Manschettenventil für hohen Betriebsdruck Die Erfindung bezieht sich auf ein Manschetten ventil für hohen Betriebsdruck, bei dem die Ring öffnung zwischen dem Ventilgehäuse und einem zen trisch in diesem eingebauten, mindestens angenähert stromlinienförmigen Einsatzkörper von einer hülsen- förmigen Manschette verschlossen wird.
Solche Ventile gibt es in der Ausführung als Rückschlag ventile und als Durchgangsventile. Die Durchgangsventile dieser Bauart sind in der Regel so gestaltet, dass die Manschette in ihrer Ruhestellung an der Innenwand des Gehäuses anliegt und die Ringöffnung zwischen dem Gehäuse und dem Ein satzkörper freilässt. Die Manschette ist an den beiden Enden in dem Gehäuse eingespannt. Zum Ab schliessen des Ventils kann in die Kammer auf der Rückseite der Manschette ein Druckmittel eingefügt werden, welches die Manschette nach innen auf den Einsatzkörper drückt.
Bei Rückschlagventilen dieser Bauart ist die Manschette in der Regel nur an einem Ende im Gehäuse befestigt, ragt mit einem etwa kegelförmig gestalteten Teil in der Ruhelage in die Ringöffnung hinein und liegt mit einer dünnwandigen Verlängerung dieses Endes mit geringer Spannung auf dem Einsatzkörper auf.
Wenn ein solches Manschettenventil zum Ab sperren von Leitungen dienen soll, in welchen ein hoher Betriebsdruck herrscht, so muss die Manschette entsprechend dickwandig gestaltet sein, damit sie diesem Druck widerstehen kann. Es ist bekannt, die Manschette zu diesem Zweck in demjenigen Bereich, der beim Öffnen und Schliessen seinen Umfang ändern muss, zur Erzielung einer faltenbalgartigen Wirkung mit sich in Längsrichtung erstreckenden und abwech selnd aussen und innen angeordneten Schlitzen zu versehen und zur Verbesserung der Verankerungs- wirkuna das bzw. iedes im Gehäuse verankerte Ende von einem sich axial erstreckenden Kragen des.
Ge häuses bzw. einer Gehäuseschulter von innen her zu unterstützen.
Es hat sich nun gezeigt, dass dann, wenn bei sol chen Ventilen die Manschette von aussen her von einem hohen Druck - bei Durchgangsventilen durch einen hohen Steuerdruck für das Abschliessen der Manschette und bei Rückschlagventilen durch einen hohen Rückdruck - belastet wird und auf der Innenseite der Manschette nur ein geringer oder kein Druck herrscht, die Manschette in die Ringöffnung zwischen Gehäusekragen bzw. -schulter und Einsatz körper hineingedrückt wird.
Da die Oberfläche des in die Ringöffnung hineingedrückten Teiles der Man schette durch die Längsschlitze unterbrochen ist; be steht die Gefahr, dass die Manschette durch die Ringöffnung hindurchgedrückt und dabei zerstört wird. Es hat sich dabei gezeigt, dass selbst dann, wenn die Dicke der Manschette so gross gewählt ist, dass sie, wenn sie ungeschlitzt wäre, volumenmässig nicht durch die Ringöffnung hindurchschlüpfen könnte, dennoch bei hohen Drücken die Gefahr der Zerstörung der Manschette vorhanden ist, wenn sich die Schlitze bis zur unterstützenden Schulter des Ge häuses hin erstrecken.
Bei Durchgangsventilen dieser Bauart hat sich bei hohen Drücken noch eine andere nachteilige Er scheinung gezeigt. Die Manschette solcher Ventile ist mit sich in Längsrichtung erstreckenden V-förmigen Schlitzen versehen, wobei der Öffnungswinkel dieser Schlitze so gewählt ist, dass sich die beiden Begren zungswände der Schlitze aneinander anlegen und damit eine vollwandige Manschette ergeben, wenn die Manschette durch einen auf die Aussenseite auf gebrachten Steuerdruck im mittleren Bereich im Um fang so weit verengt ist, dass sie am zentrischen Ein- satzkörper anliegt.
