DE1234107B

DE1234107B - Stopcock for liquid suspensions

Info

Publication number: DE1234107B
Application number: DE1963A0042677
Authority: DE
Inventors: Nicholas John Panzica; Robert Gill Millhiser; Warren Wendall Wooll Jun
Original assignee: Ajem Laboratories Inc
Current assignee: Ajem Laboratories Inc
Priority date: 1963-03-21
Filing date: 1963-03-21
Publication date: 1967-02-09

Description

Absperrhahn für Flüssigkeitssuspensionen Die Erfindung betrifft einen Absperrhahn für Flüssigkeitssuspensionen, welche Festteilchen mitführen, die schmirgelnden Charakter haben. Es soff vermieden werden, daß das Küken des Absperrhahnes sich abnutzt oder verstopft. Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß das Küken des Absperrhahnes einen hinreichenden Zwischenraum gegenüber dem Ventilgehäuse aufweist, so daß sich eine Flüssigkeitsströmung mit suspendierten Festteilchen um das Küken herum ergibt. Lediglich die Lagerstellen der Achszapfen des Kükens sind in dem Ventilgehäuse abgedichtet. Es ergibt sich dadurch eine absichtlich undichte Kükenanordnung, wobei die sich um das Küken herum ergebenden Undichtigkeitszwischenräume so groß gewählt sind, daß sie ständig eine Strömung der Suspension um das Küken herum zulassen. Ein derartiger undichter Absperrhahn wird iin allaemeinen als unbrauchbar bezeichnet, die Erfindung beruht aber gerade darauf, daß für bestimmte Flüssigkeitsarten ein solcher Hahn Vorteile aufweist. Dabei ist das Küken in dem Ventilgehäuse durch Zentrierungsmittel derart drehbar gelagert, daß eine seitliche Bewegung des Kükens verhindert ist und in allen Kükenstellungen der Abstand gegenüber der Innenwandung des Ventilgehäuses gewahrt ist.Stopcock for liquid suspensions The invention relates to a Stopcock for liquid suspensions, which carry solid particles with them, the abrasive ones Have character. It should be avoided that the cock of the stopcock is worn out or clogged. The invention achieves this in that the plug of the stopcock has a sufficient gap with respect to the valve housing, so that results in a flow of liquid with suspended solid particles around the chick. Only the bearing points of the stub axles of the plug are sealed in the valve housing. This results in an intentionally leaky plug assembly, with the the leakage spaces around the chick are chosen so large that that they constantly allow the suspension to flow around the chick. One of those leaky stopcock is generally referred to as unusable, the invention but is based precisely on the fact that such a cock is used for certain types of fluids Has advantages. The plug is in the valve housing by centering means rotatably mounted in such a way that lateral movement of the chick is prevented and in all plug positions the distance from the inner wall of the valve housing is preserved.

Versuche des Erfinders zeigten, daß ein üblicher Absperrhahn, bei dem der Abstand zwischen dem Hahnenküken und der Innenwandung des Gehäuses etwa 0,05 mm betrug, im Betrieb mit Suspensionen von Festteilchen abschmirgelndein Charakter bereits nach etwa 12 Öffnungen und Schließungen versagte, während bei Anwendung von Abständen zwischen dem Küken und der Gehäusewand von 0,25 mm der Absperrhahn bei Betrieb mit den gleichen Suspensionen noch nach 13 000 Öffnungen und Schließungen zuverlässig arbeitete.Tests by the inventor showed that a conventional stopcock, in which the distance between the stopcock and the inner wall of the housing was about 0.05 mm, failed in operation with suspensions of solid particles sanding its character after about 12 openings and closings, while when using Distances between the plug and the housing wall of 0.25 mm, the shut-off valve still worked reliably after 13,000 openings and closings when operated with the same suspensions.

