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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).
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Double seat valve.
The invention relates to a double seat valve in which, according to the invention, the seal is achieved by a membrane-like disc or ring, in which the deformations that occur during longitudinal displacement in the middle are not transferred as inevitable deformations and stresses to the sealing edge, but rather the sealing edge from the deformation of the Middle is not influenced and can adapt to every resulting directional line. This even goes so far that unevenness, ovalities or the like have no effect on the remaining sealing.
It has already become known to achieve the sealing of a double seat valve by using sealing means on one or both valve seats which make it possible to bring both valves onto the seats in such a way that a perfect seal is ensured.
With the means disclosed so far, however, a seal in the desired manner cannot be achieved, since all the solutions disclosed use disk rings or the like made of a material that is elastic, i.e. allows further displacement of the valve body, but no edge sealing when deforming enables. Experiments carried out by the inventor have found that in metal disks which allow deflection, stresses occur during the pressing-through, which more or less distort the edge. As a result, the all-round contact of the edge surface on the valve seat is inevitably lost and gaps are formed which then cause the induced draft or pressure to pass through.
The very circular disks deform into a more or less non-circular conical surface which, even with a circular seat edge, excludes all-round contact.
In contrast to this, according to the invention, as a compensating sealing disc or
Ring a ring or a disk made of soft, flexible material, i.e. a material used that has inherent flexibility, so it yields in the event of further longitudinal displacement after sitting on and also within itself, so that it opens on all sides due to the pressure with corresponding deformation
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Material are practically impossible solutions. Given the strong need that exists in the aircraft industry in particular for valves of this type, the best evidence for the above conclusions is that none of the valves belonging to the state of the art has yet been introduced in practice or in trade.
The object of the invention is shown in the drawings in some exemplary embodiments.
Fig. 1 shows a longitudinal section through a double seat valve according to the invention. Fig. 2 shows the z. B. remotely controlled part of a double seat valve in a position which it has in the course of the second stage of operation when lifting. 3 shows a longitudinal section through an embodiment of a double seat valve in which the valve body is guided in its adjusting device in a special way.
In FIG. 1, 1 is the valve housing, the upper passage opening of which has a rigid valve seat 2 and the lower passage opening of which has an elastic valve seat 3. The lower passage
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The valve body which controls openings has a central part 9 provided with screw threads at its upper end. The same has a rod-like extension 11 at its lower end.
The latter is guided in a sleeve M inserted in the lower cover 12 of the double seat valve. The Sehlussfeder of the double seat valve is designated with 14. The middle part 9 carries the lower valve plate 20. The upper closing body 22 with the elastic valve plate 16 is by screw thread 21 with the middle part 9 of the z. B. remote controlled valve body connected. The closing body 22 for the upper flow opening has a sleeve 2; ;, by means of which it is guided on the rod 25 which is connected to the armature 26 of an electromagnet 1 ″ 1. 27 is the core with insert sleeve 28.
The winding of the electromagnet is denoted by 29. 30 is an end piece screwed into the housing 18 of the electromagnet, which is designed in its upper part as a sealing sleeve for receiving the sealing material 31 and the glasses 32. 33 are the screw bolts used to tighten the glasses. The sealing piece 3C is recessed. 34 for inserting the wrench and at its upper end with an annular flange 35 for screwing to the housing 18 of the electromagnet. 36 is a buffer spring supported against the plate wedged on the rod 25.
The function of the device described is as follows:
If the electromagnet is switched on, the armature 26 is initially displaced over the major part of its displacement path, beginning with weak increasing forces. The buffer spring 36 is compressed by the plunger 25 and plate 37 without causing the valve to detach from its seats.
The brief detachment only takes place during the final displacement of the armature, i.e. with maximum compressive forces, and at the same time a direct transmission of force from the armature to the valve by placing the contact surface on the upper end of the bolt also takes effect. The magnet comes into contact with the core.
Nevertheless, according to the force stored in the spring 36, the further displacement of the valve occurs due to its relaxation, u. betw. over its long end distance with simultaneous tensioning of the spring 14, which is about half as strong as that of the spring 36.
