DE1254420B

DE1254420B - Valve with a piston that is axially displaceable in a sleeve

Info

Publication number: DE1254420B
Application number: DEST23202A
Authority: DE
Inventors: Webster D Corlett
Original assignee: Standard Screw Co
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 1964-01-20
Filing date: 1965-01-13
Publication date: 1967-11-16

Description

Ventil mit einem axial in einer Hülse verschiebbaren Kolben Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in einer Hülse verschiebbaren Kolben zum Einstellen der Durchlaufmenge und einem zwischen der Hülse und dem Kolben ausgebildeten, axial abgedichteten Ringraum zur Aufnahme der Flüssigkeit aus dem unteren hohlen Abschnitt des Kolbens.Valve with a piston axially displaceable in a sleeve The invention relates to a valve with a piston displaceable in a sleeve for adjustment the flow rate and one formed between the sleeve and the piston, axially sealed annulus for receiving the liquid from the lower hollow section of the piston.

Bei der bekannten Armatur werden die Dichtungen, die in Innennuten in der Hülse angeordnet sind, gegen die Gefahr, durch die Strömung aus ihrer Nut herausgerissen zu werden, dadurch geschützt, daß der Kolben mit seinem Außenmantel die Ringe festhält und die Strömung aus dem hohlen Inneren des Kolbens durch axiale Schlitze im Mantel des Kolbens heraustritt. Die Erfindung erlaubt es, einen Kolben mit einer ringförmigen Einschnürung zu verwenden, der bei gleichen Gesamtabmessungen der Armatur einen größeren Durchtrittsquerschnitt schafft. Das wird dadurch erreicht, daß der Ringraum als Einschnürung in dem Kolben ausgebildet ist und daß in dem Bereich des Ringraumes in der Hülse ein zylindrischer Dichtring aus elastischem Werkstoff angeordnet ist, der zur Abdichtung in Schließstellung durch den oberhalb des Ringraumes gelegenen Abschnitt des Kolbens und in Offenstellung durch den unteren hohlen Abschnitt des Kolbens radial abgestützt ist.In the known valve, the seals, which are in internal grooves are arranged in the sleeve against the risk of the flow from their groove to be torn out, protected by the fact that the piston with its outer jacket the rings hold in place and the flow from the hollow interior of the piston through axial Slits in the jacket of the flask emerge. The invention allows a piston with an annular constriction to be used with the same overall dimensions the valve creates a larger passage cross-section. This is achieved by that the annular space is designed as a constriction in the piston and that in the area of the annular space in the sleeve is a cylindrical sealing ring made of elastic material is arranged, which for sealing in the closed position by the above the annular space located portion of the piston and in the open position through the lower hollow portion of the piston is supported radially.

Durch diese Art der Anordnung und Ausbildung des Dichtringes wird verhindert, daß derselbe aus seiner Ringnut in der Hülse durch den Druck des Strömungsmittels herausgedrückt werden kann. In Schließstellung liegt der Ventilsitz des oberhalb des Ringraumes gelegenen Abschnittes des Kolbens an dem Dichtring an, und in Offenstellung wird der Dichtring durch den unteren hohlen Abschnitt des Kolbens radial derart gestützt, daß dieser untere Abschnitt in den Ring hineinragt, wodurch die aus dem hohlen Abschnitt austretende Strömung an dem Ring vorbeigeleitet wird und nicht zwischen den Dichtring und die Hülse eindringen kann, wodurch der Dichtring herausgedrückt werden könnte. Die Offenstellung des Ventils ist also durch zwei Vorteile ausgezeichnet, die in der Abstützung des Dichtringes und in der vorteilhaften Führung der Strömung zu sehen sind.This type of arrangement and design of the sealing ring is prevents the same from its annular groove in the sleeve by the pressure of the fluid can be pushed out. In the closed position, the valve seat of the is above of the annular space located section of the piston on the sealing ring, and in the open position the sealing ring is radially through the lower hollow portion of the piston in this way supported that this lower portion protrudes into the ring, whereby the from the Hollow section exiting flow is directed past the ring and not can penetrate between the sealing ring and the sleeve, whereby the sealing ring is pushed out could be. The open position of the valve has two advantages: in the support of the sealing ring and in the advantageous guidance of the flow you can see.

