30 ist ein in das Gehäuse 18 des Elektromagneten eingeschraubtes Abschlussstück, welches in seinem oberen Teile als Abdichtungbüchse zur Aufnahme des Dichtungsmaterials 31 und der Brille 32 ausgebildet ist.. 33 sind die zum Anziehen der Brille dienenden Schraubenbolzen. Das Ahdichtungsstück 3C ist mit Ausnehmungen. 34 zum Durchstecken des Schraubenschlüssels und an seinem oberen Ende mit einem Ringflansch 35 zwecks Verschraubung mit dem Gehäuse 18 des Elektromagneten versehen. 36 ist eine sich gegen den auf der Stange 25 aufgekeilten Teller stützende Pufferfeder.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende :
Wird der Elektromagnet eingeschaltet, so erfolgt zunächst eine mit schwachen ansteigenden Kräften beginnende Verschiebung des Ankers 26 über den grössten Teil seines Verschiebweges. Dabei wird über den Stössel 25 und Teller 37 die Pufferfeder 36 zusammengedrückt, ohne ein Ablösen des Ventiles von seinen Sitzen zu bewirken.
Das kurze Ablösen findet erst während der Endverschiebung des Ankers, also mit maximalen Druckkräften, statt, wobei gleichzeitig eine unmittelbare Kraftübertragung vom Anker auf das Ventil durch Aufsetzen der Anlagefläche auf das obere Bolzenende zusätzlich in Wirkung tritt. Der Magnet kommt dabei mit dem Kern in Berührung.
Trotzdem tritt zufolge der in der Feder 36 aufgespeicherten Kraft nun durch deren Entspannung die weitere Verschiebung des Ventiles ein, u. zw. über seine lange Endstrecke unter gleichzeitigem Spannen der gegenüber der Feder 36 etwa halb so starken Feder 14.
Nach Abschalten des Elektromagneten wird das Ventil durch die Feder 14 wieder geschlossen.
Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird zur vollkommenen Entlastung der fernzusteuernde Maschinenteil erfindungsgemäss an verschiedenen Stellen sowohl in der Richtung seiner Verstellung, als auch quer dazu, nachgiebig gelagert. Diese nachgiebige Lagerung quer zur Verstellrichtung des ferngesteuerten Maschinenteiles wird erfindungsgemäss einerseits durch elastischen Andruck der zusammenwirkenden Abdichtungsteile und anderseits durch entsprechend geringe Bemessung des Durchmessers der stangenförmigen Führungsteile 11 und 25 erzielt, mittels welcher die Lagerung des ferngesteuerten Ventilkörpers erfolgt. Durch diese Anordnung wird auch der selbsttätige Ausgleich aller Unregelmässigkeiten des Abdiehtungskörpers jmd die Erhaltung der Abdichtung unter allen Bedingungen sichergestellt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiele wird die vollkommene Entlastung des Doppelsitzventiles auch dadurch erzielt, dass das Doppelsitzventil einen starren Ventilsitz 2 mit dazugehörigem elastischen Ventilteller 16 und einem elastischen Ventilsitz 3 mit dazugehörigem starren Ventilteller 20 aufweist.
Bei dieser Anordnung wird durch die Anpressung der Ventilteller ein Nachgeben an beiden Sitzstellen erreicht, so dass auch dadurch ein selbsttätiger Ausgleich von Unregelmässigkeiten oder Längen- änderungen stattfindet, die in mangelhafter Herstellung oder Montage, in der Abnutzung oder in
Temperaturunterschieden begründet. sind. Durch diese Anordnung wird der Hauptnaehteil aller bekannten Doppelventile beseitigt, dass sie nicht gleichzeitig an beiden Dichtungsstellen zum Auf- sitzen gebracht werden können. Bei diesen tritt selbst nach sorgfältigem Einsehleifen immer wieder
Undichtheit auf und macht sich der nachteilige Einfluss von Temperatureinflüssen in einer Verminderung der erreichbaren Abdichtung bemerkbar.