Es ist bereits bekannt, bei Durchgangshähnen mit zylindrischein Küken, die dem Zwecke der Förderung von erhärtenden Stoffen, wie z. B. Beton, dienen, die seitlichen Stimflächen des Kükens an ihrem äußersten Umfang gegen das Hahngehäuse abzudichten und Drehzapfen des Kükens in Lagern ruhen zu lassen, die durch am Hahngehäuse vorgesehene Arme gehalten werden. Die Lagerungsmittel des Kükens bilden bei einem solchen Hahn einen den Lagerzapfen um-Gebenden Korb, so daß man bei Austreten der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit an den Stimseiten des Kükens diese Teile des Hahnes durch Ab- spritzen reinigen kann.It is already known, in straight-through taps with cylindrical plug, which are used for the purpose of conveying hardening substances, such as e.g. B. concrete, serve to seal the lateral end faces of the plug at their outermost circumference against the tap housing and to let the pivot pin of the plug rest in bearings which are held by arms provided on the tap housing. In such a tap, the bearing means of the plug form a basket surrounding the bearing pin, so that when the liquid under high pressure escapes at the end faces of the plug, these parts of the tap can be cleaned by hosing it down.

Es ist ferner bekannt, bei Absperrhähnen die Drehzapfen des Kükens in Kugellagern zu lagern und Dichtungsringe zwischen den ebenen Stimflächen des C Kükens und entsprechenden Flächen des Ventilgehäuses vorzusehen.It is also known to mount the pivot pin of the plug in ball bearings in shut-off cocks and to provide sealing rings between the flat end faces of the C plug and corresponding surfaces of the valve housing.

Ein Absperrhahn mit in zentrierenden Vorrichtungen drehbar gelagertem Küken für Flüssigkeitssuspensionen kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß das Küken derart mit Abstand gegenüber dem Ventilgehäuse gelagert ist, daß sich in der Schließstellung eine kontinuierliche Strömung der die Festteilchen mitführenden Flüssigkeit um das Küken herum ergibt. Eine bevorzugte Ausführungsforin der Erfindung, bei der durch Federkraft axial unter Schub gehaltene Kugellager und Dichtungsringe an den ebenen Stirnflächen des Kükens Anwendung finden, kennzeichnet sich dadurch, daß die Achszapfen des Kükens in elastisch abdichtenden Muffen gelagert sind und die eine der ebenen Stimflächen des Kükens gegen einen becherförmigen Lagerteil anliegt, der die eine abdichtende Muffe umschließt, und daß die andere ebene Stimfläche des Kükens gegen einen Dichtungsring abdichtet, der einen axialen Schub auf das Küken ausübt.A stopcock with rotatably mounted in centering devices Chick for liquid suspensions is characterized according to the invention by that the chick is mounted at a distance from the valve housing that in the closed position there is a continuous flow of those entrained by the solid particles Results in liquid around the chick. A preferred embodiment of the invention, with the ball bearings and sealing rings held axially under thrust by spring force are used on the flat end faces of the plug, are characterized by that the journals of the plug are mounted in resiliently sealing sleeves and one of the flat end faces of the chick against a cup-shaped bearing part rests, which encloses a sealing sleeve, and that the other flat face of the plug seals against a sealing ring, which exerts an axial thrust on the Chick exercises.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in the schematic Drawing shown.

F i g. 1 ist eine auseinandergezogene Darstellung einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung, teilweise geschnitten; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf das Küken; F i g. 3 ist eine Querschnittsansicht durch das Küken nach der Linie 3-3 der F i g. 1; F i g. 4 ist eine senkrechte Querschnittsaasicht des Absperrhahnes, und F i g. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.F i g. 1 is an exploded view of a preferred embodiment of the invention, partially in section; F i g. Figure 2 is a top plan view of the chick; F i g. 3 is a cross-sectional view through the plug taken along line 3-3 of FIG . 1; F i g. 4 is a vertical cross-sectional view of the stopcock, and FIG. Figure 5 is a vertical cross section through another preferred embodiment of the invention.