Um ein solches Ventil gegen einen hohen Betriebsdruck abzusperren, ist ein hoher Steuerdruck erforderlich. Zumindest in dem von der Druckseite durch das Ventil abgesperrten Teil des Leitungssystems herrscht nach dem Absperren des Ventils meist der Druck Null. Der für das Absperren erforderliche hohe Steuerdruck wird also zumindest eine starke Auswölbung der Manschette in die die sem Leitungsteil zugekehrte Ringöffnung hinein be wirken. Durch die starke Durchwölbung wird die Manschette gegenüber ihrer ursprünglichen Länge aber stark gedehnt.
Es hat sich nun gezeigt, dass sich bei dieser starken Längsdehnung der Manschette die Schlitze wieder öffnen und damit bei Ventilen dieser Bauart bei hohen Betriebsdrücken ein sicheres und zuverlässiges Absperren des Ventils nicht erreicht wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, besitzt gemäss der Erfindung die Manschette dem Kragen des Ge häuses benachbart eine Verdickung in Form eines in dem -dem Kragen zugewandten Teil ungeschlitzten Ringwulstes, zum Zwecke, bei einem hohen, auf die Aussenseite der Manschette wirkenden Druck, bei gleichzeitiger Stauchung in Umfangsrichtung, die Ringöffnung zwischen Kragen und Einsatzkörper nach Art eines ringförmigen Stopfens zu verschliessen.
Die Erfindung ermöglicht eine Ausbildung, bei der, wenn auf die Aussenfläche der Manschette ein steigender Druck aufgebracht wird, sich zunächst der in Längsrichtung geschlitzte Bereich der Manschette mit einem immer grösser werdenden Teil an den Ein satzkörper anlegt. Steigt der Druck noch weiter, so wird dann der ungeschlitzte Teil der wulstförmi- gen Verdickung nach innen gedrückt, wobei sie eine Druckvorspannung erhält. Dieser ringförmige Wulst wird dann die Ringöffnung zwischen dem Gehäuse kragen und dem Einsatzkörper wie ein Ringstopfen verschliessen.
Da dieser Teil ungeschlitzt ist, besteht dabei nicht die Gefahr, dass sich die Manschette durch die Ringöffnung hindurchstülpen kann. Die dabei auftretende Stauchung in Umfangsrichtung, die zu einer Druckvorspannung in der Manschette führt, kann so gross sein, dass an der sich in die Ringöff nung hineinwölbenden Oberfläche des Ringwulstes keine Zugspannung entsteht, so dass die Gefahr einer Zerstörung der Manschette auf ein Minimum herab gesetzt ist. Bei Versuchen haben Manschetten dieser Bauart Drücken von weit über 100 kg/cm2 stand gehalten.
Es hat sich gezeigt, dass bei dieser Aus bildung der Manschetten die Grenze des Betriebs druckes tatsächlich nicht mehr durch die Man schette, sondern durch das Gehäuse gegeben ist, wäh rend bei Manschetten mit Längsschlitzen nach der bisherigen Ausführung auch dann, wenn die Man schetten sehr dickwandig ausgeführt waren, der Be triebsdruck mit Rücksicht auf die Manschette nicht höher als 10 kg!cm2 betragen durfte.
Zweckmässig ist die Aussenwand der Manschette im Bereich der Verdickung erhaben gewölbt, damit im Betrieb bei höchstmöglichem Druck auf die Aussenseite der Manschette im Axialschnitt ge sehen eine Wölbung nach aussen erhalten bleibt. Dabei ist vorteilhafterweise die Verdickung nur an der Aussenseite der Manschette vorgesehen.
Dies soll zur Folge haben, dass im normalen Betrieb die wulst artige Verdickung der Manschette mit ihrer Innen wand ausserhalb des Ringquerschnittes liegt, so dass beim Rückschlagventil zum öffnen nur der ge schlitzte und damit faltenbalgartig wirkende Teil der Manschette und die am Einsatzkörper anliegende dünnwandige Lippe aufgeweitet werden müssen. Bei Durchgangsventilen wird dann zum Abschliessen bei einem normalen bzw. geringen Betriebsdruck nur der zwischen den Verdickungen liegende längsgeschlitzte Teil durch den Steuerdruck nach innen gewölbt, bis er sich an den Einsatzkörper anlegt.
