DE1151416B

DE1151416B - Rotary valve with essentially flat sealing surfaces

Info

Publication number: DE1151416B
Application number: DEU7050A
Authority: DE
Inventors: Don Burton Carson; Frank Vernon Purse
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1959-04-10
Filing date: 1960-04-09
Publication date: 1963-07-11

Description

Drehschieber mit im wesentlichen ebenen Dichtflächen Die Erfindung betrifft einen Drehschieber mit im wesentlichen ebenen Dichtflächen, der dazu dient, wahlweise jede einzelne einer ersten Gruppe von Leitungen mit jeder einzelnen einer zweiten Leitungsgruppe zu verbinden. Derartige Mehrfach-Drehschieber werden beispielsweise bei der periodischen Steuerung von chargenweisen oder kontinuierlichen Fließprozessen vorteilhaft angewandt, beispielsweise zur Steuerung von in einer Kolonne übereinander unbeweglich angeordneten Molekularsieben, die nacheinander jeweils zuerst von einem zu trennenden Kohlenwasserstoff und anschließend von einem Desorptionsmittel durchflossen werden, wobei sämtliche Molekularsiebe nacheinander stufenweise vom einen auf den anderen Betriebszustand umzuschalten sind. Hierbei werden bis zu dreißig Molekularsiebe in einer Kolonne verwendet, an deren jedes vier Leitungen angeschlossen sind, die gesteuert werden müssen. Natürlich bringt die Unterbringung von Steuerungsmöglichkeiten für eine derart große Anzahl von einzelnen Leitungen in einem einzigen Drehschieberventil nicht unerhebliche Schwierigkeiten mit sich.Rotary slide valve with essentially flat sealing surfaces The invention relates to a rotary valve with essentially flat sealing surfaces, which is used to optionally each one of a first group of lines with each one to connect the second group of lines. Such multiple rotary valves are for example in the periodic control of batch or continuous flow processes used advantageously, for example to control one above the other in a column immovably arranged molecular sieves, one after the other first from one hydrocarbon to be separated and then flowed through by a desorbent be, with all molecular sieves one after the other gradually from one to the other operating status are to be switched. Here are up to thirty molecular sieves used in a column, to each of which four lines are connected, the need to be controlled. Of course, the placement of control options brings for such a large number of individual lines in a single rotary slide valve not inconsiderable difficulties with itself.

Bisher bekannte Drehschieber dieser Art besitzen ein allseitig geschlossenes Gehäuse, das man als Stator bezeichnen kann, sowie einen in einer Innenaussparung des zu diesem Zweck natürlich zweiteilig ausgebildeten Stators drehbar gelagerten Rotor. Der Rotor undloder der Stator besitzen konzentrische Ringnuten, die teils über 360F, teils nur über einen gewissen Teil des Umfangs laufen. Diese Ringnuten sind mit den einzelnen zu steuernden Leitungen verbunden. Die bekannten Drehschieber dieser Art haben den Nachteil, daß zwischen dem Stator und dem Rotor insgesamt vier Dichtungsflächen vorhanden sind, die fein bearbeitet sein müssen und deren Ränder außerdem nach außen abgedichtet werden müssen. Auch müssen naturgemäß die einzelnen Leitungen teils auf einer Seite des Rotors, teils auf dessen anderer Seite an den Stator angeschlossen werden, so daß man bei Inspektion und Wartung des Rotors und der Dichtflächen und zum Austausch irgendwelcher Dichtungen zwischen Stator und Rotor zumindest einen Teil dieser Leitungen abmontieren muß.Rotary valves of this type known so far have a closed on all sides Housing that can be called a stator, as well as one in an interior recess the stator, which is of course made in two parts for this purpose, is rotatably mounted Rotor. The rotor and / or the stator have concentric annular grooves, some of which run over 360F, sometimes only over a certain part of the range. These ring grooves are connected to the individual lines to be controlled. The well-known rotary valve this type have the disadvantage that between the stator and the rotor a total of four There are sealing surfaces that must be finely machined and their edges must also be sealed to the outside. Naturally, the individual must also Lines partly on one side of the rotor, partly on the other side of the rotor Stator can be connected, so that one can inspect and maintain the rotor and the sealing surfaces and to replace any seals between the stator and Rotor must dismantle at least part of these lines.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Drehschiebers mit im wesentlichen ebenen Dichtflächen zur wahlweisen Verbindung jeder einzelnen einer ersten Gruppe von Leitungen mit jeder einzelnen einer zweiten Gruppe, der die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Drehschieber vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Drehschieber durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a) Eine der Dichtflächen hat mehrere konzentrische Ringnuten; b) beide Gruppen von Leitungen sind am Stator fest angeschlossen und münden in dessen Dichtfläche; c) die Mündungen der Leitungen der ersten Gruppe liegen auf einem zu den Ringnuten konzentrischen Kreis; d) in jede Ringnut mündet mindestens eine der Leitungen der zweiten Gruppe; e) der Rotor hat Durchlässe, die jeweils eine der Mündungen der Leitungen der ersten Gruppe mit jeweils einer der Ringnuten verbinden.The object of the invention is to create a rotary valve with im essential flat sealing surfaces for the optional connection of each individual one first group of lines with each one of a second group of the above avoids the disadvantages of the known rotary valve. To solve this The task of the rotary valve according to the invention is characterized by the following features: a) One of the sealing surfaces has several concentric annular grooves; b) both groups of Lines are firmly connected to the stator and open into its sealing surface; c) the mouths of the lines of the first group lie on one of the ring grooves concentric circle; d) at least one of the lines opens into each annular groove second group; e) the rotor has passages, each one of the mouths of the Connect lines of the first group with one of the ring grooves each.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehschieber brauchen nur zwei Ränder von Dichtungsflächen nach außen abgedichtet zu werden, wodurch natürlich die gesamte Abdichtung nach außen erleichtert wird, und sämtliche Leitungsanschlüsse liegen auf einer Seite am Stator. Infolgedessen kann der Rotor abgebaut werden, ohne daß auch: nur ein einziger Leitungsanschluß gelöst werden muß.In the rotary valve according to the invention only need two edges of Sealing surfaces to be sealed to the outside, which of course the entire Sealing to the outside is facilitated, and all line connections are on one side on the stator. As a result, the rotor can be dismantled without also: only a single line connection has to be loosened.

