AT213183B - Ventil - Google Patents

Description

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  Ventil 
 EMI1.1 
 einer im Ventilgehäuse dicht eingesetzten, elastischen Scheibe schwingend gelagertem Hebel betätigt wird und besteht im wesentlichen darin, dass die elastische Scheibe mit einem verstärkten Rand zwischen einem kegeligen Schulterteil und einem Spannteil durch Stauchung ihrer Mantelfläche gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses unter Pressung dicht eingespannt ist und der in ihrer Mitte sitzende, durch die Streckwirkung der elastischen Scheibe in senkrechte Lage zu ihr gehaltene Hebel an seinem mit dem Ventilteller zusammenwirkenden freien Ende eine bundartige Verdickung aufweist, die vom kreisförmigen Rand eines hohlen Ansatzes des Ventiltellers mit geringem Spiel umgeben ist. 



   Im Gegensatz zu bekannt gewordenen ähnlichen Ventilen ist das aus dem Ventilgehäuse herausragende Ende des Handhebels nicht von einer am Ventilgehäuse dicht sitzenden, biegsamen Hülse umschlossen, die in ihrer Gesamtheit dem Betriebsdruck ausgesetzt ist, sich daher leicht verformt und schliesslich die klagslose Wirkung des Ventils in Frage stellen kann. Ausserdem sind Stopfbüchsen vermieden. welche selten dicht sind und immer eine Reibungsarbeit bedingen. Die elastische Scheibe ist überdies auf den Hebel eng passend aufgeschoben und trägt einen gegen den Ventilteller gerichteten, eine   ringförmige   Lippe bildenden Ansatz.

   Die Erfindung erstreckt sich ferner auf bauliche Ausgestaltungen des Ventils, durch die die Regelung der Durchflussmenge gegenüber den üblichen Ventilen wesentlich verbessert ist und die einen einfacheren Zusammenbau ermöglichen. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Fig.   l   zeigt einen Längsschnitt durch ein Ventil in geschlossener Stellung, Fig. 2 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform bei gänzlich gekipptem Ventilteller, Fig.   3-   zeigt Einzelheiten des Ventils einer abgeänderten Ausführungsform im Längsschnitt bei geschlossener Stellung und Fig. 4 einen Längsschnitt mit am Beginn des Kippens ersichtlichem Ventilteller. 



   Das Ventilgehäuse 1 besteht aus einem rohrförmigen Formstück aus Metall, Kunststoff od. dgl., welches drei Abzweigungen 2, 3 und 4 besitzt. Der Zweig 2 gestattet mittels eines Gewindes die Befestigung auf einem das Fördermittel im Sinne des Pfeiles f zuführenden Rohrsystem. An dem Zweig 3 wird mittels eines Gewindes ein Rohrsystem angeschlossen, welches das vom Ventil gesteuerte Druckmittel weiterleitet. Der Zweig 3 besitzt im Inneren eine Schulter 5. Oberhalb der Schulter befindet sich eine Scheibe 6 aus Gummi od. dgl., welche den Ventilsitz bildet. 



   In der Abzweigung 4 des Ventilgehäuses 1 ist in einer Ausnehmung 7 ein Seegerring 8 od. dgl. angeordnet, gegen den sich eine Ringscheibe 9 abstützt. Zwischen der Ringscheibe 9 und einer kegeligen Schulter 10 des Ventilgehäuses 1 liegt eine biegsame Scheibe 11, die aus Gummi oder irgend einem biegsamen und dichten Material besteht. Durch eine geeignete Montagevorrichtung wird die Scheibe 11 bei Einführung des Seegerringe an ihrem Randteil zusammengepresst. Durch den Anspressdruck der Ringscheibe 9 und der Form des kegeligen Schulterteiles 10 wird die biegsame Scheibe 11 gestaucht und dadurch radial gedehnt, so dass sie sich gegen die'innere Wand des Gehäuses 1 presst, womit eine Abdichtung nach aussen erzielt wird.

   Bei der abgeänderten Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist im Zweige 4 ein Gewinde 32 und an Stelle des Seegerringes 8 eine Hohlmutter 33 vorgesehen, welche die biegsame Scheibe 11 über die Ringscheibe 9 festpresst. 



   Der Ventilsitz 6 wird durch eine in eine Bohrung 31 des Ventilgehäuses streng passend eingeführte 

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 Ringscheibe 12 gegen die Schulter 5 gedrückt oder, wie dies in der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 2 ersichtlich ist, in eine oberhalb der Schulter 5 vorgesehene Ringnut unter Pressung unterhalb der Schulter 30 eingesetzt. Der den Ventilteller 18 betätigende Hebel 13 mit seiner Handhabe 27 bzw. 28 (Fig. 2 und 3) ist durch die Ringscheibe 9   hindurchgeführt und liegt mit eine ? kegeligen   Anlagefläche einer Schulter 14 an der ein Widerlager bildenden Ringscheibe 9 an, so dass er   konstruktionsgemäss   nach allen Richtungen ausschwingen kann. 