Erst bei hohen Betriebsdrücken ist es erforderlich, mittels hoher Steuerdrücke auch die ungeschlitzte wulstförmige Ver dickung im Durchmesser zu verengen. Da eine Ver engung der wulstförmigen Verdickung erst auftritt, wenn der mit Längsschlitzen versehene Teil der Man schette am Einsatzkörper anliegt, besteht keine Gefahr, dass die wulstförmige Verdickung beim Stau chen in Umfangsrichtung ausknickt. Da dabei die aussenliegende Verdickung keinen Einfluss auf die Strömung hat, tritt durch die wulstförmige Verdickung im Betrieb in der mit dem Ventil versehenen Lei tung keine Erhöhung des Druckverlustes auf.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Rückschlagventil, bei dem die Manschette in ihrer Ruhelage dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt das gleiche Ventil wie Fig. 1 mit der voll geöffneten Manschette.
Fig.3 zeigt das Ventil nach Fig. 1 bei einem grossen Rückdruck.
Fig. 4 zeigt ein Rückschlagventil in gleicher Dar stellung wie in Fig. 1, bei welcher die Manschette eine etwas abgewandelte Gestalt hat, und Fig. 5 zeigt ein Durchgangsventil.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Rück schlagventil besteht das eigentliche Gehäuse aus einem vorderen Gehäusekörper 1 und einem hinteren Ge häusekörper 2. In dem vorderen Gehäusekörper 1 ist über vier über den Umfang gleichmässig verteilt angeordnete Rippen 5 ein im Axialsehnitt stromlinien förmig ausgebildeter, insgesamt mit 6 bezeichneter Einsatzkörper abgestützt. Der vordere Teil 7 des Einsatzkörpers 6 besteht mit den Rippen 5 und dem vorderen Gehäusekörper 1 aus einem Stück. Der hin tere Teil 8 des Einsatzkörpers ist mit dem Teil 7 über einen Bolzen 9 und eine Mutter 10 zusammen gehalten. Gehäusekörper 1 und Gehäusekörper 2 sind mittels über den Umfang verteilt angeordneter Schrauben 11 verbunden.
Die ringförmige öffnung 13 zwischen dem Ge häusekörper 1 und dem Einsatzkörper 6 bildet die eigentliche Ventilöffnung. Für den Abschluss der Ventilöffnung 13 dient eine insgesamt mit 14 bezeich nete hülsenförmige Manschette. Die Manschette 14 besteht im wesentlichen aus einem zwischen den bei den Gehäusekörpern 1 und 2 eingeklemmten Be festigungsflansch 15, einem im allgemeinen kegelför migen Mittelteil 16 und einer am freien Ende der Manschette liegenden Lippe 17. Die Manschette 14 ist in Fig. 1 in ihrer Ruhestellung dargestellt, die im allgemeinen der Form der Manschette entspricht, welche sie beim Vulkanisieren erhält.
Nur die Form der Lippe 17 entspricht in Fig. 1 nicht der Form, die sie beim Vulkanisieren erhalten hat. Die letztere Form ist gestrichelt bei 17' dargestellt. Beim Einbau der Manschette in das Ventil wird die Lippe 17 etwas erweitert, so dass sie den Einsatzkörper 6 mit geringer Spannung umschliesst. Das im Gehäuse verankerte Ende der Manschette ist von einer kragenartigen Schulter 21 am Gehäusekörper 1 unterstützt.
Der Mittelteil 16 der Manschette ist mit einer nach aussen weisenden Verdickung 18 versehen. Ausserdem besitzt der Mittelteil, um ein radiales Aufweiten der Manschette unter der Wirkung der durch das Ventil strömenden Flüssigkeit zu ermög lichen, über den ganzen Umfang abwechselnd innen und aussen vorgesehene Schlitze 19 und 20, die in der der Ruhelage entsprechenden, beim Vulkanisieren erhaltenen Form etwa eine Breite von einem Milli meter besitzen.
Der unmittelbar der Schulter 21 be nachbarte Teil 18' der Verdickung 18 ist jedoch un- geschlitzt. Der in Fig. 1 dargestellte Axialschnitt des Ventils ist durch die Mitte eines äusseren Schlitzes 19 der Manschette 14 geführt.