Da die konzentrischen Ringnuten bei dem erfindungsgemäßen Drehschieber alle auf einer Seite des Rotors liegen, ergibt sich eine verhältnismäßig große räumliche Ausdehnung des Rotors. Daher ist es hier besonders wichtig, den Einfluß von Verformungen auszugleichen. Zu diesem Zweck kann erfindungsgemäß der Rotor eine flachkegelige Dichtfläche erhalten, die sich im Betrieb unter Druck an die ebene Dichtfläche des Stators anpaßt; der Stator wird dann aus einem Material bestehen, das während des gesamten Betriebes des Drehschiebers eine Anpassung der im wesentlichen ebenen Statorsitzfläche an die flachkegelige Rotorsitzfläche unter einer auf den Rotor einwirkenden Anpreßkraft gestattet.Since the concentric annular grooves in the rotary valve according to the invention are all on one side of the rotor, there is a relatively large spatial Expansion of the rotor. Therefore it is particularly important here to check the influence of deformations balance. For this purpose, according to the invention, the rotor can have a flat conical sealing surface, which adapts to the flat sealing surface of the stator under pressure during operation; the The stator will then consist of a material that will last during the entire operation of the rotary valve an adaptation of the essentially flat stator seat surface the flat conical rotor seat under a contact pressure acting on the rotor allowed.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In the drawing is a preferred embodiment of the invention shown.

Fig. 1 veranschaulicht eine Teilansicht des zusammengesetzten Ventils einschließlich verschiedener mechanischer Konstruktionsfeinheiten; die gezeigte Teilansicht entspricht der Linie 1-1 der Fig. 3; Fig.2 stellt eine Teilansicht des Ventils gemäß Linie 2-2 der Fig. 1 dar; Fig. 3 ist eine Teildraufsicht des Ventils gemäß Linie 3-3 der Fig. 1; Fig. 4 veranschaulicht spezielle strukturelle Einzelheiten zur Erzielung einer flüssigkeitsdichten Lagerfläche.Figure 1 illustrates a partial view of the assembled valve including various mechanical construction subtleties; the one shown Partial view corresponds to the line 1-1 of FIG. 3; Fig.2 shows a partial view of the Valve according to line 2-2 of FIG. 1; Figure 3 is a partial top plan view of the valve along line 3-3 of FIG. 1; 4 illustrates specific structural details to achieve a liquid-tight storage area.

