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Selbsttätiges Ringventil.
Bei den zurzeit in der Praxis gebräuchlichen selbsttätigen Ringventilen stösst das aus den Ringschlitzen der Sitzplatte ausströmende Betriebsmittel senkrecht gegen die Ventilplatte ; es lastet also mit erheblichem Druck auf der dem Fänger anliegenden Ventilplatte. Unterhalb der Ventilplatte strömt das Mittel nach beiden Seiten auseinander und erfährt dabei einen Richtungswechsel von etwa 90 . Bei mehrschlitziger Ausbildung selbsttätiger Ringventile mit ebener Ventilplatte ergibt sich ausserdem der Nachteil, dass die einzelnen Teilströme des Mittels gradlinig voneinanderstossen, um dann erst nach einem abermaligen Richtungswechsel von 900 durch die Schlitze der Fängerplatte abzuströmen.
Die vorbeschriebenen Ventile bilden für das durchströmende Mittel einen erheblichen Widerstand, der herrührt aus der Reibung an den Wänden, aus der Wirbelung bei dem senkrechten Auftreffen der Strahlen auf die Ventilplatte und dem senkrechten Aufeinanderstossen der abgelenkten Teilströme zweier benachbarter Schlitze.
Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiges Ventil mit ebener Ventilplatte und einem oder mehreren Ringschlitzen, das dem durchströmenden Mittel einen wesentlich geringeren Widerstand entgegensetzt. Die Erfindung besteht dabei darin, dass der obere Teil der Durchtrittsschlitze des
Sitzes und der untere Teil der Durchtrittsschlitze des Fängers in etwa gleicher Schräglage derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass das durchströmende Betriebsmittel nach seinem Austritt aus dem Sitz unter Beibehaltung seiner Bewegungsrichtung den Spalt zwischen Sitz und Ventilplatte durchströmt und stossfrei in die Fängerschlitze eintritt.
Bei einringigen Ventilplatten wurde schon vorgeschlagen, die Schlitze im Sitz schräg nach aussen gerichtet anzuordnen, so dass das Mittel bei geöffneter Ventilplatte an dieser und dem Fänger vorbei etwa radial ausströmt. Eine stossfreie Aufnahme in Führungskanälen des Fängers, die das Mittel derart umleiten, dass es in axialer Richtung ausströmt, findet dabei nicht statt. Weiterhin wurde schon vorgeschlagen, die Schlitze der Sitz-und Fängerplatte düsenartig auszubilden.
Diese Ausführung hatte jedoch nur den Zweck, die Reibung des Mittels beim Eintritt in die Schlitze bzw. beim Austritt aus denselben zu verringern, nicht dagegen, die Strahlen des Mittels derart zusammenzuziehen, dass sie ohne nennenswerte Wirbelverluste den Spalt zwischen dem Sitz und der geöffneten Ventilplatte durchströmen, um dann möglichst stossfrei in die düsenartigen Schlitze des Fänger aufgenommen zu werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Ventils dargestellt.
Es zeigen : Fig. 1 einen lotrechten Querschnitt durch das Ventil, wobei die Ventilplatte links in geschlossener, rechts in geöffneter Lage dargestellt ist ; Fig. 2 links eine Draufsicht auf den Fänger und rechts eine Draufsicht auf den Sitz.
Der Ventilsitz a ist mit drei konzentrischen Durchtrittsschliizen b versehen. Die oberen Teile c dieser Schlitze münden jedoch nicht senkrecht auf der ebenen oberen Seite des Sitzes a, sondern unter einem kleineren Winkel als 90 . Vorteilhaft sind die Kanäle c schräg nach aussen gerichtet. Sie werden zweckmässig düsenartig ausgebildet, also von der Unterseite des Sitzes nach obenhin etwas verengt.
Die einzelnen Ringe des Sitzes a sind in bekannter Weise durch radiale Rippen d miteinander verbunden.
Oberhalb des Sitzes a ist die Ventilplatte/argeordnet, die an einer den Mittelbolzen des Ventils umgebenden Hülse g gleitend geführt ist. Es kann aber auch jede andere Führung der Ventilplatte, also beispielsweise durch Lenker oder Wälzelemente, Anwendung finden. Für die vorliegende Erfindung ist das ohne Bedeutung. Der Öffnungshub der Ventilplatte wird begrenzt durch die Dämpferplatte h, die an der Unterseite des Fängers i anliegt. Die Dämpferplatte h kann aber gegebenenfalls auch fehlen.