After switching off the electromagnet, the valve is closed again by the spring 14.
In the present embodiment, for complete relief, the machine part to be remotely controlled is, according to the invention, flexibly mounted at various points both in the direction of its adjustment and transversely thereto. This flexible mounting transversely to the adjustment direction of the remote-controlled machine part is achieved according to the invention on the one hand by elastic pressure of the cooperating sealing parts and on the other hand by correspondingly small dimensioning of the diameter of the rod-shaped guide parts 11 and 25, by means of which the remote-controlled valve body is mounted. This arrangement also ensures that all irregularities in the sealing body are automatically compensated for and that the seal is maintained under all conditions.
In the present exemplary embodiment, complete relief of the double seat valve is also achieved in that the double seat valve has a rigid valve seat 2 with an associated elastic valve disk 16 and an elastic valve seat 3 with an associated rigid valve disk 20.
With this arrangement, the pressure on the valve disks results in yielding at both seat points, so that this also automatically compensates for irregularities or changes in length that result from defective manufacture or assembly, from wear and tear or in
Justified temperature differences. are. This arrangement eliminates the main part of all known double valves that they cannot be made to sit on both sealing points at the same time. This occurs again and again, even after careful grinding
Leakage and the disadvantageous influence of temperature influences is noticeable in a reduction in the achievable seal.
In order to be able to adjust the size of the contact pressure accordingly, according to the invention the elastically designed sealing parts 3, 16 are designed in the form of annular disks. In that one elastic seat ring 3 is held in the housing, that is to say on the outer circumference, while the other
Seat ring 16 sits in the closing body, there are unequal axial forces on the closing body for the elastic ring exposed to the pressure, since with the externally supported ring 3 most of the annular surface pressure (s / g) is absorbed by the housing and the smaller part (%) the stare
Valve plate 20 is transferred.
In contrast, it is elastic in the case of the valve body
Ring 16 reversed, since there 5/8 of the pressure on the valve body are effective and only% of the
Pressing are taken over by the rigid seat 2 in the housing. Taking this into account
According to the invention, the ratio of the two seat edge diameters (Fig. 1) D 2 is chosen in such a way that the elastic ring seat 3 7 f mounted along its outer circumference has the same axial closing pressure as the elastic ring seat mounted along its inner circumference
Ring plate 16.
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It has been found that in order to enable removal and to prevent the elastic ring pieces from bending at high pressures, it is necessary to give these elastic parts special support. According to the invention, this is achieved in that the elastic ring plate 16 is on the side of the ring seat belonging to it. 2 and the elastic ring seat 3 on the side of the associated valve disk 20 has a support 8, 5 which causes these parts to be pulled off.
In FIG. 3, 9 is the middle part carrying the lower valve disk 20 and 16 is the upper valve disk. 36 is the buffer spring.
According to the invention, the supports 8, 5 have guide parts 8 ', J', through which the remote-controlled valve body 9, 22 is guided in the direction of its adjustment. Instead of individual ribs
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Is provided by means. Furthermore, the edges of the supports 5, 8, against which the elastic sealing parts 16, 16 are pressed when the through openings are closed, are advantageously beveled according to the invention. As a result of this arrangement, the elastic sealing body is supported against the bevel when its shape changes as a result of being pressed under the action of the liquid pressure, which causes any damage or damage, especially at high pressures
Overstressing of the elastic material of the sealing body is prevented.
According to the invention, by choosing the free width X of the elastic annular disks (FIG. 1) exposed to the liquid pressure, the pressure can be brought to the level which ensures a satisfactory seal with the valve operating reliably.
The double seat valve according to the present invention has the advantage of absolute tightness, because the edge pressure causing the seal can be increased as desired by choosing the width of the elastic ring exposed to the pressure and, due to the flexible mounting, any irregularities, such as inaccuracies in the distance between the plates, are automatically compensated will.
PATENT CLAIMS:
1. Double seat valve in which one or both sealing points allow further displacement of the valve body until both sealing points are in contact if the valve is set incorrectly, characterized by the formation of the support ring disk (5, 8)
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compliant material, e.g. B. made of rubber (Fig. 1).