Gemäß Fig. 1 besteht das Ventil im wesentlichen aus einem Stator 11, einem Rotor 17, der flüssigkeitsdicht gegen den Stator gedrückt wird und frei drehbar ist, sowie einem oberen druckdichten Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 ist flüssigkeitsdicht mit dem Stator verbunden. Vorzugsweise ist die Lagerfläche des Gehäuses mit einer vorstehenden Stirnfläche versehen, welche mittels eines Dichtungsringes 13 abgedichtet ist, und eine Vielzahl von verteilten Bolzen 14 sichert den Mantel auf dem Stator. Andererseits kann das Gehäuse auch mit Druckklammern versehen oder an den Stator angeschweißt sein, obgleich letzteres im Hinblick auf die Instandhaltung nicht wünschenswert ist. Das Gehäuse und der Stator bilden einen flüssigkeitsdichten Raum, der den Rotor 17 einschließt, und auf der oberen Fläche des Stators 11 ist lösbar eine flache, ringförmige Lagerplatte 15 angebracht, deren Lagerfläche mit einer Auskleidung 16 verbunden ist, welche aus deformierbarem Material, vorzugsweise mit selbstschmierenden Eigenschaften, besteht. Die innersten und äußersten Teile der ringförmigen Lagerplatte 15 stehen vorzugsweise etwas gegenüber der übrigen Oberfläche der Platte vor, schließen jedoch unter der oberen Fläche der Auskleidung 16 ab und bilden somit einen festen Einschluß für die Auskleidung und verhindern ein Scheren oder Zerren der Auskleidung während der Bewegung des Rotors. Diese Auskleidung kann auch weggelassen werden, da es in manchen Fällen wünschenswert ist, eine Metall-auf-Metall-Lagerfläche zwischen Rotor und Stator zu haben. Die Lagerplatte 15 dient allein der einfachen und schnellen Entfernung der Auskleidung. Auf sie kann daher gegebenenfalls ebenfalls verzichtet werden, abgesehen davon, ob eine Auskleidung vorhanden ist oder nicht. Die Lagerfläche kann auch mit dem Stator aus einem Stück bestehen oder einen Teil hiervon bilden. In jedem Fall muß sie im wesentlichen eben sein.According to Fig. 1, the valve consists essentially of a stator 11, a rotor 17 which is pressed against the stator in a liquid-tight manner and is freely rotatable is, and an upper pressure-tight housing 12. The housing 12 is liquid-tight connected to the stator. Preferably, the bearing surface of the housing is with a provided protruding end face which is sealed by means of a sealing ring 13 and a plurality of spaced bolts 14 secure the shell to the stator. On the other hand, the housing can also be provided with pressure clips or on the stator be welded, although the latter is not desirable in terms of maintenance is. The housing and the stator form a liquid-tight space that contains the rotor 17 includes, and on the upper surface of the stator 11 is releasably a flat, annular bearing plate 15 attached, the bearing surface with a lining 16 is connected, which is made of deformable material, preferably with self-lubricating Properties. The innermost and outermost parts of the annular bearing plate 15 are preferably slightly opposite the rest of the surface of the plate, close however, from below the upper surface of the liner 16, thus forming a solid Containment for the liner and prevent shearing or tugging of the liner while the rotor is moving. This lining can also be omitted, since in some cases it is desirable to have a metal-on-metal bearing surface between To have rotor and stator. The bearing plate 15 is used solely for the simple and quick Removal of the lining. They can therefore also be dispensed with if necessary regardless of whether there is a liner or not. The storage area can also consist of one piece with the stator or form a part thereof. In any case, it must be essentially flat.

Durch den radial außenliegenden Bereich des Stators 11 verläuft eine Vielzahl von Durchlässen 19 auf einem zur Drehachse des Rotors konzentrischen Kreis; ihre Mündungen sind mit 22 bezeichnet. Die Durchlässe 19 können kreisförmigen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben oder auch eine unregelmäßige Form besitzen. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung haben sie die Form von gekrümmten Rechtecken. Um die Auskleidung 16 weiter vor Scher- oder Zerrbeanspruchungen bei Drehung des Rotors zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn die Mündungen 22 in einer erhöhten Stirnfläche 33 liegen, wie in Fig. 2 gezeigt wird, wobei die erhöhte Stirnfläche unterhalb der oberen Fläche der Auskleidung endet und gewöhnlich nicht in Kontakt mit dem Rotor kommt, bis die Auskleidung im wesentlichen abgenutzt ist.A plurality of passages 19 run through the radially outer region of the stator 11 on a circle concentric to the axis of rotation of the rotor; their mouths are denoted by 22. The passages 19 can have a circular, square or rectangular cross section, or they can also have an irregular shape. In the illustrated embodiment of the invention, they have the shape of curved rectangles. In order to further protect the liner 16 from shear or tensile stresses when the rotor rotates, it is advantageous if the orifices 22 lie in a raised face 33, as shown in FIG. 2, the raised face below the upper face of the liner ends and does not usually come into contact with the rotor until the liner is substantially worn.

