DE1045748B - Ringventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ringventil mit einer Ventilplatte, welche durch eine besondere Lenkerplatte von ungefähr gleicher Größe wie die Ventilplatte reibungslos geführt ist, wobei die wirksame Länge der Lenker ein Vielfaches der Länge der gegebenenfalls vorgesehenen lenkerartigen Teile der Ventilplatte beträgt. Bei solchen Ringventilen werden die von Teilen der Lenkerplatten gebildeten federnden Lenker durch die durch den Ventilhub verursachte ständige Biegung hoch beansprucht, auch an den übliehen Nietverbindungen zwischen Lenkerplatte und Ventilplatte. Es besteht daher bei solchen Lenkerplatten die Gefahr von Dauerbrüchen und die Gefahr eines Lockerns der Nietverbindung. Bei den meisten bekannten Ausbildungen weist die Lenkerplatte ihre größte Biegungsbeanspruchung bei geschlossenem Ventil auf, d. h., wenn die Ventilplatte auf dem Ventilsitz aufliegt.

Da der Schluß des Ventils schlagartig erfolgt, geraten dadurch die Lenker der Lenkerplatte in Schwingungen, welche sich leicht zur Resonanz aufschaukeln können. Es kann ein Überschwingen der Lenker und dadurch eine Beeinträchtigung der Bewegung der Ventilplatte bewirkt werden. Jedenfalls aber fällt bei den bekannten Ventilen dieser Bauart die größte Ausbiegung der Lenker mit der größten Beanspruchung derselben durch das schlagartige Schließen des Ventils und die sich aufschaukelnden Schwingungen zusammen, wodurch die Gefahr eines Bruches bzw. eines Dauerbruches erhöht wird. Um nun wenigstens diese Biegungsbeanspruchungen der federnden Lenker herabzusetzen, wurden diese Lenker verhältnismäßig lang und auch verhältnismäßig stark und schwer ausgebildet. Um die wirksame Länge der Lenker noch weiter zu vergrößern, wurde auch häufig die Ventilplatte selbst mit lenkerartigen Teilen ausgebildet, mit deren Enden die Enden der federnden Lenker der Lenkerplatte verbunden waren. Durch die große Länge der Lenker wurde aber wieder das Überschwingen begünstigt und vor allem die Genauigkeit der axialen Führung der Ventilplatte beeinträchtigt, was wieder eine Erhöhung des Verschleißes von Ventilplatte und Ventilsitz und ein ungenaues Funktionieren des Ventils zur Folge hatte.

Bei einer bekannten Ringventilausbildung sind die Lenker der Lenkerplatte und die Lenker der Ventilplatte so miteinander verbunden, daß die Verbindungsstelle nur den halben Weg zurücklegen muß. Dies bedeutet nichts anderes, als daß die elastische Lenkerdeformation auf die Lenker der Ventilplatte und die Lenker der Lenkerplatte aufgeteilt ist, woraus sich ergibt, daß die Nietverbindung, das ist also die Stelle, welche ungefähr in der Mitte der Gesamtlänge der Lenker liegt, nur den halben Weg zurückzulegen hat.

Ringventil

Anmelder:

R. u. L. Schmidthuber Plattenventil-Bau,
Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 7. Februar 1955

Ing. Robert Köhler, Wien,
ist als Erfinder genannt worden

Hierdurch werden wohl die bewegten Massen verringert, die Größe der Wege und damit die Spannungsbeanspruchung bleiben aber unverändert. Bei einer anderen bekannten Ausbildung liegt die Lenkerplatte in der Mitte zwischen Ventilsitz und Fänger, während die Arme der Lenkerplatte einerseits nach oben gebogen und am Fänger festgelegt und andererseits nach unten gebogen und mit der Ventilplatte vernietet sind. Es handelt sich hierbei um eine elastische Deformation dieser Arme. Die Spannung erreicht ihren Höchstwert, wenn die Ventilplatte auf dem Ventilsitz aufliegt, und die spannungslose Stellung wird dann erreicht, wenn die Ventilplatte entgegen der Wirkung ihrer Belastungsfeder am Fänger anliegt. In der Mittelstellung der Ventilplatte wird eine mittlere Spannung erreicht. Es treten somit auch bei dieser Ausbildung gefährlich hohe Spannungsbeanspruchungen auf.

Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen und besteht darin, daß die federnden Lenker der Lenkerplatte derart aus der Plattenebene bleibend herausgebogen sind, daß sie bei einer Zwischenstellung der Ventilplatte zwischen Ventilsitz und Fänger spannungslos sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auch die gegebenenfalls vorgesehenen lenkerartigen Teile der Ventilplatte aus der Plattenebene bleibend herausgebogen, wobei die gesamte Pfeilhöhe der bleibenden Deformation der Lenker und lenkerartigen Teile, 'welche den Abstand zwischen Lenkerplatte und Ventilplatte in spannungslosem Zustand bestimmt, nur einem Teil der maximalen Hub-

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höhe der Ventilplatte entspricht. Auf diese Weise wird die Pfeilhöhe der elastischen Deformation der Lenker, welche im Betrieb durch das Ventilglied eintritt, bei gleichbleibendem Ventilhub auf ungefähr die Hälfte verringert. Die Beanspruchungen werden wesentlich herabgesetzt, und es kann nun bei verringerter Biegungsbeanspruchung die Lenkerlänge verkürzt werden. Es können kurze, exakt schwingende und axial genau führende Lenker vorgesehen werden, ohne daß dabei die einer solchen bekannten Ausbildung anhaftenden Nachteile des großen Biegungswiderstandes, der Hemmung der Bewegung der Ventilplatte und der kritischen Beanspruchung der Lenker in Kauf genommen werden müssen. Die Beanspruchung der Lenker und der Verbindungsstellen mit der Ventilplatte und mit dem Ventilgehäuse wird auf ein Minimum herabgesetzt.

