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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.
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Piston valve
The invention relates to a piston valve in which the seal takes place exclusively between the cylindrical outer surface of an axially displaceable piston with no openings and two sealing rings made of elastic material, which are mounted in the valve housing and surround the piston (Austrian patent specification No. 92419). Valves of this type have the advantage that relatively large sealing surfaces are obtained and that the seals are withdrawn from the corrosive influence of the flowing medium and can be readjusted during operation. Since these valves, like the usual straight-way valves with disk seats, cause considerable changes in direction of the medium and extensive changes in the flow cross-section, certain flow losses are inevitable.
It was therefore proposed to design the inlet and outlet channels of such a valve in the form of a wavy line on which the piston axis lies tangentially (Austrian patent specification No. 127674). In this design, the deflection losses are reduced, but not completely eliminated, and an inclined position of the valve spindle must also be accepted.
According to the invention, the axes of the straight inlet and outlet channels lie in one direction
Piston axis perpendicular plane and on both sides of these channels sealing webs are provided between the two sealing rings. This changes the direction of flow and
Flow cross-sections completely avoided, so that caused by such changes
Flow losses are completely eliminated.
On the other hand, there is an extraordinary one
Simplicity of the housing shape, which lowers the manufacturing costs and also the drilling of the channels from the solid material without any
Difficulty made possible.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Fig. L is a perpendicular,
Fig. 2 is a horizontal longitudinal section through the
Valve, FIGS. 3, 4 and 5 show one off
Sealing material existing lantern in view,
Longitudinal section and cross section, FIGS. 6, 7 and 8 show an insert in a view, longitudinal section and cross section.
The valve housing 1 is provided with straight inlet and outlet channels 2, 3, the axes of which are perpendicular to the piston 4, which is axially displaceable by a spindle 6 screwed into the attachment 5, including a handwheel 7. Two elastic sealing rings 8, 9 are mounted in the housing 1. Between these, on both sides of the channels 2, 3, elastic, arched sealing webs 10 are arranged, which bear sealingly on the inside of the piston 4 and on the outside of the housing. Between these two webs 10 is in the annular space between piston and housing by two rigid insert pieces 11 made of iron or some other metal
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Passage openings 12 are provided.
In the example shown, the sealing rings 8, 9 with the webs 10 consist of one piece, so that a uniform lantern is formed (FIGS. 3, 4, 5).
The sealing elements 8, 9 and 10 can also be produced separately and assembled in the valve.
In Fig. 1, the piston 4 is shown in a central throttle position. In the final position, in which the inner (lower) piston end is approximately level with the lower surface of the sealing ring 9, the parts 8, 9 and 10 create an effective seal. These parts are pressed together by the attachment 5 in such a way that they fit snugly against their sealing surfaces. By tightening the
Screw nuts 13, the valve can be re-sealed at any time without dismantling.
In order to prevent damage to the ground piston surface, the inner cylinder surfaces of the insert pieces 11 step slightly behind them
Inner surface of the sealing rings 8, 9 back. The abutting on these rings end faces 14 of
Insert pieces 11 are a little in such
Direction inclined so that they are constantly pressed outwards by the pressure exerted by the attachment 5 in the direction of the piston axis due to the wedge effect and thus kept out of contact with the piston 4.
The space 15 located below the sealing ring 9 is connected to the channel 3 by a compensating channel 16 so that as soon as at
Closing the valve of the piston 4 in the
Sealing ring 9 has occurred, the medium located below the piston is forced into the channel 3. It does not matter whether this is the case
Channel represents the inlet or outlet channel.
Instead of a channel 16, it can also be sufficient
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to provide a small groove parallel to the ring axis in the inner, cylindrical wall of the sealing ring 9, the ring being laid in such a way that this groove is outside the area of the sealing webs 10. The small, displaced amount of the medium can then escape upwards through the groove. Instead of these measures, provided that the medium is compressible, the piston 4 can be provided with a cavity that is open towards its inner end. In this case, the amount of medium 10 displaced by the piston 4 is compressed in this cavity. If the flowing medium is a liquid, a compensation channel or a groove of the type mentioned is required.
PATENT CLAIMS.
1. Piston valve in which the seal takes place exclusively between the cylindrical outer surface of an axially displaceable, uninterrupted piston and two sealing rings made of elastic material, which are mounted in the valve housing and surround the piston, characterized in that the axes of the straight inlet and outlet channels (2, 3 ) lie in a plane perpendicular to the piston axis and that sealing webs (10) made of elastic material are provided between the two sealing rings (8, 9) on both sides of these channels.