   Das freie Ende des Hebels 13 weist eine bundartige Verdickung 15 auf und ragt in das Innere 16 eines   hohlen Ansatzes 17 des VentiItellers 18. Der Venti1teller 18 sitzt in se. inerSchIiessstellung mit einer kreis-    förmigen   Stirnfläche   19 eines zylindrischen Ansatzes 21 am Ventilsitz 6 auf. Der zentrisch zu einer kegeligen Fläche 20 des Ventiltellers 18 angeordnete Ansatz 21 ist im Durchmesser etwas kleiner, als die mitt-   lereAusnehmungder durch den   Ring 12 bzw. die Ringschulter 30 gebildeten   stufenförmigenAbsetzung   oberhalb des Ventilsitzes 6 und seine Länge ist etwas grösser als die Höhe der Absetzung 12 bzw. 30. Durch die beschriebene Ausbildung des Ventiltellers und der Schulter 30 bzw. der Scheibe 12 liegt der Ventilteller 18 dicht am Ventilsitz 6 an.

   Das diametrale Spiel zwischen der Umfläche des Ansatzes 21 und der Bohrung der Scheibe 12 bzw. der Schulter 30 ist kleiner als das Spiel zwischen dem grössten Durchmesser des Ventiltellers 18 und der Bohrung 31 des Ventilgehäuses 1. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 befindet sich eine den Hebel 13 umgebende schraubenförmige Feder 22, welche sich einerseits gegen die biegsame Scheibe 11 und anderseits gegen den Ventilteller 18 abstützt und deren unteres Ende ohne Spiel auf den hohlen Ansatz 17 des Ventiltellers aufgeschoben ist. Zwischen der   bundartigen   Verdickung 15 und der zylindrischen Sitzfläche 23 der Scheibe 11 und ihrer ringförmigen Lippe 29 ist der Hebel 13 unter Bildung einer Ringnut 24 mit zylindrischer Bodenfläche geschwächt ausgebildet.

   Der aus der Ringscheibe 9 herausragendeTeil   des Hebels 13   weist eine sich gegen sein Betätigungsende   hinverjüngendeDrehfläche M auf,   deren Erzeugende Kreisbögen sind. Der geometrische Ort der Mittelpunkte der Kreisbögen der Umfangsfläche des Drehkörpers ist der Umfangskreis seiner grossen Basisfläche. Die Höhe der Fläche 25 ist gross genug bemessen, um das Ausschwingen des Hebels 13 innerhalb der Scheibe 9 zu gestatten. Der Durchmesser der gro- ssen Basisfläche des von der Drehfläche 25 gebildeten Drehkörpers ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der zentralen Öffnung der Scheibe 9.

   Das aus dem Ventilkörper vorstehende Ende des Hebels 13 ist mit einem Gewindeteil 26 versehen, auf welchem die Handhabe 27 aufgeschraubt ist, deren Durchmesser am unteren Ende grösser als der Durchmesser der zentralen Öffnung der Scheibe 9 ist. Bei den abgeänderten Ausführungsformen gemäss Fig. 2 und 3 besteht der Hebel 13 und die zylindrische Handhabe 28 aus einem einzigen Stück, wobei die Ringscheibe 9 längs eines Durchmesser geteilt ist, um den Zusammenbau zu ermöglichen. 



   Die biegsame Scheibe 11 sitzt streng auf der Zylinderfläche 23 des Hebels 13 und ihre ringförmige Lippe 29 liegt dicht an der Fläche 23 des Hebels 13 an und verhindert den Austritt des Fördermittels aus dem Ventil. Durch die gegen die Durchtrittsstelle des Hebels 13 hochgewölbte und etwas geschwächte Querschnittsform der Scheibe 11 kann der Hebel nach allen Richtungen unter Verformung der Scheibe 11 ungehindert verschwenkt werden. Die Durchtrittsstelle des Hebels 13 durch die Ringscheibe 9 sowie die Drehfläche 25 ist durch eine elastische Kappe 35 aus Gummi od. dgl. abgedeckt, um den Zutritt von Staub zu verhindern.

   Die Kappe 35 sitzt mit einer bundartigen Verstärkung in einer Ringnut 36 der Handhabe 27, die beim Zusammenbau des Ventiles gegen die Durchtrittsstelle des Hebels verformt wird und daher mit ihrem äusseren Randteil unter Druckwirkung am Seegerring 8   (Fig. 1   und 2) bzw. an der Ringscheibe 9 (Fig.   3)   anliegt. 