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Die Fängerplatte i ist mit radialen Ringschlitzen k versehen. Der untere, also der Ventilplatte nächstgelegene Teil m dieser Schlitze k weicht von der Senkrechten ab, u. zw. liegt er etwa in Richtung der obersten Teile c der Sitzschlitze b. Zweckmässig ist die Neigung dieser Schlitzteil m des Fängers gegenüber der Senkrechten auf der Sitzfläche etwa geringer als bei den düsenartigen Mündungskanälen c des Sitzes. Die einzelnen Ringe des Fängers i sind in bekannter Weise durch radiale Rippen n miteinander verbunden.
Die Wirkungsweise des vorbesehriebenen erfindungsgemässen Ventils ist die folgende : Aus den schräg nach aussen gerichteten düsenartigen Mündungskanälen c des Sitzes a tritt das Durchfluss- mittel in Form dicht geschlossener Strahlen o aus, die gradlinig durch den Spalt zwischen dem Sitz a und der Dämpf erplatte A, in welchem die Ventilplatte t spielt, hindurchströmen und in den unteren Teil m der Fängerschlitze k eintreten. Entsprechend der Form der Fängerschlitze wird in dem Fänger die
Strömungsrichtung, ähnlich wie in Leitschaufeln, wieder geändert, u. zw. derart, dass das Durchflussmittel, ähnlich wie bei den bisher bekannten Ventilen, nahezu oder vollständig parallel zum Ventilmittelbolzen wieder austritt.
Während also bei den gebräuchlichen Ventilen das Durchflussmittel innerhalb des Ventils einen zweimaligen Richtungswechsel von 900 erfährt, wird es gemäss der Erfindung durch besonders ausgebildete Leitorgane mit einem wesentlich kleineren Winkel von der Eintrittsrichtung abgeleitet und im Fänger durch ebensolche Leitorgane mit geringsten Verlusten wiederum in die ursprüngliche Richtung zurückgeleitet. Insbesondere findet aber in dem Spalt zwischen dem Sitz und dem Fänger irgendeine Richtungsänderung nicht statt ; dieser Spalt wird vielmehr von dem Medium vollstrahlig durchströmt. Dabei bietet die düsenartige Gestaltung der Austrittsöffnungen c des Sitzes a die Gewähr, dass sich in diesem Spalt Entspannungsverluste nicht ergeben.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Ventilausbildung ist schliesslich noch darin zu erblicken, dass die auf die Ventilplatte tin Schliessrichtung wirkenden Federn nunmehr für bedeutend kleinere Kräfte zu bemessen sind. Die Ventilplatte t wird nur während der ffnungsperiode und dabei auch nur unter einem kleineren Winkel als 90 von dem Strahl des strömenden Mittels getroffen. Der Strahldruck ist also wesentlich geringer als bei dem senkrechten Auftreffen des Mittels. In geöffnetem Zustand wird die Ventilplatte t von dem Strahl o überhaupt nicht berührt, wie in Fig. l der Zeichnung ohne weiteres erkennbar ist.
Das wiederum hat zur Folge, dass der Offnungsschlag geringer ist als bei den Ventilen bisheriger Bauart, so dass unter Umständen die verschiedenen Dämpferorgane, wie beispielsweise die Dämpferplatte hund irgendwelche sonstigen Pufferungseinrichtungen ganz fortfallen können.
Der Hub der Ventilplatte t braucht nicht über ein bestimmtes Mass, das sich aus dem vollen Strahldurchtritt ergibt, vergrössert zu werden. Eine Vergrösserung dieses Hubes würde zudem keine Erweiterung des Durchflussquerschnittes zur Folge haben. Somit können die Ventile gemäss der Erfindung mit verhältnismässig kleinen Hüben ausgestattet werden, weshalb sie insbesondere bei Kolbenmaschinen mit höherer Drehzahl mit Vorteil verwendet werden können.
Etidlieh ermöglichen diese Ventile eine grössere Durchflussgeschwindigkeit als die vorbekannten Bauarten, da der Durchtritt des Mittels stossfrei in Form glatter, dicht geschlossener Strahlen stattfindet. Somit kann auch das Ventil bei gleicher Leistung kleinere Ausmasse besitzen als bei den üblichen Ausführungen. Es ergibt sieh daher neben den erwähnten sonstigen Vorteilen noch eine Verbilligung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiges Ringventil mit ebener Ventilplatte und einem oder mehreren Ringschlitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (e) der Durchtrittsschlitze (b) des Sitzes (a) und der untere Teil (m) der Durchtrittsschlitze (k) des Fängers (i) in etwa gleicher Schräglage derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass das durchfliessende Betriebsmittel nach seinem Austritt aus dem Sitz (a) unter Beibehaltung seiner Bewegungsrichtung den Spalt zwischen Sitz und Ventilplatte durchströmt und stossfrei in die Fängerschlitze (k) eintritt.