Ringventil. Bei den zur Zeit in der Praxis gebräuchli chen selbsttätigen Ringventilen stösst das aus den Ringschlitzen der Sitzplatte ausströmende Betriebsmittel senkrecht gegen dieVentilplatte; es lastet also mit erheblichem Druck auf der dem Fänger anliegenden Ventilplatte. Unter halb der Ventilplatte strömt das Mittel nach beiden Seiten auseinander und erfährt dabei einen Richtungswechsel von etwa 90 . Bei mehrsehlitziger Ausbildung selbsttätiger Ring ventile mit ebener Ventilplatte ergibt sich ausserdem der Nachteil, dass die einzelnen Teilströme des Mittels gradlinig aufeinander. stossen, um dann erst nach einem abermaligen Richtungswechsel von 90 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 Wirbel ung bei dem senk rechten Auftreffen der Strahlen auf die Ven tilplatte und dem senkrechten Aufeinander stossen der abgelenkten Teilströme zweier be nachbarter Schlitze. Gegenstand der Erfindung ist ein selbst tätiges Ringventil mit ebener Ventilplatte und Ringschlitzen, bei dem es möglich ist, dem durchströmenden Mittel einen wesentlich ge ringeren Widerstand entgegenzusetzen.
Die Erfindung besteht dabei darin, dass der obere Teil der Durchtrittsschlitze des Sitzei und der untere Teil der Durchtrittsschlitze des Fängers in gleich gerichteter Schräglage der art versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass das durchströmende Betriebsmittel nach seinem Austritt aus dem Sitz unter Beibe haltung 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 findet dabei nicht statt. Weiter hin wurde schon vorgeschlagen,. die Schlitze der Sitz- und Fängerplatte düsenartig auszu- bilden.
Diese Ausführung hatte jedoch nur den Zweck, die Reibung des Mittels beim Eintritt in die Schlitze beziehungsweise beim Austritt aus denselben zu verringern, nicht dagegen, das Mittel unter Beibehaltung seiner Bewegungsrichtung den Spalt zwischen dem Sitz und der geöffneten Ventilplatte durch strömen und stossfrei in die Schlitze des Fän gers eintreten zu lassen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch ein Ventil, wobei die Ventilplatte links in geschlossener, rechts in geöffneter Lage des Ventils dargestellt ist; Fig. 2 zeigt links eine Draufsicht auf den Fänger und rechts eine Draufsicht auf den Sitz.
Der Ventilsitz a ist mit drei konzentri schen Durchtrittsschlitzen b versehen. Die obern Teile c dieser Schlitze münden jedoch nicht senkrecht auf der obern Ebene oder Seite des Sitzes a, sondern unter einem klei neren Winkel als 90 : Die Kanäle c sind schräg nach aussen gerichtet. Sie sind düsen artig ausgebildet, also vorn der Unterseite des Sitzes nach oben etwas verengt. Die einzel nen Ringe des Sitzes a sind in bekannter Weise durch radiale Rippen d miteinander verbunden.
Oberhalb des Sitzes a ist die Ventilplatte f angeordnet, die entsprechend Fig. 1 an einer den Mittelbolzen des Ventils umgeben den Hülse g gleitend geführt ist. Es kann aber auch jede andere Führung der Ventil platte, 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, welche an der Unterseite des Fängers i anliegt. Die Dämpferplatte h kann aber gegebenenfalls auch fehlen.
Die Fängerplatte i ist mit konzentrischen Ringschlitzen lt versehen, die sich nach oben hin erweitern. Der untere, also der Ventil platte nächstgelegene Teil m dieser Schlitze k weicht von der Senkrechten ab, und zwar liegt er etwa in Richtung der obersten 'eile c der Sitzschlitze b. Zweckmässig ist die Nei gung dieser Schlitzteile m des Fängers ge genüber der Senkrechten auf der Sitzfläche etwas geringer als bei den düsenartigen Mün dungskanälen c des Sitzes.
Die einzelnen Ringe des Fängers i sind in bekannter Weise durch radiale Rippen n miteinander verbunden.
Bei der vorbeschriebenen Ausbildung des Ventils ergibt sich folgende Wirkungsweise. Aus den schräg nach aussen gerichteten düsenartigen Mündungskanälen c des Sitzes a tritt das Durchflussmedium in Form dicht geschlossener Strahlen o aus, die gradlinig durch den Spalt zwischen dem Sitz a und der Dämpferplatte h, in welchem die Ventil platte f spielt, hindurchströmen und in den untern Teil<I>in</I> der Fängerschlitze <I>k</I> eintreten.