C "te Absperrhahn weist drei Zugangsöff-Der gezeig nungen auf. Das Küken 4 paßt lose in die Kammer des Ventilkörpers 2 mit einem solchen Spiel, daß ein freies Fließen suspendierter Teilchen mit der Flüssigkeit niö-lich ist. An dem Küken ist mittig die Spindel 6 und ein Drehzapfen 8 angebracht. In F i g. 1 und 2 ist der mittige Teil des Kükens 4 teilweise weaaeschnitten und läßt einen festen Teil in einem Bogen stehen, der gleich der Summe einer Zugangsöffnung und der benachbarten Trennwandung zwischen ihr und der nächsten Zugangsöffnung ist. So wird, wenn das Küken gedreht wird, um eine öffnung abzuschließen und eine andere zu öffnen, diese letztere öffnung im gleichen Ausmaße geöffnet, wie die erste geschlossen wird. C "te stopcock has three Zugangsöff-The voltages gezeig in. The plug 4 fits loosely in the chamber of the valve body 2 to such a game that a free flow of suspended particles with the liquid NIE-lich is. On the chick is centrally the spindle 6 and a pivot 8. In Figures 1 and 2 the central part of the plug 4 is partially cut away leaving a fixed part in an arc equal to the sum of one access opening and the adjacent partition between it and the next access opening Thus, when the chick is rotated to close one opening and open another, that latter opening is opened to the same extent as the first is closed.

Das Kugellager 10 sitzt auf dem Gehäuserand und wird dort durch eine Lagerkappe 14 gehalten, die über eine Dichtung 16 paßt und von Schrauben festgehalten wird. Die Dichtung 18 sitzt oben auf dem zylindrischen Küken 4 und wirkt gegen den Gehäuserand, wodurch das Kugellager 10 von der Flüssigkeit 4D getrennt wird.The ball bearing 10 sits on the edge of the housing and is held there by a bearing cap 14 which fits over a seal 16 and is held in place by screws. The seal 18 sits on top of the cylindrical plug 4 and acts against the edge of the housing, whereby the ball bearing 10 is separated from the liquid 4D.

Ein Kugellager 20 ist in einer schwebenden Lagerhalterung montiert, die einen Kolbenteil 22 enthält, und wird darin durch einen Einsatz 24 -chalten, der im Innenraum des Kolbenteiles 22 durch eine Feder 26 gehalten wird, die ihrerseits durch eine Haltekappe 28 in ihrer Stellung gehalten wird. Die Haltekappe 28 paßt auf das untere Ende des Gehäuseteiles 2, wobei eine Dichtung 30 dazwischengeleggt ist. Der Ring 32 liegt in einer Nut an der Außenseite des Kolbens 22, und zusammen mit einer Dichtung 34, die gegen den Boden des Kükens 4 wirkt und die durch Federdruck zusammengedrückt wird, der über den Kolben 22 abgegeben wird, trennen diese beiden Dichtungen das Kugellager 20 von der Flüssigkeit im Absperrhahn.A ball bearing 20 is mounted in a floating bearing holder which contains a piston part 22 and is switched therein by an insert 24 which is held in the interior of the piston part 22 by a spring 26 which in turn is held in place by a retaining cap 28 . The retaining cap 28 fits onto the lower end of the housing part 2, with a seal 30 interposed therebetween. The ring 32 lies in a groove on the outside of the piston 22, and together with a seal 34 which acts against the bottom of the plug 4 and which is compressed by spring pressure exerted via the piston 22, these two seals separate the ball bearing 20 of the liquid in the stopcock.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Gleichartige Teile in beiden Ausführungsformen sind in F i g. 5 mit einem Strich an den Bezugszeichen bezeichnet. Der Hauptunterschied dieser zweiten Ausführungsform liegt darin, daß die Muffen 10' und 20' nicht von der Flüssigkeitssuspension in der Ventilkammer getrennt sind, sondern durch die Flüssigkeit durch Nuten oder Kanäle gegenüber der Lagerfläche geschmiert werden. Bei wäßrigen Flüssigkeiten sind die Muffen 10', 20' aus einem Lagermaterial, wie etwa Gummi, Neopren usw., hergestellt.F i g. 5 shows a modified embodiment. Similar parts in both embodiments are shown in FIG. 5 denoted by a prime on the reference numerals. The main difference of this second embodiment is that the sleeves 10 ' and 20' are not separated from the liquid suspension in the valve chamber, but are lubricated by the liquid through grooves or channels opposite the bearing surface. In the case of aqueous liquids, the sleeves 10 ', 20' are made of a bearing material such as rubber, neoprene, etc.