Eine zweite Gruppe von Leitungen 20 verläuft durch den Stator 11 und ist einzeln oder doppelt auf verschiedene konzentrische Kreise innerhalb der Durchlässe 19 verteilt. Eine Verlängerung der Leitungen 20 durch die Lagerplatte 15 erfolgt über Durchlässe 23. In der speziellen Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die innerste Leitung 20 aus Gründen der Raumbegrenzung keinen horizontal verlängerten Spalt durch die Lagerplatte. Es ist aber nicht notwendig, daß irgendeine der Leitungen 20 rechteckige Form besitzt. Gemäß Fig. 1 besitzt die Lagerfläche des Rotors 17 mehrere konzentrische Ringnuten A bis F. In der Rotorlagerfläche ist die gleiche Anzahl Kanäle 30 angeordnet, die auf einem Kreis außerhalb der Ringnuten A bis F liegen und etwa die gleiche Entfernung von der Drehachse haben wie die Mündungen 22 in der Lagerplatte. Jede der Ringnuten A, B, C, D, E und F ist mit einem der Kanäle 30 durch eine horizontale Querverbindung 31, den Rotor 17 und einen vertikalen Kanal 32 unter Bildung eines U-förmigen Durchlasses, durch welchen sich jede Ringnut in ununterbrochener Verbindung mit einem Kanal 30 befindet, verbunden. In Fig. 1 sind zwei solcher Durchlässe sichtbar. Die Ringnut F steht mit einem linksliegenden Kanal 30 in Verbindung, die Ringnut B mit einem anderen Kanal 30 auf der rechten Seite. In der Draufsicht der Fig. 3 sind alle sechs Durchlässe sichtbar, und wie aus der Figur zu erkennen ist, können sie sich radial oder tangential von jeder Ringnut nach außen zu dem äußeren Kanal 30 erstrecken. In der praktischen Ausführung sind die Kanäle 31 und 32 in die obere Fläche des Rotors 17 eingearbeitet, und eine Rotorabdeckplatte 18, die in Fig. 1 sichtbar ist, ist in geeigneter Weise auf der Oberseite des Rotors 17 sicher angeordnet, wodurch die Kanäle dicht abgeschlossen werden und -eine Leckage zwischen ihnen verhindert wird. Es ist jedoch auch möglich, den Rotor mit den Ringnuten und Kanälen aus einem Stück z. B. durch Gießen herzustellen. Die Kanäle 30 können die Form von gekrümmten Rechtecken haben, die mit den Mündungen 22 kongruent sind, im allgemeinen können sie jedoch jede übliche Form oder jeden üblichen Querschnitt besitzen. Die wesentliche Beziehung zwischen den Mündungen 22 und den Kanälen 30 besteht darin, daß für jeden Durchlaß eine eingestellte Stellung des Rotors vorhanden ist, so daß jeder Kanal 30 nur mit einer Leitung 19 verbunden ist. Besitzt beispielsweise ein Ventil vierundzwanzig Leitungen 19 und sechs Kanäle 30, so ergeben: sich vierundzwanzig festgelegte, Stellungen des Rotors, wodurch für jede Stellung jeder der sechs Kanäle 30 nur mit einer Leitung 19 verbunden ist.A second group of lines 20 runs through the stator 11 and is distributed individually or twice in different concentric circles within the passages 19. An extension of the lines 20 through the bearing plate 15 takes place via passages 23. In the special embodiment shown in FIG. 2, the innermost line 20 does not have a horizontally elongated gap through the bearing plate for reasons of space limitation. However, it is not necessary that any of the conduits 20 be rectangular in shape. According to Fig. 1, the bearing surface of the rotor 17 has a plurality of concentric annular grooves A to F. The same number of channels 30 are arranged in the rotor bearing surface, which lie on a circle outside the annular grooves A to F and are approximately the same distance from the axis of rotation as the Mouths 22 in the bearing plate. Each of the annular grooves A, B, C, D, E and F is connected to one of the channels 30 by a horizontal cross connection 31, the rotor 17 and a vertical channel 32 to form a U-shaped passage through which each annular groove is in continuous communication with a channel 30 is connected. In Fig. 1, two such passages are visible. The annular groove F is in connection with a left-hand channel 30, the annular groove B with another channel 30 on the right-hand side. In the top view of FIG. 3, all six passages are visible, and as can be seen from the figure, they can extend radially or tangentially from each annular groove outwards to the outer channel 30. In practice, the channels 31 and 32 are machined into the upper surface of the rotor 17, and a rotor cover plate 18, visible in Fig. 1, is suitably securely positioned on top of the rotor 17, thereby sealing the channels and prevent leakage between them. However, it is also possible to make the rotor with the annular grooves and channels in one piece, for. B. manufacture by casting. The channels 30 can be in the form of curved rectangles congruent with the mouths 22, but in general they can be of any conventional shape or cross-section. The essential relationship between the orifices 22 and the channels 30 is that there is a set position of the rotor for each passage, so that each channel 30 is connected to only one line 19. If, for example, a valve has twenty-four lines 19 and six channels 30, the result is: twenty-four fixed positions of the rotor, whereby each of the six channels 30 is connected to only one line 19 for each position.