Unter der Wirkung einer von links nach rechts durch das Ventil strömenden Flüssigkeit weitet sich der Mittelteil 16 der Manschette 14 auf und nimmt dann eine Gestalt an, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Da das Material, aus welchem die Manschette besteht, verhältnismässig weich ist und die Lippe 17 nur ge ringe Wandstärke besitzt, kann diese ohne nach teiligen Druckverlust im Ventil ausreichend auf geweitet werden.
Sobald die Strömung von links nach rechts auf hört, nimmt die Manschette 14 wieder die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage ein, bei welcher die Lippe 17 mit geringer Spannung am Einsatzkörper 6 anliegt. Tritt nun an der Austrittsseite des Ventils ein gegen über dem Druck an der Eintrittsseite erhöhter Druck auf, so wird der Mittelteil der Manschette 14 in die Öffnung des Ventils hineingedrückt. Die Schulter 21 am Gehäusekörper 1 stützt den Anfang des Mittelteils 16 der Manschette ab. Der ungeschlitzte Teil 18' der Verdickung 18 verhindert, dass der Mittelteil der Manschette mit der Lippe 17 unter der Wirkung eines erhöhten Rückdruckes rückwärts durch die Ventil öffnung 13 hindurchgestülpt werden könnte.
In Fig. 3 ist die Gestalt der Manschette dargestellt, die sie einnimmt, wenn der Rückdruck ganz beträchtliche Werte annimmt. Bei einer Versuchsanlage, die über 100 kg(cm2 erzeugen kann, hat die Manschette etwa eine Gestalt gezeigt, wie dies in Fig.3 dargestellt ist. Bei einer zur Erprobung der Betriebssicherheit vorgenommenen sehr häufigen Betätigung mit einem Rückdruck, wie er maximal in der Anlage zu er zeugen war, wurde keine Zerstörung der Man schette festgestellt.
Die bei Ruhelage der Manschette nach aussen weisende Wölbung der Verdickung 18 war dabei, wie in Fig. 1 gezeigt, so gestaltet, dass bei der in Fig. 3 dargestellten Lage noch eine leichte Wölbung nach aussen vorhanden ist. Die Versuche haben gezeigt, dass bei dieser Gestaltung der Man schette der zulässige Betriebsdruck für die Ventile nicht mehr durch die Manschette, sondern durch die Festigkeit des Gehäuses begrenzt ist.
Die Verdickung 18 der Manschette wirkt sozu sagen als Stöpsel für die ringförmige Öffnung 13. Das Hindurchpressen der Verdickung 18 durch die öff- nung 13 unter der Wirkung eines erhöhten Gegen druckes wird also einmal durch die Grösse des Vo lumens der Verdickung 18 in bezug auf den Quer schnitt der Öffnung 13 verhindert. Weiterhin er schwert die Schulter 21 eine Verformung des die Ver dickung 18 aufweisenden Mittelteils in die Öffnung 13 hinein, und endlich erschweren auch die Nuten 22 in der Oberfläche des Einsatzkörpers 6 eine Relativ bewegung zwischen der Innenfläche der Manschette 14 und der Oberfläche des Einsatzkörpers 6.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist an der Innenseite der Manschette eine Schulter 23 vorgesehen, die bei einem erhöhten Rückdruck mit der Schulter 21 des Gehäuses zusammenwirkt. Diese Ausführungsform der Manschette ist besonders für grössere Ventile mit einer grösseren Weite der Öffnung 13 geeignet.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Durchgangsventil be steht das Ventilgehäuse aus den Endteilen 31 und 32 sowie dem Mittelteil 33, welche durch Schrauben 34 miteinander verbunden sind. Der stromlinienför mige Einsatzkörper 35 ist über gleichmässig über den Umfang verteilt angeordnete Rippen 36 in dem Ge häuseteil 31 abgestützt. Die zwischen dem Einsatz körper 35 und den Gehäuseteilen 31 und 32 be stehende Ringöffnung stellt die eigentliche Ventil öffnung dar, welche von der hülsenförmigen Man schette 37 verschlossen werden kann.
