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Kolbenventil
Die Erfindung betrifft ein Kolbenventil, bei dem die Abdichtung ausschliesslich zwischen der zylindrischen Mantelfläche eines axial verschiebbaren, mit keinen Durchbrechungen versehenen Kolbens und zwei im Ventilgehäuse gelagerten, den Kolben umgebenden Dichtungsringen aus elastischem Material stattfindet (österreichische Patentschrift Nr. 92419). Ventile dieser Art weisen den Vorteil auf, dass relativ grosse Dichtflächen erhalten werden und dass die Dichtungen dem korrodierenden Einfluss des strömenden Mediums entzogen sind und während des Betriebes nachgestellt werden können. Da diese Ventile, wie die üblichen Durchgangsventile mit Tellersitz, erhebliche Richtungsänderungen des Mediums und weitgehende Änderungen des Strömungquerschnittes bedingen, sind gewisse Strömungsverluste unvermeidlich.
Es wurde daher vorgeschlagen, den Ein-und Auslasskanal eines solchen Ventils in Form einer Wellenlinie auszubilden, an welcher die Kolbenachse tangential liegt (österreichische Patentschrift Nr. 127674). Bei dieser Ausbildung sind zwar die Umlenkungverluste herabgesetzt, jedoch nicht völlig behoben, und überdies muss eine Schräglage der Ventilspindel in Kauf genommen werden.
Gemäss der Erfindung liegen die Achsen der geradlinigen Ein-und Auslasskanäle in einer zur
Kolbenachse senkrechten Ebene und beiderseits dieser Kanäle sind Dichtungsstege zwischen beiden Dichtungsringen vorgesehen. Hiedurch werden Änderungen der Strömungsrichtung und
Strömungsquerschnitte vollständig vermieden, so dass die durch solche Änderungen verursachten
Strömungsverluste zur Gänze ausgeschaltet sind.
Anderseits ergibt sich eine ausserordentliche
Einfachheit der Gehäuseform, welche die Her- stellungskosten herabsetzt und auch das Bohren der Kanäle aus dem vollen Material ohne jegliche
Schwierigkeit ermöglicht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. l ist ein lotrechter,
Fig. 2 ein waagrechter Längsschnitt durch das
Ventil, die Fig. 3,4 und 5 zeigen eine aus
Dichtungsmaterial bestehende Laterne in Ansicht,
Längsschnitt und Querschnitt, die Fig. 6,7 und 8 zeigen ein Einsatzstück in Ansicht, Längsschnitt und Querschnitt.
Das Ventilgehäuse 1 ist mit geradlinigen Ein- und Auslasskanälen 2, 3 versehen, deren Achsen senkrecht zum Kolben 4 liegen, der durch eine in den Aufsatz 5 eingeschraubte Spindel 6 samt Handrad 7 axial verschiebbar ist. Im Gehäuse 1 sind zwei elastische Dichtungsringe 8, 9 gelagert. Zwischen diesen sind beiderseits der Kanäle 2, 3 elastische, bogenförmige Dichtungsstege 10 angeordnet, die innen am Kolben 4 und aussen am Gehäuse dichtend anliegen. Zwischen diesen beiden Stegen 10 ist im Ringraum zwischen Kolben und Gehäuse durch zwei starre Einsatzstücke 11 aus Eisen oder einem sonstigen Metall
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Durchtrittsöffnungen 12 versehen sind.
Im dargestellten Beispiel bestehen die Dichtungsringe 8, 9 mit den Stegen 10 aus einem Stück, so dass eine einheitliche Laterne gebildet ist (Fig. 3,4, 5).
Die Dichtungselemente 8, 9 und 10 können aber auch getrennt hergestellt und im Ventil zusammengesetzt werden.
In Fig. 1 ist der Kolben 4 in einer mittleren Drosselstellung dargestellt. In der Abschlussstellung, in der das innere (untere) Kolbenende etwa in Höhe der Unterfläche des Dichtungsringes 9 liegt, wird durch die Teile 8, 9 und 10 eine wirksame Abdichtung geschaffen. Diese Teile werden durch den Aufsatz 5 derart zusammengedruckt, dass sie sich satt an ihre Dichtungsflächen anlegen. Durch Anziehen der
Schraubenmuttern 13 kann das Ventil jederzeit ohne Zerlegen nachgedichtet werden.
Um Beschädigungen der geschliffenen Kolben- fläche zu verhindern, treten die inneren Zylinder- flächen der Einsatzstücke 11 etwas hinter die
Innenfläche der Dichtungsringe 8, 9 zurück. Die an diesen Ringen anliegenden Stirnflächen 14 der
Einsatzstücke 11 sind ein wenig in solcher
Richtung geneigt, dass sie durch den vom Aufsatz 5 in Richtung der Kolbenachse ausgeübten Druck zufolge Keilwirkung ständig nach aussen gedrückt und somit ausser Berührung mit dem Kolben 4 gehalten werden.
Der unterhalb des Dichtungsringes 9 befind- liche Raum 15 ist durch einen Ausgleichkanal 16 mit dem Kanal 3 verbunden, so dass, sobald beim
Schliessen des Ventils der Kolben 4 in den
Dichtungsring 9 eingetreten ist, das unterhalb des Kolbens befindliche Medium in den Kanal 3 gedrängt wird. Hiebei ist es gleichgültig, ob dieser
Kanal den Einlass-oder Auslasskanal darstellt.
Statt eines Kanals 16 kann es auch genügen,
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in der inneren, zylindrischen Wandung des Dichtungsringes 9 eine kleine, zur Ringachse parallele Rille vorzusehen, wobei der Ring so verlegt wird, dass diese Rille sich ausserhalb des Bereiches der Dichtungsstege 10 befindet. Die geringe, verdrängte Menge des Mediums kann dann durch die Rille nach oben entweichen. Statt dieser Massnahmen kann, sofern das Medium zusammendrückbar ist, der Kolben 4 mit einem gegen sein inneres Ende hin offenen Hohlraum versehen sein. In diesem Falle wird die durch den Kolben 4 verdrängte Menge des Mediums 10 diesem Hohlraum verdichtet. Falls das stromende Medium eine Flüssigkeit ist, ist ein Ausgleichkanal bzw. eine Rille der genannten Art erforderlich.
PATENTANSPRÜCHE.
1. Kolbenventil, bei dem die Abdichtung ausschliesslich zwischen der zylindrischen Mantelfläche eines axial verschiebbaren, undurchbrochenen Kolbens und zwei im Ventilgehäuse gelagerten, den Kolben umgebenden Dichtungringen aus elastischem Material stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der geradlinigen Ein-und Auslasskanäle (2, 3) in einer zur Kolbenachse senkrechten Ebene liegen und dass beiderseits dieser Kanäle Dichtungsstege (10) aus elastischem Material zwischen beiden Dichtungsringen (8, 9) vorgesehen sind.