Wie bereits beschrieben, sind die Durchlässe 23 der Lagerplatte 15, welche mit dem Äußeren des Stators 11 über die Leitungen 20 verbunden sind, in verschiedenen Abständen von der Drehachse auf zu dieser konzentrischen Kreisen verteilt angeordnet. Die radiale Verteilung der Durchlässe 23 ist derart; daß mindestens ein Durchlaß und deshalb mindestens eine Leitung 20 dauernd mit einer Ringnut verbunden ist, und zwar unabhängig von der Drehstellung des Rotors. Gegebenenfalls können zwei oder mehrere Leitungen 20, welche außerhalb des Ventils oder mittels Leitvorrichtungen innerhalb des Stators selbst zu einer Sammelleitung zusammengeschlossen sind, mit ein und derselben Ringnut in Verbindung stehen. Wie in den Fig.2 und 3 gezeigt wird, sind die vier äußersten Auskehlungen A, B, C und D je mit zwei Leitungen 20 verbunden, die um 1803 versetzt sind, aber auch um weniger, z. B. 90°. versetzt sein können. Der Nutzen dieser Ausführungsform besteht darin, das Druckgefälle durch die Ringnuten zu vermindern, das unter gewissen Bedingungen recht groß werden kann, besonders dann, wenn die Ringnuten eine relativ lange kreisförmige Bahnlänge besitzen.As already described, the passages 23 of the bearing plate 15, which are connected to the exterior of the stator 11 via the lines 20, are arranged distributed at different distances from the axis of rotation in circles concentric to this. The radial distribution of the passages 23 is such; that at least one passage and therefore at least one line 20 is permanently connected to an annular groove, regardless of the rotational position of the rotor. If necessary, two or more lines 20, which are connected to a collecting line outside the valve or by means of guide devices inside the stator itself, can be connected to one and the same annular groove. As shown in FIGS. 2 and 3, the four outermost grooves A, B, C and D are each connected to two lines 20 which are offset by 1803 , but also by less, e.g. B. 90 °. can be offset. The benefit of this embodiment is to reduce the pressure drop through the annular grooves, which can be quite large under certain conditions, especially when the annular grooves have a relatively long circular path length.

Aus dem bisher Gesagten ergibt sich, daß jede der Leitungen 20 in dauernder Verbindung mit einer der Ringnuten A bis F steht, daß jede der Ringnuten je nach der Drehstellung des Rotors mit jeder Leitung 19 in Verbindung gebracht werden kann und daß jede Leitung 19, die nicht laufend mit einer Ringnut verbunden ist, in einer toten Abzweigung endet. Da die Leitungen 19 zu einer ersten Leitungsgruppe und die Leitungen 20 zu einer zweiten Leitungsgruppe gehören, ermöglicht es der Drehschieber während einer vollständigen Umdrehung des Rotors, jede Leitung einer Gruppe einzeln mit jeder Leitung der anderen Gruppe zu verbinden. Beispielsweise ergeben sich bei einem Drehschieber, der vierundzwanzig Leitungen 19 und sechs Leitungen 20 besitzt, hundertvierundvierzig verschiedene Kombinationen von Leitungen während einer Umdrehung des Rotors. Innerhalb des Drehschiebers ist zwischen den Leitungen einer Gruppe keine Zwischenverbindung vorhanden und auch nicht beabsichtigt.From what has been said so far, it follows that each of the lines 20 in permanent connection with one of the annular grooves A to F is that each of the annular grooves associated with each line 19 depending on the rotational position of the rotor can be and that each line 19, which is not continuously connected to an annular groove is, ends in a dead junction. Since the lines 19 to a first line group and the lines 20 belong to a second line group, enables the Rotary valve during one complete revolution of the rotor, each line one Group individually with each line of the other group. For example result in a rotary valve, the twenty-four lines 19 and six lines 20 owns one hundred and forty-four different combinations of lines during one revolution of the rotor. Inside the rotary valve is between the lines There is no interconnection in a group, nor is it intended.