In dem Oberteil der Fig.5 ist die Manschette 37 in ihrem Ruhestand dargestellt, das heisst in der Lage, welche die Manschette einnimmt, wenn die Drücke auf allen Seiten gleich sind. Diese Gestalt ent spricht derjenigen Gestalt, die diä Manschette beim Vulkanisieren erhält. An ihren Enden besitzt die Manschette radial gerichtete Teile<B>38,</B> die an ihrem Umfang einen Bund 39 aufweisen. Die Bunde 39 sitzen in entsprechenden Vertiefungen der Gehäuse teile 31 und 32 und dienen zur Verankerung der En den der Manschette im Gehäuse. Ausserdem sind die Enden der Manschette durch Gehäuseschultern 40 abgestützt.
Der Mittelteil der Manschette dient für den Abschluss der ringförmigen Öffnung zwischen Einsatzkörper 35 und dem umgebenden Gehäuse. Um eine Verringerung des Durchmessers des Mittel teiles 42 der Manschette unter Wirkung eines in die Kammer 43 auf der Rückseite der Manschette ein- geführten Druckmittels zu ermöglichen, ist dieser Teil der Manschette mit über den Umfang gleichmässig verteilt angeordneten, abwechselnd innen und aussen vorgesehenen Schlitzen 44 und 45 versehen. Der in Fig. 5 dargestellte Axialschnitt ist durch die Mitte eines aussen liegenden Schlitzes 44 geführt.
Bei der von äusseren Kräften unbeeinflussten Gestalt der Man schette haben die Schlitze, im Querschnitt gesehen, nach aussen divergierende Wände, und zwar ist die Divergenz derart gewählt, dass bei einer radialen Ver engung des Mittelteils 42 der Manschette unter der Wirkung eines in die Kammer 43 eingeführten hydraulischen Druckes bei Anlage des Mittelteils an den Einsatzkörper 35 die Wände der inneren und äusseren Schlitze zur gegenseitigen Anlage kommen.
Wenn das Ventil geschlossen werden soll, wird in die Kammer 43 ein Druckmittel eingeführt. Der dabei aufgewendete Druck muss höher sein als der Betriebsdruck in der Leitung, so dass der Mittelteil zum Absperren der Ventilöffnung an den Einsatz körper 35 zur Anlage gebracht wird. Wenn im Lei tungssystem hohe Betriebsdrücke vorhanden sind, muss auch ein entsprechend hoher Druck in die Kam mer 43 eingeführt werden.
Bei den bekannten Ven tilen besteht nun die Gefahr, dass bei einer Druck entlastung im Leitungssystem ein von einer fremden Druckquelle gebildeter Druck in der Kammer 43 wegen der nunmehr herrschenden grösseren Druck differenz zwischen der Kammer 43 und dem Lei tungssystem - die Manschette im Bereich ihrer Enden durch eine oder beide ringförmigen Öff nungen zwischen Einsatzkörper 35 und Gehäuseteil 31 bzw.
32 hindurchpresst. Dies ist bei der vorlie genden Gestaltung dadurch wirksam verhindert, dass die den Abschluss dieser ringförmigen Öffnungen bewirkenden Teile der Manschette jeweils mit einer ungeschlitzten Verdickung 46 versehen sind, welche im Volumen im Verhältnis zu der Ringöffnung derart gewählt ist, dass sie die Wirkung eines Stöpsels hat, der auch unter der im Betrieb möglichen grössten Druckdifferenz zwischen Kammer 43 und Ventil gehäuse-Innenraum nicht durch die Ringöffnung hin durchgepresst werden kann.
Die Verdickung 46 ist an der Aussenwand der Membran vorgesehen und ist derart erhaben, dass die Aussenwand in diesem Bereich in der Stellung der Manschette bei. grösstmöglicher Druckdifferenz, wie sie in Fig. 5 in der unteren Hälfte wiedergegeben ist, im Axialschnitt noch eine leichte Wölbung nach aussen hat. Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, dass in der Oberfläche der Manschette keine Zugspan nungen auftreten, welche die Lebensdauer der Man schette herabsetzen würden. Wirksam unterstützt wird die Stöpselwirkung dieser Verdickung 46 der Man schette 37 durch die an der Innenseite der Man schette vorgesehene Schulter 47, die mit der Ge häuseschulter 40 zusammenwirkt.
Cuff valve for high operating pressure The invention relates to a cuff valve for high operating pressure, in which the ring opening between the valve housing and a zen cally built in this, at least approximately streamlined insert body is closed by a sleeve-shaped cuff.
