Ventil. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ventile, wie zum Beispiel Absperrventile, und sieht Mittel vor, um solche Ventile tadel los dicht zu machen, auch ohne Stopfbüchsen utid auch bei hohen Innendrücken.
Es ist schon die Konstruktion eines Hah nes vorgeschlagen worden, in welcher das Kü ken oder der bewegliche Ventilteil von der Ventilstange getrennt -ist, an der ein Dich tungssitz entgegengesetzt demjenigen am Kü ken angeordnet ist, wobei die beiden Bestand l:nile durch eine Feder voneinandergestossen erden und durch ein loses Kupplungsstück gekuppelt sind.
In einem andern Vorschlag ist ;lie Ventilstange mit dem Ventilkörper durch uin#> Drehzapfenkupplung verbunden, welche einen Ring trägt, der mit einer verjüngten, kreisförmigen Rippe in eine entsprechende 'Nut eines von einem Gehäuseteil getragenen Ringes eingreift, derart, dass wenn die Rippe starr oder nachgiebig in die Nut hineinge drückt wird, der genutete Ring seitlich aus gedehnt wird und eine Abdichtung zwischen den Seiten der Ventilstange und des Gehäu ses bildet.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist die Bedienungsspindel mit dem beweglichen Ven tilkörper über ein in axialer Richtung nach giebig gehaltenes Abdichtungsorgan verbun den, welches durch einen Druck im Innern des Ventils auf seinen Dichtungssitz gepresst wird, um ein Entweichen des Fluidums zu verhindern.
Die genannte Dichtungsfläche am Ab dichtungsorgan ist zweckmässig der Bedie nungsspindel zugekehrt.
Eine zweite Abdichtung kann dadurch vor gesehen sein, dass die Bedienungsspindel an ihrem innern Ende verbreitert ist und da selbst eine Dichtungsfläche aufweist, die auf einem zweiten Dichtungssitz am Ventildeckel sitzt, welcher zweite Dichtungssitz am innern Ende der die Bedienungsspindel aufnehmen den Bohrung angeordnet ist, Bei einem Ausführungsbeispiel der Er findung sind die Bedienungsspindel, das Ab dichtungsorgan und der Ventilkörper mitein ander derart verbunden, dass sie gemeinsam drehbar, jedoch in axialer Richtung relativ zueinander beweglich -sind.
Bei einem Aus- Führungsbeispiel, -welches als Absperrventil ausgebildet ist, ist eine mit der Ventilspindel verschraubte Mutter vorgesehen, wobei das Abdichtungsorgan relativ zur Matter undreb- bar, jedoch in axialer Richtung relativ zii ihr beweglich ist.
S'chliesslioh ist bei einer als #LIehrwegschaltventil ausgebildeten Ausfuh r ungsform der drehbare Ventilkörper relativ zum Abdichtungsorgan undrehbar, letzteres jedoch in axialer Richtung relativ zum -'en- tilkörper beweglich.
Im folgenden -,wird die Erfindung an Hand beispielsweiser, in der beiliegenden Zeichnung dargestellter Ausführungsformen des Ventils beschrieben.
In der Zeichnung zeigt F'ig. 1 einen Axialscbnitt eines Absperr ventils für eine Benzinspeiseleitung, Fig. 2 einen Axialsehnitt eines hydrau- li2chen Zweiv#Tegschaltventils, Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 2 bei ab gehobenem Deckel, teilweise im Schnitt,
Fig. 5 einen Axialsehnitt eines Hochdruck- Absperrventils für Luft und Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI in F'ig. 5.
Bezugnehmend auf Fig. 1, ist mit 1 das Ventilgehäuse und mit 2 der Deckel bezeich net. Der bewegliche Ventilkörper 3 ist am untern Ende der in eine drehbare Mutter 5 eingeschraubten Gewindestange 4 befestigt. Die Mutter besitzt auf ihrer Unterseite eine Dichtungsfläche, mit welcher sie auf einem entsprechenden Dichtungssitz am obern Teil eines konzentrischen, von unten im Gehäuse deckel 2 festgeschraubten Tragkörpers 6 ruht. Der Gehäusedeckel 2 ist koaxial mit der Ven tilspindel 4 am Ventilgehäuse 1 befestigt.