Die Form, die Größe und die Lage der Mündungen, der Leitungen und Durchlässe in den Dichtflächen können so gewählt sein, daß in jeder zwischen den Schaltstellungen des Rotors liegenden Stellung jeder Durchlaß 30 mit wenigstens einer Mündung 22 verbunden ist. Eine solche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Ausgestaltung hat die Folge, daß bei Verdrehung des Rotors jeder Durchlaß 30 schon mit der nächstfolgenden Mündung 22 in Verbindung kommt, bevor seine Verbindung mit der vorhergehenden Mündung unterbrochen wird. Dadurch wird das Auftreten hydraulischer Stöße in den von dem Drehschieber gesteuerten Leitungen auf ein Mindestmaß herabgedrückt; die Gefahr derartiger hydraulischer Stöße besteht insbesondere bei großer Länge der zu steuernden Leitungen.The shape, size and location of the mouths, lines and Passages in the sealing surfaces can be chosen so that in each between the Switching positions of the rotor lying position of each passage 30 with at least a mouth 22 is connected. Such an arrangement is shown in FIG. This configuration has the consequence that when the rotor is rotated, each passage 30 already comes into contact with the next opening 22 before its connection is interrupted with the previous mouth. This makes the occurrence more hydraulic Shocks in the lines controlled by the rotary valve pushed down to a minimum; there is a risk of such hydraulic shocks, especially when the length is great of the lines to be controlled.

Die Verdrehung des Rotors 17 erfolgt mittels einer Welle 40, die entweder einteilig mit dem Rotor verbunden oder aber auch als getrenntes Teil hergestellt sein kann. In letzterem Falle ist die Welle dann mit dem Rotor durch Verschrauben, Verschweißen, Aufschrumpfen od. dgl. fest verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle 40 im Stator 11 mittels eines Rollenlagers 41 gelagert und durch eine Stopfbuchse 42 abgedichtet. Sie ist mit einer Antriebswelle 44 über eine flexible Kupplung 43 verbunden. An Stelle dessen kann die Welle auch nach oben durch das Gehäuse 12 geführt und in diesem gelagert sein. Es ist auch möglich, die Welle senkrecht zur Rotordrehachse, in Fig. 1 also horizontal, in das Gehäuse hineinzuführen und zwischen der Welle und dem Rotor ein Kegelradgetriebe vorzusehen.The rotation of the rotor 17 takes place by means of a shaft 40, which either integrally connected to the rotor or manufactured as a separate part can be. In the latter case, the shaft is then screwed to the rotor, Welding, shrinking or the like firmly connected. In the illustrated embodiment the shaft 40 is mounted in the stator 11 by means of a roller bearing 41 and by a Stuffing box 42 sealed. It is connected to a drive shaft 44 via a flexible Coupling 43 connected. Instead, the wave can also go up through the Housing 12 out and stored in this. It is also possible to make the shaft perpendicular to the rotor axis of rotation, that is to say horizontally in FIG. 1, into the housing and to provide a bevel gear between the shaft and the rotor.

Auf der Oberseite der Rotorabdeckplatte 18 bzw., falls eine solche nicht vorhanden ist, auf der Oberseite des Rotors 17 selbst stützt sich ein ringförmiges Drucklager 34 ab. Am oberen Teil der Innenwand des Gehäuses 12 ist ein Abstützring 37 mit Versteifungsstegen 36 befestigt. Zwischen den Ring 37 und das Drucklager 34 ist eine Anzahl von Druckfedern 35 auf einem zur Drehachse des Rotors konzentrischen Kreis angeordnet, die über das Drucklager 34 die Anpreßkraft für die Dichtflächen erzeugen. Wenn die auf den Rotor einwirkenden Kräfte in Umfangsrichtung desselben ungleich sind, so kann dies dadurch ausgeglichen werden, daß die Dichtflächen an verschiedenen Flächen durch die Druckfedern 35 ungleich stark aneinandergepreßt werden. Hierzu sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für eine oder mehrere der Druckfedern 35 Zwischenscheiben 39 vorgesehen, durch die die betreffenden Federn eine größere Vorspannung erhalten. Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß die Federn in ungleichmäßigen Abständen verteilt angeordnet oder aber Federn unterschiedlicher Vorspannungen oder unterschiedlicher Federkonstanten verwendet werden. Es ist auch möglich, an Stelle der Vielzahl der dargestellten Federn eine einzige Feder vorzusehen, die entweder konzentrisch oder aber auch exzentrisch zur Rotordrehachse angeordnet sein kann. Unter Umständen ist es auch möglich, die Federn und das Drucklager völlig wegzulassen und die Dichtungskraft auf weiter unten beschriebene Weise hervorzubringen.On the top of the rotor cover plate 18 or, if one is not present, on the top of the rotor 17 itself is supported by an annular one Thrust bearing 34. On the upper part of the inner wall of the housing 12 is a support ring 37 fastened with stiffening webs 36. Between the ring 37 and the thrust bearing 34 is a number of compression springs 35 on one concentric to the axis of rotation of the rotor Arranged in a circle, the contact pressure for the sealing surfaces via the thrust bearing 34 produce. When the forces acting on the rotor in the circumferential direction of the same are unequal, this can be compensated by the fact that the sealing surfaces different surfaces by the compression springs 35 unequally strongly pressed against one another will. For this purpose, in the illustrated embodiment for one or more of the compression springs 35 is provided with washers 39 through which the springs concerned get a greater bias. The same effect can also be achieved thereby be that the springs are arranged distributed at uneven intervals or else Springs of different biases or different spring constants are used will. It is also possible to use one instead of the plurality of springs shown Provide only spring that is either concentric or eccentric to Rotor axis of rotation can be arranged. Under certain circumstances it is also possible to use the springs and to omit the thrust bearing entirely and the sealing force to be described below Way to bring forth.