Such valves are available as check valves and as straight-way valves. The straight-way valves of this type are usually designed in such a way that the sleeve rests against the inner wall of the housing in its rest position and leaves the ring opening between the housing and the insert body free. The cuff is clamped in the housing at both ends. To close the valve, a pressure medium can be inserted into the chamber on the back of the cuff, which presses the cuff inwards onto the insert body.
In check valves of this type, the sleeve is usually only attached at one end in the housing, protrudes with an approximately conical part in the rest position into the ring opening and rests with a thin-walled extension of this end on the insert body with little tension.
If such a cuff valve is to be used to shut off lines in which there is a high operating pressure, the cuff must be designed with correspondingly thick walls so that it can withstand this pressure. It is known to provide the cuff for this purpose in the area that has to change its circumference when opening and closing, to achieve a bellows-like effect with slots extending in the longitudinal direction and alternately arranged outside and inside and to improve the anchoring effect the end anchored in the housing of an axially extending collar of the.
Ge housing or a housing shoulder to support from the inside.
It has now been shown that when the cuff is loaded from the outside by a high pressure in such valves - in the case of straight-through valves by a high control pressure for closing the cuff and in the case of check valves by a high back pressure - and on the inside of the Cuff there is little or no pressure, the cuff is pressed into the ring opening between the housing collar or shoulder and the insert body.
Since the surface of the pressed into the ring opening part of the cuff is interrupted by the longitudinal slots; there is a risk that the cuff will be pushed through the ring opening and destroyed in the process. It has been shown that even if the thickness of the cuff is chosen so large that it would not be able to slip through the ring opening in terms of volume if it were unslit, there is nevertheless a risk of the cuff being destroyed at high pressures if the slots extend to the supporting shoulder of the housing.
In two-way valves of this type, another disadvantageous phenomenon has appeared at high pressures. The cuff of such valves is provided with longitudinally extending V-shaped slots, the opening angle of these slots is selected so that the two limiting walls of the slots rest against each other and thus result in a full-walled cuff when the cuff is pushed through to the outside on applied control pressure in the middle area is narrowed so far that it rests on the central insert.
In order to shut off such a valve against a high operating pressure, a high control pressure is required. At least in that part of the line system shut off from the pressure side by the valve, the pressure usually prevails after the valve has been shut off. The high control pressure required for the shut-off will therefore act at least a strong bulge of the cuff in the sem line part facing ring opening into it. Due to the strong arching, the cuff is stretched considerably compared to its original length.
It has now been shown that with this strong longitudinal expansion of the sleeve, the slits open again and, therefore, with valves of this type at high operating pressures, a safe and reliable shut-off of the valve is not achieved.
In order to avoid these disadvantages, according to the invention, the cuff has a thickening in the form of an annular bead, which is not slit in the part facing the collar, adjacent to the collar of the housing, for the purpose of a high pressure acting on the outside of the cuff at the same time Compression in the circumferential direction to close the ring opening between the collar and the insert body in the manner of an annular plug.
The invention enables a design in which, when an increasing pressure is applied to the outer surface of the cuff, the longitudinally slotted region of the cuff initially rests against the insert body with an increasingly larger part. If the pressure rises even further, the unslit part of the bead-like thickening is then pressed inwards, whereby it receives a compressive prestress. This ring-shaped bead will then collar the ring opening between the housing and the insert body like a ring plug.
Since this part is not slit, there is no risk that the sleeve can slip through the ring opening. The compression occurring in the circumferential direction, which leads to a compressive pre-tension in the cuff, can be so great that no tensile stress arises on the surface of the annular bead arching into the ring opening, so that the risk of destruction of the cuff is reduced to a minimum is. In tests, cuffs of this type have withstood pressures well over 100 kg / cm2.
It has been shown that with this training from the cuffs, the limit of the operating pressure is actually no longer through the cuff, but rather through the housing, while in cuffs with longitudinal slots according to the previous version, even if the cuffs are very were thick-walled, the operating pressure, taking into account the cuff, could not be higher than 10 kg! cm2.
The outer wall of the cuff is expediently arched in a raised manner in the area of the thickening, so that an outward curvature is retained when the greatest possible pressure is applied to the outer side of the cuff in axial section. The thickening is advantageously only provided on the outside of the sleeve.