Entsprechend der Form der Fängerschlitze wird in dem Fänger die Strömungsrichtung, ähnlich wie in Leitschaufeln wieder geändert, und zwar derart, dass das Medium ähnlich wie bei den bisher bekannten Ventilen nahezu oder vollständig parallel zum Ventilmittelbol- zen austritt.
Während also bei den gebräuchlichen Ven tilen das Durchflussmittel innerhalb des Ven tils einen zweimaligen Richtungswechsel von 90 erfährt, wird es ini dargestellten Ventil durch besonders ausgebildete Leitorgasne um einen wesentlich kleineren Winkel von der Eintrittsrichtung abgeleitet und im Fänger durch ebensolche Leitorgane mit geringsten Verlusten wiederum in die ursprüngliche Rich tung zurückgeleitet. Insbesondere findet aber in dem Spalt zwischen dem Sitz und dem Fänger irgendeine Richtungsänderung nicht statt; dieser Spalt wird vielmehr von dein Medium vollstrahlig durchströmt.
Dabei bietet die düsenartige Gestaltung der Austrittsöff nung c des Sitzes a die Gewähr, dass sich in diesem Spalt Expansionsverluste nicht ergeben.
Ein besonderer Vorteil der dargestellten Ventilausbildung ist schliesslich noch darin zu erblicken, dass die eventuell vorhandenen, auf die Ventilplatte f in Schliessrichtung wirken den Federn nunmehr für bedeutend kleinere Kräfte zu bemessen sind. Die Ventilplatte f wird nur während der Öffnungsperiode und nur unter einem kleineren Winkel als 90 von dem Strahl des strömenden Mediums ge troffen. Der Strahldruck ist also wesentlich geringer als bei dem senkrechten Auftreffen des Mediums. In geöffnetem Zustande wird die Ventilplatte f von dem Strahl o über haupt nicht berührt, wie in Fig. 1 der Zeich nung ohne weiteres erkennbar ist.
Das wie derum hat zur Folge, dass der Öffnungsschlag geringer ist als bei den Ventilen bisheriger Rauart, so dass unter Umständen die ver schiedenen Dämpferorgane, wie beispielsweise die Dämpferplatte und irgend welche sonsti gen Pufferungseinrichtüngen ganz fortfallen können.
Der Hub der Ventilplatte f braucht nicht über ein bestimmtes Mass, welches sich aus dem vollen Strahidurchtritt ergibt, vergrössert zu werden. Eine Vergrösserung dieses Hubes würde zudem keine Erweiterung des Durch flussquerschnittes zur Folge haben. Somit kön nen die Ventile entsprechend der Erfindung mit verhältnismässig kleinen Hüben ausge stattet werden, weshalb sie insbesondere bei Kolbenmaschinen mit höherer Drehzahl mit Vorteil verwendet werden können.
Endlich ermöglicht das dargestellte Ven til eine grössere Durchflussgeschwindigkeit als dievorbekanntenKonstruktionen, da derDurch- tritt des Mediums stossfrei in Form glatter, dicht geschlossener Strahlen stattfindet. So mit kann auch das Ventil bei gleicher Lei- stung kleinere Äusmasse besitzen als bei Jen üblichen Ausführungen. Es ergibt sich daher neben den erwähnten sonstigen Vorteilen noch eine Verbilligung.
Ring valve. In the case of the automatic ring valves currently used in practice, the operating medium flowing out of the ring slots in the seat plate strikes perpendicularly against the valve plate; it therefore exerts considerable pressure on the valve plate resting on the catcher. Below half of the valve plate, the agent flows apart on both sides and experiences a change of direction of about 90. In the case of a multi-seat design of automatic ring valves with a flat valve plate, there is also the disadvantage that the individual partial flows of the agent are directed towards one another. push, only to flow away through the slots in the catcher plate after another change in direction of 90 °.
The valves described above form a considerable resistance for the medium flowing through, which results from the friction on the walls, from the eddy ung when the rays hit the Ven tilplatte perpendicularly and the perpendicular collision of the deflected partial flows of two adjacent slots. The object of the invention is an automatic ring valve with a flat valve plate and ring slots, in which it is possible to oppose a significantly lower resistance to the medium flowing through.