Die Druckfedern 35 erzeugen normalerweise nur einen geringen Teil der Dichtungskraft; allerdings ist in solchen Fällen, in denen unter geringem Druck oder unter Vakuum stehende Leitungen gesteuert werden sollen, die von den Federn aufgebrachte Anpreßkraft ausreichend. In allen anderen Fällen wird in das Gehäuse 12 eine Flüssigkeit oder ein Gas unter Uberdluck durch den Einlaß 38 eingeleitet; beispielsweise durch ein Druckreduzierventil od. dgl. wird dieser Druck genau festgelegt. Dieser Druck soll ungefähr gleich oder etwas größer sein als der höchste Flüssigkeitsdruck, der in irgendeiner der Leitungen 19 herrscht.The compression springs 35 normally generate only a small part the sealing force; however, in those cases where there is little pressure or lines under vacuum are to be controlled by the springs applied pressure sufficient. In all other cases it is in the housing 12 introduced a liquid or a gas under pressure through the inlet 38; for example by a pressure reducing valve or the like. This pressure is precisely determined. This pressure should be approximately equal to or slightly greater than the highest fluid pressure, which prevails in any of the lines 19.

Insbesondere bei größerer räumlicher Ausdehnung des Drehschiebers erleidet der Stator 11, der den Abschluß einer unter Überdruck stehenden Kammer bildet, unter der Wirkung dieses 1Jberdruckes und durch das Gewicht des Rotors eine Verformung in der Weise, daß sein mittlerer Teil nach außen gedrückt wird. Der Rotor folgt dieser Verformung nicht, da er auf beiden Seiten praktisch mit den gleichen Drucken belastet ist. Infolgedessen können durch diese Verformung Undichtigkeiten eintreten. Es ist praktisch nur schwer möglich, durch Verstärkung des Stators diese elastische Verformung gering zu halten; zumindest würde dann der Stator und somit der gesamte Drehschieber sehr schwer werden. Daher wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Dichtfläche des Rotors 1.7 zwischen den Punkten a und b konisch ausgebildet, da bekanntlich auch eine am Umfang abgestützte kreisförmige Platte mit mittiger Öffnung, als welche der Stator betrachtet werden kann, bei Druckeinwirkung eine konische Form annimmt. Der Konizitätswinkel ist in Fig. 4 über' rieben groß dargestellt, während er in Wirklichkeit nahezu nicht wahrnehmbar ist. Der Stator ist aus einem Material hergestellt, das während des ganzen Betriebes des Drehschiebers eine Anpassung der ebenen Statorsitzfläche an die flachkegelige Rotorsitzfläche unter einer auf den Rotor einwirkenden Anpreßkraft gestattet. Die Größe des richtigen Konizitätswinkels kann nach bekannten Formeln leicht berechnet werden; sie hängt vom Statordurchmesser, der Dicke, dem Werkstoll, dem Durchmesser der mittigen Bohrung und der auf den Stator einwirkenden Gesamtkraft ab. Bei einem Drehschieber mit einem aus Kohlenstoflstahl bestehenden Stator von 800 mm Durchmesser und 140 mm Dicke und einer Mittelbohrung von 140 mm Durchmesser im Stator ergibt sich beispielsweise ein Kegelwinkel von etwa 0,7 Bogenminuten bei einem im Gehäuse 12 herrschenden Druck von 16,875 kg/cm2.In particular, if the rotary valve extends over a large area The stator 11 suffers, which closes a chamber under excess pressure forms, under the effect of this overpressure and through the weight of the rotor, a Deformation in such a way that its central part is pushed outwards. The rotor does not follow this deformation, since it is practically the same on both sides Printing is charged. As a result, this deformation can cause leaks enter. It is practically difficult to achieve this by reinforcing the stator to keep elastic deformation low; at least then the stator would and thus the entire rotary valve will be very heavy. Therefore, in further development of the invention, the sealing surface of the rotor 1.7 between points a and b conically formed because, as is well known, a circular plate supported on the circumference with a central opening, which the stator can be viewed as when pressure is applied assumes a conical shape. The angle of conicity in FIG. 4 is excessively large shown, while in reality he is almost imperceptible is. The stator is made of a material that will last during the entire operation of the rotary valve an adaptation of the flat stator seat to the flat conical Permitted rotor seat under a contact pressure acting on the rotor. the The size of the correct taper angle can easily be calculated using known formulas will; it depends on the stator diameter, the thickness, the work tunnel, the diameter the central bore and the total force acting on the stator. At a Rotary valve with a carbon steel stator with a diameter of 800 mm and 140 mm thickness and a central bore of 140 mm diameter in the stator For example, a cone angle of about 0.7 minutes of arc for one in the housing 12 prevailing pressure of 16.875 kg / cm2.