This should have the consequence that in normal operation the bead-like thickening of the cuff with its inner wall is outside the ring cross-section, so that when the non-return valve opens, only the slotted and thus bellows-like part of the cuff and the thin-walled lip resting on the insert body widen Need to become. In the case of straight-through valves, for closing at normal or low operating pressure, only the longitudinally slotted part between the thickenings is curved inward by the control pressure until it rests against the insert body.
Only at high operating pressures is it necessary to narrow the diameter of the unslotted bead-like thickening using high control pressures. Since a constriction of the bead-shaped thickening only occurs when the part of the cuff provided with longitudinal slits rests against the insert body, there is no risk that the bead-shaped thickening will buckle in the circumferential direction when stuck. Since the external thickening has no influence on the flow, the bead-shaped thickening does not increase the pressure loss during operation in the pipeline provided with the valve.
In the drawing, several execution examples of the invention are shown schematically.
Fig. 1 shows a check valve in which the cuff is shown in its rest position.
Fig. 2 shows the same valve as Fig. 1 with the cuff fully open.
3 shows the valve according to FIG. 1 with a high back pressure.
Fig. 4 shows a check valve in the same position as in Fig. 1, in which the cuff has a slightly modified shape, and Fig. 5 shows a through valve.
In the check valve shown in Figs. 1 to 3, the actual housing consists of a front housing body 1 and a rear housing body 2. In the front housing body 1 is over four evenly distributed over the circumference arranged ribs 5 a streamlined in the axial section , a total of 6 designated insert body supported. The front part 7 of the insert body 6 consists of the ribs 5 and the front housing body 1 in one piece. The rear part 8 of the insert body is held together with the part 7 via a bolt 9 and a nut 10. Housing body 1 and housing body 2 are connected by means of screws 11 distributed over the circumference.
The annular opening 13 between the housing body 1 and the insert body 6 forms the actual valve opening. For the closure of the valve opening 13 is a total of 14 designated sleeve-shaped sleeve. The cuff 14 consists essentially of a fastening flange 15 clamped between the housing bodies 1 and 2, a generally kegelför shaped central part 16 and a lip 17 at the free end of the cuff. The cuff 14 is in its rest position in FIG shown, which corresponds in general to the shape of the sleeve, which it receives during vulcanization.
Only the shape of the lip 17 in FIG. 1 does not correspond to the shape it was given during vulcanization. The latter form is shown in dashed lines at 17 '. When the sleeve is installed in the valve, the lip 17 is widened somewhat, so that it encloses the insert body 6 with little tension. The end of the sleeve anchored in the housing is supported by a collar-like shoulder 21 on the housing body 1.
The middle part 16 of the cuff is provided with an outwardly facing thickening 18. In addition, the central part has, in order to allow radial expansion of the cuff under the action of the liquid flowing through the valve, over the entire circumference alternately inside and outside provided slots 19 and 20, the shape obtained during vulcanization in the form corresponding to the rest position have a width of one millimeter.
The part 18 ′ of the thickening 18 immediately adjacent to the shoulder 21, however, is not slit. The axial section of the valve shown in FIG. 1 is guided through the center of an outer slot 19 of the sleeve 14.
Under the action of a liquid flowing through the valve from left to right, the central part 16 of the cuff 14 expands and then assumes a shape as shown in FIG. Since the material from which the cuff is made is relatively soft and the lip 17 only has a small wall thickness, it can be widened sufficiently without any loss of pressure in the valve.
As soon as the flow from left to right ceases, the cuff 14 again assumes the rest position shown in FIG. 1, in which the lip 17 rests on the insert body 6 with little tension. If a pressure that is higher than the pressure on the inlet side then occurs on the outlet side of the valve, the middle part of the cuff 14 is pressed into the opening of the valve. The shoulder 21 on the housing body 1 supports the beginning of the central part 16 of the cuff. The unslit part 18 ′ of the thickening 18 prevents the middle part of the cuff with the lip 17 from being pushed back through the valve opening 13 under the effect of increased back pressure.
In Fig. 3 the shape of the cuff is shown, which it assumes when the back pressure assumes quite considerable values. In a test system that can generate over 100 kg (cm2), the cuff has roughly the shape shown in Fig. 3. In the case of a very frequent actuation with a back pressure, as is the maximum in the system, carried out to test the operational safety no destruction of the cuff was found.