The invention consists in the fact that the upper part of the passage slots of the seat egg and the lower part of the passage slots of the catcher are arranged offset from one another in the same inclined position such that the operating medium flowing through the gap after its exit from the seat while maintaining its direction of movement flows through between the seat and valve plate and enters the catcher slots without bumps.
In the case of single-ring valve plates, it has already been proposed to arrange the slots in the seat obliquely outward so that the agent flows out approximately radially past this and the catcher when the valve plate is open. There is no shock-free absorption in the guide channels of the catcher. It has already been suggested further on. to form the slots of the seat and catcher plate like a nozzle.
However, this design only had the purpose of reducing the friction of the agent when entering or exiting the slots, not against allowing the agent to flow through the gap between the seat and the open valve plate and smoothly into the slots while maintaining its direction of movement to allow the catcher to enter.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the invention. 1 shows a vertical cross section through a valve, the valve plate being shown on the left in the closed position and on the right in the open position; Fig. 2 shows a plan view of the catcher on the left and a plan view of the seat on the right.
The valve seat a is provided with three concentric passage slots b. However, the upper parts c of these slots do not open perpendicularly to the upper plane or side of the seat a, but at a smaller angle than 90: the channels c are directed obliquely outwards. They are designed like nozzles, so the front of the underside of the seat narrows slightly upwards. The individual rings of the seat a are connected in a known manner by radial ribs d.
Above the seat a, the valve plate f is arranged, which, as shown in FIG. 1, is slidably guided on a central bolt of the valve surrounding the sleeve. But it can also be used any other guide of the valve plate, for example by means of links or rolling elements. This is of no importance for the present invention.
The opening stroke of the valve plate is limited by the damper plate h, which rests on the underside of the catcher i. The damper plate h can, however, also be missing if necessary.
The catcher plate i is provided with concentric ring slots lt, which widen towards the top. The lower part m of these slots k which is closest to the valve plate deviates from the vertical, namely it lies approximately in the direction of the uppermost part c of the seat slots b. Appropriately, the inclination of these slot parts m of the catcher ge compared to the vertical on the seat surface is slightly less than in the nozzle-like Mün training channels c of the seat.
The individual rings of the catcher i are connected to one another in a known manner by radial ribs n.
With the design of the valve described above, the following mode of action results. From the diagonally outwardly directed nozzle-like mouth channels c of the seat a, the flow medium emerges in the form of tightly closed jets o, which flow straight through the gap between the seat a and the damper plate h, in which the valve plate f plays, and into the lower Part <I> enter </I> of the catcher slots <I> k </I>.
In accordance with the shape of the catcher slots, the flow direction in the catcher is changed again, similar to that in guide vanes, in such a way that the medium emerges almost or completely parallel to the valve center bolt, similar to the previously known valves.
While the flow medium within the valve undergoes a two-fold change of direction of 90 in the conventional Ven valves, it is diverted from the entry direction at a significantly smaller angle by specially designed guide gases in the valve and in the catcher through the same guide elements with minimal losses original direction returned. In particular, however, there is no change of direction in the gap between the seat and the catcher; this gap is rather flowed through by your medium with full jet.
The nozzle-like design of the outlet opening c of the seat a ensures that there are no expansion losses in this gap.
A particular advantage of the valve design shown is finally to be seen in the fact that the springs which may be present and act on the valve plate f in the closing direction are now to be dimensioned for significantly smaller forces. The valve plate f is only hit during the opening period and only at an angle smaller than 90 from the jet of the flowing medium. The jet pressure is therefore much lower than when the medium hits it vertically. In the open state, the valve plate f is not touched by the beam o at all, as can be seen in FIG. 1 of the drawing.
This in turn has the consequence that the opening stroke is less than with the valves of the previous Rauart, so that under certain circumstances the various damper organs, such as the damper plate and any other buffering devices, can be omitted entirely.
The stroke of the valve plate f does not need to be increased by a certain amount, which results from the full passage of the jet. An increase in this stroke would also not result in an expansion of the flow cross-section. Thus, the valves according to the invention can be equipped with relatively small strokes, which is why they can be used with advantage in particular in piston engines with higher speed.
Finally, the valve shown enables a greater flow rate than the previously known constructions, since the medium passes through without jerks in the form of smooth, tightly closed jets. This means that the valve can also have a smaller external dimension than the conventional designs with the same performance. In addition to the other advantages mentioned, there is also a reduction in price.