Falls der Stator bei seiner elastischen Verformung nicht eine kegelförmige Gestalt annimmt, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn er keine Mittelbohrung besitzt, so kann die Rotorsitzfläche statt mit einer flachkegeligen Dichtfläche mit einer entsprechend gekrümmten Dichtfläche versehen werden.If the stator is not conical in its elastic deformation Assumes shape, which is the case, for example, if there is no central hole possesses, the rotor seat surface can instead of a flat conical sealing surface be provided with a correspondingly curved sealing surface.

Auch können die Ringnuten im Stator anstatt, wie dargestellt, im Rotor vorgesehen werden.The annular grooves can also be in the stator instead of, as shown, in the rotor are provided.

Die dargestellte Anordnung, bei der die Ringnuten innerhalb der Durchlässe liegen, wird bevorzugt, weil gewöhnlich die Anzahl der erforderlichen Durchlässe größer ist als die der Ringnuten. Es ist aber auch die entgegengesetzte Anordnung möglich, bei der sich die Durchlässe im Stator innerhalb der Ringnuten befinden.The arrangement shown, in which the annular grooves within the passages is preferred because usually the number of passages required is larger than that of the ring grooves. But it is also the opposite arrangement possible in which the passages in the stator are located within the annular grooves.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rotary valve with essentially flat sealing surfaces for the optional connection of each one of a first group of lines with each of a second group, characterized by the following features: a) One of the sealing surfaces has several concentric annular grooves (A to F); b) both groups of lines are firmly connected to the stator (11) and open into its sealing surface; c) the mouths (22) of the lines (19) of the first group are on one of the Ring grooves concentric circle; d) at least one opens into each annular groove (A to F) the lines (20) of the second group; e) the rotor (17) has passages (channel 30, Cross connection 31, channel 32), each one of the mouths (22) of the lines of the first group with one of the annular grooves (A to F).

2. Rotary valve according to claim 1, characterized in that the annular grooves (A to F) in the seat surface of the rotor (17) are provided.

3. Rotary slide valve according to claim 2, characterized in that that the circle; on which the channels (30) and the mouths (22) of the lines of the first group, has a larger diameter than the outermost annular groove (A).

4. Rotary valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Number of orifices (22) equal to or equal to a multiple of the number of passages (30, 31, 32) is.

5. Rotary valve according to claim 4, characterized in that the shape, Size and position of the mouths of the lines and passages in the sealing surfaces like this are chosen that in each position lying between the switching positions of the rotor each passage (30) is connected to at least one mouth (22).

6. Rotary valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that in some of the annular grooves (A to F) open several lines (20) of the second group.

7. Rotary valve after one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing surfaces by several compression springs (35) are pressed, which are anchored between one on the stator (11) Housing (12) and one on the opposite side of the rotor to the rotor seat (17) are arranged distributed on this annular sliding bearing (34). B.

Rotary slide valve according to claim 7, characterized in that the sealing surfaces adjoin different places, the springs are unevenly pressed against each other.

9. Rotary valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that in in a manner known per se, a housing enclosing the rotor (17) in a contactless manner (12) is attached to the stator (11) in a pressure-tight manner and the space between the housing and the rotor can be kept under pressure.

10. Rotary valve according to one of the Claims 1 to 9, characterized in that the rotor (17) is flat-conical Has sealing surface which, during operation, is under pressure on the flat sealing surface of the stator adapts, and the stator (11) consists of a material that during the entire operation of the rotary valve an adaptation of the essentially flat stator seat surface the flat conical rotor seat under a contact pressure acting on the rotor allowed. Documents considered: German Patent No. 823 555; German utility model No. 1679 566; French patents No. 419 429, 1.091609, 1121290; U.S. Patent No. 2,831,651.