Durch die auf Lenker und Nietstellen neben den Biegebeanspruchungen außerdem wirkenden Dreh- und Schubkräfte steigt der Widerstand gegen Ausbiegung der Lenker nicht proportional mit dem Ventilhub, sondern progressiv. Durch eine Verringerung des elastischen Hubes der Lenker auf die Hälfte wird daher die Federkraft auf weniger als die Hälfte herabgesetzt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ventilplatte und

Fig. 2 die dazugehörige Lenkerplatte in Draufsicht;

Fig. 3 zeigt Lenkerplatte und Ventilplatte in spannungslosem Zustand vereint, und

Fig. 4 zeigt das zusammengebaute Ventil in geschlossenem Zustand.

Fig. 5 zeigt das Kraft-Weg-Diagramm der federnden Lenker.

Die Ventilplatte 1 nach Fig. 1 weist federnde Lenker 2 auf, an deren Enden Löcher 3 vorgesehen sind. Die Lenkerplatte 4 nach Fig. 2 weist federnde Lenker 5, 5' auf, an deren Enden Löcher 6 vorgesehen sind. Durch in die Löcher 3 und 6 eingesetzte Niete 7 werden die Lenkerenden von Ventilplatte 1 und Lenkerplatte 4 miteinander verbunden (Fig. 3 und 4). Der mittlere Teil 8 der Lenkerplatte 4 wird im Ventilgehäuse zwischen der Fängerplatte 9 und einem Distanzstück 10 eingespannt. Unter der Wirkung von Druckfedern 11 wird nun die Ventilplatte 1 auf den Sitz 12 gedrückt.

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Lenker 2 bzw. 5, 5' aus der Ventilplatte 1 und aus der Lenkerplatte 4 derart herausgebogen, daß in spannungslosem Zustand die Ventilplatte 1 ungefähr in der halben Hubhöhe liegt. Es werden nun die Lenker 2 bzw. 5, 5' nach der einen Seite elastisch deformiert, wenn die Ventilplatte 1 am Ventilsitz 12 anliegt, und nach der anderen Seite elastisch deformiert, wenn die Ventilplatte 1 und die Lenkerplatte 4 an der Fängerplatte 9 anliegen. Es wird somit die elastische Deformation auf die Hälfte herabgesetzt. In Fig. 3 ist die Ventilplatte in der halben Hubhöhe a/2 dargestellt, in welcher die Lenker 2 und 5, 5' spannungslos sind. Die Lage, in welcher die Ventilplatte 1 am Ventilsitz 12 aufliegt, ist in strichpunktierten Linien dargestellt und mit 1' bezeichnet. Die Lage, in welcher die Ventilplatte 1 bei ihrem vollen Öffnungshub an der Fängerplatte 9 bzw. an der Lenkerplatte 4 anliegt, ist mit gestrichelten Linien angedeutet und mit 1" bezeichnet. Der Hub a der Ventilplatte 1 bzw. der halbe Hub a/2, bei welchem die Lenker 2 und 5, 5' spannungslos sind, ist in Fig. 3 gegenüber der Darstellung in Fig. 4 vergrößert eingezeichnet, um die Deutlichkeit zu erhöhen. Die Auswirkung auf das Federdiagramm zeigt Fig. 5. Im Diagramm nach Fig. 5 ist die Federkraft p der Lenker in der Ordinate und der Ventilhub α in der Abszisse aufgetragen. Die Kurve b zeigt die Federkurve, welche bei bekannten Anordnungen in Betracht kommt, bei welchem die Lenker in der Plattenebene liegen. Die Lenker müssen um den gesamten Hub a deformiert werden, und die Federkraft steigt bis zu einem Wert P₁ an. Wenn nun aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung der spannungslose Zustand der Lenker im Mittelbereich des Ventilhubes erreicht ist, so geht die Federkurve beim halben Hub a/2 an der Stelle c durch den Nullpunkt. Diese Federkurve ist nun mit d bezeichnet, und es zeigt sich, daß die Endkräfte/>₂ weniger als die Hälfte von p_x betragen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ringventil mit einer Ventilplatte, welche durch eine besondere Lenkerplatte von ungefähr gleicher Größe wie die Ventilplatte reibungslos geführt ist, wobei die wirksame Länge der Lenker ein Vielfaches der Länge der gegebenenfalls vorgesehenen lenkerartigen Teile der Ventilplatte beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Lenker (5, 5') der Lenkerplatte (4) derart aus der Plattenebene bleibend herausgebogen sind, daß sie bei einer Zwischenstellung der Ventilplatte (1) zwischen Ventilsitz (12) und Fänger (9) spannungslos sind.

2. Ringventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die gegebenenfalls vorgesehenen lenkerartigen Teile (2) der Ventilplatte (1) aus der Plattenebene bleibend herausgebogen sind, wobei die gesamte Pfeilhöhe der bleibenden Deformation der Lenker (5, 5') und lenkerartigen Teile (2), welche den Abstand zwischen Lenkerplatte (4) und Ventilplatte (1) in spannungslosem Zustand bestimmt, nur einem Teil der maximalen Hubhöhe der Ventilplatte (1) entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 492 290, 868 818;
österreichische Patentschrift Nr. 142 741.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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