Um nun die Grösse des Anpressdruckes entsprechend einstellen zu können, sind erfindungsgemäss die elastisch ausgebildeten Dichtungsteile 3, 16 in Form von Ringscheiben ausgebildet. Dadurch, dass der eine elastische Sitzring 3 im Gehäuse, also am Aussenumfang festgehalten ist, während der andere
Sitzring 16 im Abschlusskörper sitzt, ergeben sich für den dem Druck ausgesetzten elastischen Ring ungleiche axiale Kräfte auf den Abschlusskörper, da bei dem aussen gestützten Ring 3 der grösste Teil der Ringflächenpressung (s/g) vom Gehäuse aufgenommen und der kleinere Teil (%) auf den starren
Ventilteller 20 übertragen wird.
Im Gegensatz dazu ist es bei dem im Ventilkörper sitzenden elastischen
Ring 16 umgekehrt, da dort 5/8 der Pressung auf den Ventilkörper wirksam sind und nur % der
Pressung von der starren Sitzfläche 2 im Gehäuse übernommen werden. Unter Berücksichtigung dieser
Zusammenhänge wird erfindungsgemäss das Verhältnis der beiden Sitzkantendurchmesser (Fig. 1) D 2 derart gewählt, dass sich bei dem längs seines äusseren Umfanges gelagerten elastischen Ringsitz 3 7 f derselbe axiale Abschlussdruck ergibt wie bei dem längs seines inneren Umfanges gelagerten elastischen
Ringteller 16.
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Es hat sich ergeben, dass zur Ermöglichung des Abziehens und um die Durchbiegung der elastischen Ringstücke bei hohen Drücken zu verhindern, es notwendig ist, diese elastischen Teile besonders abzustützen. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der elastische Ringteller 16 auf der Seite des dazu gehörigen Ringsitzes. 2 und der elastische Ringsitz 3 auf der Seite des dazugehörigen Ventiltellers 20 eine das Abziehen dieser Teile bewirkende Stütze 8, 5 besitzt.
In Fig. 3 ist 9 der den unteren Ventilteller 20 tragende mittlere Teil und 16 der obere Ventil- teller. 36 ist die Pufferfeder.
Gemäss der Erfindung weisen die Stützen 8, 5 Führungsteile 8', J'auf, durch welche der ferngesteuerte Ventilkörper 9,22 in Richtung seiner Verstellung geführt wird. Statt einzelner rippen-
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Mittels versehen ist. Ferner sind die Kanten der Stützen 5, 8, gegen welche die elastischen Abdichtungteile , 16 bei geschlossenen Durchgangsöffnungen angepresst sind, gemäss der Erfindung abgenommen vorteilhafterweise abgeschrägt. Infolge dieser Anordnung stützt sich der elastische Dichtungskörper bei seiner Gestaltsänderung infolge Anpressens unter Wirkung des Flüssigkeitsdruckes gegen die Abschrägung, wodurch insbesondere bei hohen Drücken jedwede Beschädigung bzw.
Überbeanspruchung des elastischen Materials des Dichtungskörpers verhindert wird.
Erfindungsgemäss kann durch die Wahl der freien dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzten Breite X der elastischen Ringscheiben (Fig. 1) der Anpressungsdruek auf jene Höhe gebracht werden, welche klaglose Abdichtung bei betriebssicherer Wirkungsweise des Ventiles gewährleistet.
Dem Doppelsitzventil gemäss vorliegender Erfindung kommt der Vorteil absoluter Dichtheit zu, weil der die Abdichtung bewirkende Kantendruck durch Wahl der Breite des dem Druck ausgesetzten elastischen Ringes beliebig gesteigert werden kann und infolge der nachgiebigen Lagerung jedwede Ungleichmässigkeiten, wie Ungenauigkeiten betreffs des Abstandes der Teller, selbsttätig ausgeglichen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Doppelsitzventil, bei dem die eine oder beide Abdichtungsstellen bei ungenauer Einstellung des Ventiles eine Weiterverschiebung des Ventilkörpers bis zum Anliegen beider Abdichtungsstellen ermöglichen, gekennzeichnet durch die Ausbildung der mit Stützringscheibell (5, 8) versehenen
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nachgiebigen Material, z. B. aus Gummi (Fig. 1).