The curvature of the thickening 18 pointing outward when the cuff is in the rest position, as shown in FIG. 1, was designed in such a way that in the position shown in FIG. 3 there is still a slight curvature outward. The tests have shown that with this design of the cuff, the permissible operating pressure for the valves is no longer limited by the cuff, but by the strength of the housing.
The thickening 18 of the cuff acts, so to speak, as a plug for the annular opening 13. The pressing of the thickening 18 through the opening 13 under the effect of an increased counter pressure is thus once determined by the size of the volume of the thickening 18 in relation to the Cross section of the opening 13 prevented. Furthermore, it prevents the shoulder 21 from deforming the central part, which has the thickening 18, into the opening 13, and finally the grooves 22 in the surface of the insert body 6 also impede a relative movement between the inner surface of the sleeve 14 and the surface of the insert body 6.
In the embodiment shown in Fig. 4, a shoulder 23 is provided on the inside of the cuff, which cooperates with the shoulder 21 of the housing when there is an increased back pressure. This embodiment of the cuff is particularly suitable for larger valves with a larger opening 13.
In the through valve shown in Fig. 5 be the valve housing from the end parts 31 and 32 and the central part 33, which are connected by screws 34 together. The streamlined insert body 35 is supported in the housing part 31 via ribs 36 evenly distributed over the circumference. The ring opening standing between the insert body 35 and the housing parts 31 and 32 is the actual valve opening, which can be closed by the sleeve-shaped cuff 37.
In the upper part of FIG. 5, the cuff 37 is shown in its retirement, that is to say in the position which the cuff assumes when the pressures are the same on all sides. This shape corresponds to the shape that the sleeve receives during vulcanization. At its ends, the cuff has radially directed parts 38, which have a collar 39 on its circumference. The collars 39 sit in corresponding recesses in the housing parts 31 and 32 and are used to anchor the En of the cuff in the housing. In addition, the ends of the cuff are supported by housing shoulders 40.
The middle part of the sleeve serves to close the annular opening between the insert body 35 and the surrounding housing. In order to enable a reduction in the diameter of the central part 42 of the cuff under the action of a pressure medium introduced into the chamber 43 on the rear side of the cuff, this part of the cuff is provided with slots 44 which are evenly distributed over the circumference and are provided alternately inside and outside and 45 provided. The axial section shown in FIG. 5 is guided through the center of an outer slot 44.
In the case of the shape of the cuff that is not influenced by external forces, the slits, seen in cross section, have outwardly diverging walls, and the divergence is selected in such a way that, when the central part 42 of the cuff is radially narrowed, under the action of an in the chamber 43 Introduced hydraulic pressure when the middle part is in contact with the insert body 35, the walls of the inner and outer slots come into mutual contact.
When the valve is to be closed, a pressure medium is introduced into the chamber 43. The pressure applied in this case must be higher than the operating pressure in the line so that the middle part is brought into contact with the insert body 35 to shut off the valve opening. If there are high operating pressures in the pipeline system, a correspondingly high pressure must also be introduced into the chamber 43.
In the known Ven valves there is now the risk that when pressure is released in the line system, a pressure generated by an external pressure source in the chamber 43 because of the greater pressure difference now prevailing between the chamber 43 and the Lei processing system - the cuff in the region of its ends through one or both of the annular openings between the insert body 35 and the housing part 31 or
32 presses through. In the present design, this is effectively prevented in that the parts of the cuff that close these annular openings are each provided with an unslit thickening 46, which is selected in terms of volume in relation to the ring opening such that it has the effect of a plug , which cannot be forced through the ring opening even under the greatest possible pressure difference between chamber 43 and valve housing interior during operation.
The thickening 46 is provided on the outer wall of the membrane and is raised in such a way that the outer wall in this area is in the position of the sleeve. largest possible pressure difference, as shown in Fig. 5 in the lower half, still has a slight outward curvature in the axial section. This design ensures that no tensile stresses occur in the surface of the cuff, which would reduce the service life of the cuff. The stopper effect of this thickening 46 of the cuff 37 is effectively supported by the shoulder 47 provided on the inside of the cuff, which cooperates with the housing shoulder 40.