Die Ventilspindel 4 ist mit einem Keil 7 ausgerüstet, der in eine in der Zeichnung nicht sichtbare Keilnut in der Führungsboh rung im untern Teil des Tragkörpers 6 ein greift.
Die Mutter 5 ist in ihrem obern Teil bei 5a ausgehöhlt und darüber mit einer quer laufenden Keilnut 5b versehen, in welche ein an der Unterseite des Kupplungskörpers 8 be- findlieher Keil 8a eingreift. Dieser Kupp lungskörper ist zugleich Abdichtungsorgan und ist ditreh die Federn 11 in axialer Rich tung nachgiebig gehalten; er besitzt an seiner Oberseite eine zum Keil 8a rechtwinklig sich über nur einen Teil seiner eigenen Körperbreite erstreckende Keilnut 8b.
Der obere Teil des Kupplungs- oder Abdichtungskörpers 8 ist ferner derart gekehlt, dass eine, ebene, ring- förmig@@ Dichtungsfläche 8c verbleibt, die gegen einen entsprechenden, ebenen Dich- ti3ngssitz < im obern Ende des Deckelhohlrau mes, in -welchen die Mutter 5 und der Kupp li::ngs- oder Abdichtungskörper 8 passen, ge halten wird.
In die Keilnut 8b im Abdichtungskörper 8 greift ein Keil 9a, welcher am innern Ende der Ventilbedienungsspindel 9 vorspringt. Das innere Ende dieser Spindel ist verbreitert und besitzt eine Dichtungsfläche 9b, die an einem entsprechenden Dichtungssitz am in- tiern Ende der die Spindel 9 enthaltenden Bohrung aufliegt. Auf dem äussern Ende der Bedienungsspindel 9 ist ein Handrad 10 starr befestigt.
Zwei oder mehr Druckfedern 11 sind in Bohrungen im Rand der Mutter 5 angeordnet - oder eine einzige, koaxiale Feder kann in einer ringförmigen Aussparung der Mutter angeordnet sein -, um den Abdichtungskör per 8 und die Mutter 5 auf ihren Dichtungs sitzen zu halten.
Daraus geht hervor, dass wenn das Absperr ventil durch Drehen des Handrades 10 geöff net wird, die längs der Ventilspindel 4 und um die Mutter 5 herum durchtretende Flüs sigkeit am weiteren Vordringen verhindert wird, indem deren eigener Druck, das heisst also der Druck im Innern des Ventils, den :Xlidiehtungskörper 8 an seiner Dichtungs fläche 8c auf den Dichtungssitz am Deckel 2 presst, während eine weitere Absperrung durch dieDichtungsfläche 9b am innern Ende der Bedienungsspindel 9 gebildet ist.
Beim Ausfübrungsbeispiel nach Fig. 2 bis 4, -elches ein hydraulisches Mehrweg- schaltventil zum Betätigen einer Hebe- und Senke orriebtung betrifft, wird das Ventil-e- häuse durch einen angenähert halbkugelför migen Körper 12, der eine stufenweise erwei terte, axiale Bohrung 12a aufweist, und durch einen flachen Sockel 13 mit einem zentri schen, in das Ende des erweiterten Teils die ser Bohrung passenden Zapfenansatz 13a ge bildet.
In diesem Zapfenansatz sind gleich mässig im Kreise um sein Zentrum drei Aus trittskanäle 13b, 13c, 13d angeordnet, von welchen aus im rechten Winkel die Bohrun gen 13e zu den an den Seiten des Sockels 13 vorspringenden .Stutzen<B>13f</B> führen, die zum Anschluss der Leitungen mit Gewinde ver sehen sind. Mittels der Öffnungen 13b und 13d werden die Hebe- und Senkseiten der hy draulischen Hebevorrichtung gesteuert, wäh rend<B>1.3e</B> die Ablassöffnung ist.
Der erweiterte Teil der Bohrung 12a steht in Verbindung mit einer Bohrung 12b, die durch einen vom Gehäuse 12 abstehenden Gewindestutzen 12c führt, an welchen die Druckleitung ange schlossen wird.