Das Zusammenpressen an einem einzigen Drucklager und einer Dichtung 18' wird durch einen Druckunterschied auf das Küken 4" erzielt. Dieser Druckunterschied wird erreicht, indem eine größere untere Fläche der Flüssigkeit unter hohem Druck ausgesetzt wird, als auf der oberen Oberfläche ausgesetzt ist, beispielsweise durch die Breite des Drucklagers 18' oder durch einen Unterschied im Durchmesser der Drehzapfen 6' und 8'. Es kann auch eine Feder als eine zusätzliche Druckvorrichtung vorgesehen sein. Diese Anordnung schaltet die Notwendigkeit einer schwebenden Lagerung aus. Die Haltekappe 28 der ersten Ausführungsform wird hier zum unteren Lagerteil 27 mit einem Entwässerungsloch 29, das die Flüssigkeit ableitet, die am Lagerteil vorbei entweicht.The compression on a single thrust bearing and seal 18 ' is achieved by a pressure difference on the plug 4 ". This pressure difference is achieved by exposing a larger lower surface to the liquid under high pressure than is exposed to the upper surface, for example by the width of the thrust bearing 18 ' or by a difference in the diameter of the pivot pins 6' and 8 '. A spring can also be provided as an additional pressure device. This arrangement eliminates the need for a floating bearing. The retaining cap 28 of the first embodiment is used here to the lower bearing part 27 with a drainage hole 29 which drains the liquid that escapes past the bearing part.

Ein Flüssigkeitszulaß verläuft durch das Küken 4' zum Drehzapfen 6', um Flüssigkeit zu gestatten, die obere Muffe 10' zu erreichen. Der obere Lagerträger 13 hat ebenfalls ein Entwässerungsloch 17 unter der Stopfbüchse 15. A liquid inlet extends through the plug 4 'to the pivot 6' to allow liquid to reach the upper sleeve 10 '. The upper bearing bracket 13 also has a drainage hole 17 under the stuffing box 15.

Claims

Patent claims: 1. Stopcock with a plug rotatably mounted in centering devices for liquid suspensions, characterized in that the plug (4) is mounted at a distance from the valve housing (2) in such a way that a continuous flow of the liquid entrained with the solid particles changes in the closing position the chick surrenders around.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pivot pin (6, 8) of the plug (4) are mounted in a manner known per se in ball bearings (10, 20) and the one ball bearing (20) under axial thrust by a spring (26) is held and that sealing rings (18, 34) are provided in a manner known per se between the flat end faces of the plug (4) and corresponding surfaces of the valve housing (2). 3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the axle journals (6 ', 8') of the plug in resiliently sealing sleeves (10 ', 20') are mounted and one of the flat end faces of the plug (4 ') against a cup-shaped Bearing part (27) , which surrounds one of the sealing sleeves (20 '), and that the other flat end face of the plug (4') seals against a sealing ring (18 ') which exerts an axial thrust on the plug (4') exercises. 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that a connecting channel (11) connects the interior of the sealing ring (18) with the passage channel of the plug (4 #). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 289 676, 596 996, 848 586, 864 489; German interpretative document No. 1070 463; C French patent specification No. 923 203; U.S. Patent No. 2,718,665.