   Die Wirkungsweise des Ventiles ist folgende :
Unter der elastischen Streckwirkung der Feder 22 gegen den Ventilteller 18, unterstützt durch den Betriebsdruck des Fördermittels, wird die Stirnfläche 19 des Ansatzes 21 gegen den Ventilsitz 6 (Fig.   l)   gedrückt, so dass das Ventil geschlossen ist. Wenn der Hebel 13 sich selbst überlassen ist, stellt er sich infolge der elastischen Streckwirkung der Scheibe 11 in die Achse des Ventilgehäuses 1 ein. Um das Ventil zu öffnen (Fig. 2 und 4) genügt es durch Betätigung der Handhabe 27 oder 28 des Hebels 13, diesen in irgend einer Richtung zu verschwenken. Dabei bildet der Berührungspunkt c (Fig.   4)   zwischen der kegeligen Anlagefläche des Schulterstückes 14 des Hebels 12 und dem unteren Rand der zentralen Öffnung der Scheibe 9 das Momentanzentrum dieser Schwenkbewegung.

   Das Verschwenken des Hebels 13 bewirkt das Kippen des Ventiltellers 18,   u. zw.   auf folgende Weise : Die bundartige Verdickung 15 des Hebels 13 drückt gegen den oberen Umfassungsrand des hohlenAnsatzes 17imPunkt d (Fig. 4). Das Momentanzentrum der Kippbewegung des Ventiltellers 18 befindet   sich zunächst im, Punkt   a (Fig. 4) der Oberkante der stufenförmigen Absetzung der Schulter 30 oder des Ringes 12, d. h. im Berührungspunkt zwischen dem Ansatz 21 des Ventiltellers 18 und dem Innenrande der Scheibe 12.

   Bei grösseren Schwenkbewegungen wechselt das 

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 Momentanzentrum vom Punkte a zum Punkte   b   Fig. 2), dem Berührungspunkt zwischen der äusseren Randkante der kegeligen Fläche 20 des Ventiltellers 18 und der stufenförmigen Absetzung der zwischen der
Scheibe 12 bzw. des Schulterstückes 30 und der Bohrung 31 des Ventilgehäuses 1. Der Ventilteller kann so weit gekippt werden, bis der Umfangsrand des hohlen Ansatzes 17 sowohl die Verdickung 15 als   aucl1die zy-     lindrische Bodenfläche der Ringnut 24 des   Hebels 13 berührt (Fig. 2). Durch die Anordnung der Ringnut 24 hinter der Verdickung 15 ist der Schwenkbereich des Ventiltellers gegenüber der bekannten Ausbildung der Ven- tile mit durchwegs zylindrischen Betätigungsschaft wesentlich grösser.

   Die Regelung der Durchflussmenge erfolgt rasch und stufenlos. Am Anfang des Kippens befinden sich die Berührungspunkte c, d und das Mo- mentanzentrum a ungefähr in   Streckiage,   während in der Endphase des Kippens die Berührungspunkte c und d und das neue Momentanzentrum b sich ungefähr in Strecklage befinden. Durch diese Anordnung wird bewirkt, dass die Relativbewegung zwischen den sich in Berührung befindenden Teilen sehr gering ist, wo- durch ein Klemmen der Teile untereinander und vorzeitige Abnützung vermieden ist. 



   Das Kippen des Ventiltellers ist kontinuierlich, u. zw. erfolgt das Kippen am Beginn des Öffnungsvorganges langsamer als am Ende desselben. Konstruktionsgemäss ist der in der ersten Phase des Kippens wirksame Hebelarm d-a kleiner (Fig. 4), als der in der zweiten Phase wirksame Hebelarm d-b (Fig. 2), bei annähernd gleich bleibender Länge   des Hebelarmes c-d. Die Durchflussöffnung   nimmt bei Beginn des Öffnungsvorganges langsamer als am Ende desselben zu, da sie am Anfang nur von dem engen Raum zwischen dem zylindrischen Ansatz 21 des Ventiltellers 18 und der mittleren Öffnung der Ringscheibe 12, in der Folge jedoch vom weiteren Raum zwischen dem grössten Durchmesser des Ventiltellers 18 und der Bohrung 31 des Ventilkörpers 1 gebildet wird. 