Der bewegliche Ventilkörper wird durch einen zylindrischen Drehkörper 14 gebildet, welcher in die Bohrung im Gehäuse 12 passt. Das Ende des Ventilkörpers 14 ist bei 14a um eine schmale Stufe verbreitert und passt damit in den erweiterten Teil der Bohrung 1.2a. Die innere Stirnseite des Ventilkörpers 14 -weist eine Eintrittsöffnung 14b auf, die mit einem eine .Sehne durch den Ventilkörper 14 bildenden Kanal 14c, der beidseitig in den erweiterten Teil der Bohrung 12a mündet, verbunden ist.
Symmetrisch zur Durchmesser linie, auf der die Eintrittsöffnung 14b liegt, ist eine kreisringsektorförmige Austrittsöff nung 14d, an der innern Stirnseite des Ventil körpers 14 angeordnet, deren Winkelbereich genügt, um in ihrer einen Endstellung den einen und in ihrer andern Endstellung den andern der Steuerkanäle 13b, 13d mit dem mittleren Ablasskanal 13c zu verbinden.
Auf der äussern Stirnseite des Ventilkör pers 14 ist eine diametrale Keilnut vorge sehen, in die ein am untern Teil des Kupp- lungs- und Abdichtungsorganes 15 abstehen der Keil 15a eingreift. Der Abdichtungskör per 15 besitzt eine Dichtungsfläche 15b und im untern. Teil eine Aussparung zur Auf nahme einer Druckfeder 16, welche den Ven tilkörper und den durch sie in axialer Rich tung nachgiebig gehaltenen Abdichtungskör per auseinanderdrückt. Im rechten Winkel zum Keil 15a weist der Abdichtungskörper 15 an seiner äussern Seite eine Keilnut 16a auf, in die ein vom innern Ende der kurzen Bedienungsspindel 17 abstehender Keil 17a eingreift.
Die Spindel 17 ist am innern Ende verbreitert und mit einer Dichtungsfläche 17b versehen, ähnlich der Fläche 9b im Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 1. Das äussere Ende der Spindel 17 trägt einen Bedienungsarm 18.
Im Betriebe ist der ringförmige, zwischen Ventilkörper 14 und der Wand des erweiter ten Teils der Bohrung 12a verbleibende Raum stets mit Druckflüssigkeit gefüllt, so dass der Ventilkörper auf die Dichtungsfläche des Sockels 13 gepresst wird. Wie bei dem vorher gehenden Ausführungsbeispiel wird die Be dienungsspindel 17 mit dem beweglichen Ventilkörper 14 über den in axialer Rich tung nachgiebig gehaltenen Abdichtungskör per 15 verbunden, welcher durch den Druck im Innern des Ventils auf seinen Dichtungs sitz gepresst wird.
Bei der mittleren Stellung des Bedienungsarmes 18 ist die Eintrittsöff nung 14b durch die ebene Dichtungsfläche des Zapfenansatzes 13a verdeckt, während in der einen oder andern der beiden Endstellun- gen diese Eintrittsöffnung 14b mit einem der Steuerkanäle 13b oder 13d in Verbindung steht und die Austrittsöffnung 14d den je weils andern Steuerkanal 13d oder 13b mit dem Ablasskanal 13c verbindet,
Dank der Stufenform des Drehventilkörpers ist- der Druck der Ventilkörperdichtungsfläche auf die Dichtungsfläche des Zapfenansatzes 13a auch bei hohem Speisedruck relativ klein, so dass das Ventil mit verhältnismässig gerin gem Kraftaufwand betätigt werden kann.
Fig. 5 zeigt ein Hochdruck-Absperrventil für Luft, worin 19 das axial gebohrte Ventil gehäuse und 20 dessen Deckel ist. Der Ventil körper 2,1 besitzt einen hufeisenförmigen Teil 21a, unter den das auskragende untere Ende 22a der Ventilspindel 22 greift, deren untere Stirnfläche konvex geformt ist. Dies < : Stirnfläche dient zum Verschliessen einer en gen, axialen Bohrung 21b durch den Veini.il- körper 21, wodurch ein Vorventil gebildet ist.
Zwischen dem hufeisenförmigen Teil 21a und dem Kragen 22a verbleibt in a-zialer Rich tung ein Spiel von ungefähr <B>0.70</B> nini, so dass bei einer Aufwärtsbe-,vegung der Ventilspin del 22 das Vorveni:il vor dem Alihebwri des Ventilkörpers 21 geöffnet wird.
Die Ventilspindel 22 ist gegen Verdrehen mittels zweier diametral voneinander abge kehrter Nasen 21e gesichert, welche in ent sprechende Aussparungen am Gehäuse 19 ein- (),reifen. Das obere Ende der Ventilspindel '22 ist mit C7ewinde versehen und in eine Mutter 23 eingeschraubt, welche in eine axiale Boh rung des Deckels 20 hineinragt.
Die Mutter 23 besitzt an ihrem untern Ende einen Flansch mit Zapfenansatz, mit welchem Flansch sie auf einer Schulter der @e@iü@se- bohruug aufliegt und vom Gehäusedeckel 20 gegen axiale Verschiebung gehalten -wird.
Der obere Teil der Mutter 23 ist axial i au# sgebohrt und nimmt eine Diluclfeder 21 auf, deren unteres Ende auf einer Schulter ain untern Ende der Bohrung ruht.
Das obere Ende dieser Bohrung endigt in einer quer laufenden Keilnut, in welche ein ain untern Teil eines Abdichtungskörpers 2<B>5</B> befind licher Keil 25a eingreift.
Der dui-eli die Feder 2@ in axialer Richtung nachgiebig gelia.ltene Abdichtungskörper 25 hat auf der obern Seite eine Diclitungsfläehe, mit welcher er durch den Druck im Innern des Vuntils geben einen vorspringenden Sitz 20a :in der Unter seite einer Schulter der Bohrtun- im Deckel 20 gepresst wird.
Die Feder 24 wirkt in -lei- eher Richtung und sichert stets den Kontakt des Abdichtungskörpers 25 mit dein Dieb tungssitz 20a, selbst wenn das Absperrventil nicht unter Druck steht.
Der Abdichtungskörper 25 besitzt einen zentrischen Schaft, der sich durch eine Ver engung im Innern des Deckels 20 erstreckt und in einem Keil 25b endigt, zrelchcr in eine entsprechende, querlaufende keiluiit im ver breiterten, untern Ende 26a der Ventilbedie- liiingsspindel 26 greift.
Die Spindel 26 führt durch eine Aussparung im obern Teil des Deckels 20 1111(l ist finit einem auf ihrem freien Ende bcfesiigten Betätigungsrad 27 ausge- rüstet.
Weini das Handrad 2 7 gedreht wird, dreht sich ebenfalls die Mutter 23 mit, wo- dureli dir Ventilspindel 22, da sie gegen Dre- Lung gesichert ist, axial bewegt wird.
Ange- i.oinincn, das Ventil sei geschlossen, so tvii-d beim Drehen des Handrades 27 im Gegen- rilirzc@igersinn und infolge des linksgängigen Gewindes aii der Mutter und Spindel die letz tere angehoben. Infolge des kleinen Spiels zwischen denn Hufeisenteil 21z und dein Kra- <RTI
ID="0004.0119"> geu 22c1 wird diis Vorventil gebildet durch (las obere Ende der Bonrun- 21b und die Unterseite des Kragens 22c1 zuerst. geöffnet lind dank des kleinen Dui-clilasscluerschnittes bedarf es dazu keiner grossen Kraft.
Das Üff- i!en des Ventilkörpers kann dann rnit ver- hültnisinäl3ig kleinem Kraftaufwand bewirkt -erden.
Was in den vorhergehenden Ausführung"- licispieleu niitFlüssigl@eitsdruclz erzielt wurde:, wird hier mit Luftdruck erreicht, indem nach oben durolitrctende Luft den Abdichtungs- l@i3r]ier 25 gegen dessen Dichtungssitz 20a presst, so dass eine wirksame Abdichtung ent- teht und das Ventil luftdicht ist.
Daiil; der Anwendung der :11iciichlungs- körper, die nun so besser abdichten, je grl@ir der Druck ist,
kann den Bestandteilen ge- niItgendes Spiel gegeben werden. Tatsächlich ist für eine nitilielose Betätigung der Ventile i cIehliclies Spiel erforderlich, das dank der irgestellten Kupplungsweise von Bedie- anugsspindel, Al,dichtungskörper und Ventil- ,
pindel oder Veiltilkörper zugebissen werden kann. Es ergibt sich der weitere Vorteil, dass h,-ine engen Toleranzen bei der Herstellung ein-ehalten werden müssen, wodurch die Fä.- lnikation vereinfacht und die Kosten gesenkt erden.