   Durch die kombinierte Wirkung der verschieden langen Hebelarme d-a und   d - b   und den erwähnten Änderungen der Durchflussöffnung ist es möglich, am Anfang des Öffnungsvorganges eine sehr feine kontinuierliche Regelung der Durchflussmenge des Druckmittels zu erzielen, während am Ende des Öffnungvorganges (Fig. 2) die Durchflussmengen sehr gross sind. Die Möglichkeit des Feinregelns am Anfang und der grossen Durchflussmengen am Ende des Öffnens ist sehr erwünscht bei Ventilen dieser Art mit Handbe- tätigung. Auch beim Schliessen des Ventiles ist diese Regelung gleichfalls erwünscht, wenn es sich z. B. um die Steuerung eines pneumatischen Lasthebezeuges beim stossfreien Absetzen einer Last handelt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Ventil, dessen durch eine Feder in Schliessstellung gehaltener, kippbarer Ventilteller von einem auf einer im Ventilgehäuse dicht eingesetzten, elastischen Scheibe schwingend gelagertem Hebel betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Scheibe (11) mit   einem verstärkten   Rand zwischen einem kegeligen Schulterteil (10) und einem Spannteil (8 bzw. 33) durch Stauchung ihrer Mantelfläche gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses   (1)   unter Pressung dicht eingespannt ist und der in ihrer Mitte sitzende, durch die Streckwirkung der elastischen Scheibe (11) in senkrechte Lage zu ihr gehaltene Hebel (13, 27 bzw.

   13, 28) an seinem mit dem Ventilteller (18) zusammenwirkenden freien Ende eine bundartige Ver- dickung (15) aufweist, die vom kreisförmigen Rand eines hohlen Ansatzes (17) des Ventiltellers (18) mit geringem Spiel umgeben ist.

Claims (1)

1. 2. Ventil nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Scheibe (11) auf den Hebel (13,27 bzw. 13, 28) eng passend aufgeschoben ist und einen gegen den Ventilteller (18) gerichteten, eine ringförmige Lippe bildenden Ansatz (29) trägt.

   3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastischen Scheibe (11) - ein in einer Ringnut des Ventilgehäuses (l) sitzender Seegerring (8) od. dgl. zugeordnet ist, der bei seinem Einsetzen das Zusammenpressen der Scheibe (11) bewirkt.

   4. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Ventilgehäuse (1) eine Hohlmutter (33) einschraubbar angeordnet ist, die in ihrer wirksamen Stellung die elastische Scheibe (11) unter Druckwirkung setzt.

   5. Ventil nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spann- teil (8 bzw. 33) und der elastischen Scheibe (11) eine Ringscheibe (9) angeordnet ist, die ein Widerlager für den sie durchsetzenden Hebel (13, 27 bzw. 13, 28) bildet.

   6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (9) längs eines Durchmessers geteilt ist.

   7. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (13, 27 bzw. 13, 28) an der Durchtrittsstelle durch die Ringscheibe (9) eine sich gegen sein Betätigungsende 2 verjüngende Drehfläche (25) aufweist, deren Erzeugende Kreisbögen sind.

   8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Drehfläche (25) gebildete Dreh- <Desc/Clms Page number 4> körper eine kleine und eine grosse kreisförmige Basisfläche aufweist.

   9. Ventil nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Ort de : Mit- telpunkte der Kreisbögen : der Umfangsfläche des Drehkörpers der Kreisumfang seiner grossen Basisfläche ist.

   10. Ventil nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der grossen EMI4.1 Ringscheibe (9).

   11. Ventil nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Ventilgehäuse (1 vorstehende Teil (27 bzw. 28) des Hebels (13,27 bzw. 13, 28) mit einer ebenen Ringfläche vom Drehko ?.- per absteht, deren äusserer Durchmesser grösser ist als der innere Durchmesser der Ringscheibe (9). EMI4.2 neben dem Drehkörper eine auf der elastischen Scheibe (11) sitzende Schulter (14) aufweist, die an der grossen kreisförmigen Basisfläche des Drehkörpers angesetzt ist und deren Aussendurchmesser grösser als der Durchmesser der mittleren Ausnehmung der Ringscheibe (9) ist.

   13. Ventil nach den Ansprüchen 1, 2 und 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (13, 27 bzw. 13,28) der Schulter (14) benachbart, eine zylindrische Sitzfläche (23) für die elastische Scheibe (l1j und ihre ringförmige Lippe (29) trägt und anschliessend zwischen ihr und der bundartigen Verdickung (15) des Hebelendes unter Bildung einer Ringnut (24) geschwächt ausgebildet ist.

   14. Ventil nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller {18) mit einem zylindrischen Ansatz (21) durch eine stufenförmige Absetzung (12 bzw. 30) des Ventilgehäuses (1) mit geringem Spiel hindurchragt und mit seiner Stirnfläche (19) am Ventilsitz (6) aufruht, wobei die Länge des Ansatzes geringfügig grösser ist als die Höhe der Absetzung (12 bzw. 30) und das Kippen desVentiltellersnacheinander um zwei verschiedene Stützpunkte (a bzw. b) erfolgt.

   15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel zwischen dem zylindrischen An- EMI4.3 ner ist als das Spiel zwischen dem grössten Durchmesser des Ventiltellers (18) und der Bohrung des Ventil" gehäuses (1).