In vorteilhafter Weise ist der Dichtring derart ausgebildet, daß sein oberer Teil innen eine Lippe trägt, die in Schließstellung an dem Ventilsitz zur Anlage kommt, wobei sich nach unten - d. h. gegen die Strömungsrichtung - eine ringförmige Nut anschließt, die eine Erweiterung des Innenraumes des Dichtringes darstellt und die beim Zusammenbau der Armatur, d. h. beim Einschieben des unteren hohlen Abschnittes des Kolbens, die Lippe aufnehmen kann, wodurch ein einwandfreier Zusammenbau sichergestellt und eine Beschädigung des Dichtringes vermieden wird.The sealing ring is advantageously designed in such a way that its upper part carries a lip inside, which in the closed position on the valve seat for Plant comes, with down - d. H. against the direction of flow - an annular one Groove connects, which represents an extension of the interior of the sealing ring and when assembling the valve, d. H. when inserting the lower hollow section of the piston that can accommodate the lip, which ensures a perfect assembly and damage to the sealing ring is avoided.

Die Abstützung des Dichtringes ist verständlicherweise besonders in Offenstellung des Ventils notwendig, da dann der maximale Strömungsmitteldruck in dem Ventil zur Wirkung kommt. In Schließstellung ist dieses nicht der Fall, da die Einlaßöffnung in der Hülse nicht mit der Einlaßöffnung in dem unteren hohlen Abschnitt des Kolbens korrespondiert. Dennoch ist durch die dichtende Anlage zwischen dem Ventilsitz und der Lippe des Dichtringes zwangläufig eine vorteilhafte Abstützung bedingt.The support of the sealing ring is understandably especially in Open position of the valve is necessary, because then the maximum fluid pressure in the valve comes into effect. In the closed position, this is not the case because the The inlet port in the sleeve does not match the inlet port in the lower hollow section of the piston corresponds. Nevertheless, due to the sealing system between the Valve seat and the lip of the sealing ring inevitably provide an advantageous support conditional.

Die Erfindung ist in der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Ventils mit geschnittenem Gehäuse der Armatur, F i g. 2 eine Ansicht des Ventils der F i g. 1, in welcher ebenfalls die in dem Gehäuse angeordnete Hülse geschnitten dargestellt ist, wobei sich der Kolben in Schließstellung befindet, F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Ansicht, in welcher sich der Kolben in Offenstellung befindet, F i g. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht des Kolbens, F i g. 5 eine Ansicht des Kolbens der F i g. 4, in welcher der Kolben um 90° gedreht wurde, F i g. 6 einen Schnitt durch den Kolben der F i g. 5 gemäß der Linie 6-6 dieser Figur und F i g. 7 einen Schnitt durch den Dichtungsring im vergrößerten Maßstab.The invention is in the following description of an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 is a view of the valve according to the invention with a cut housing of the fitting, FIG. 2 one View of the valve of FIG. 1, in which also arranged in the housing Sleeve is shown in section, with the piston in the closed position, F i g. 3 one of the F i g. 2 similar view in which the piston is in the open position is located, F i g. 4 is a partially sectioned view of the piston, FIG. 5 a View of the piston of FIG. 4, in which the piston was rotated 90 °, F. i g. 6 shows a section through the piston of FIG. 5 according to line 6-6 of this figure and F i g. 7 shows a section through the sealing ring on an enlarged scale.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ventil handelt es sich um eine Eingriffsmischbatterie, die der Steuerung und Mischung von Kalt- und Warmwasser und damit der Temperaturregelung dient. Ein einseitig bei 2 verschlossenes Gehäuse 1 ist mit Einlaßöffnungen 7 und 8 für warmes bzw. kaltes Wasser und einer Auslaßöffnung 9 für das in gewünschter Weise gemischte Wasser versehen. Eine Hülse 5 ist leicht auswechselbar und durch entsprechende Mittel gehalten in dem Gehäuse 1 angeordnet.The valve shown in the drawing is a One-handle mixer tap that controls and mixes cold and hot water and thus serves to regulate the temperature. A housing closed on one side at 2 1 is provided with inlet openings 7 and 8 for hot and cold water, respectively, and an outlet opening 9 provided for the water mixed in the desired manner. A sleeve 5 is light exchangeable and held in the housing 1 by appropriate means.

In der zylindrischen Hülse 5 ist wiederum der den eigentlichen Ventilkörper bildende Kolben 10 angeordnet. Der Kolben besteht im wesentlichen aus einem unteren hohlen Abschnitt 26, einem oberen Abschnitt 11 a und einem durch eine Einschnürung 23 zwischen den beiden Abschnitten 26 und 11 a gebildeten Ringraum. Außerdem ist der Kolben durchbohrt (Bohrung 17) und mit einer Entlüftung 18 versehen. Der untere hohle Abschnitt 26 des Kolbens 10 ist mit einer in einer Ringnut 53 der Hülse 5 angeordneten Dichtung 52 abgedichtet.The actual valve body is in turn in the cylindrical sleeve 5 forming piston 10 arranged. The piston essentially consists of a lower one hollow section 26, an upper section 11 a and one by a constriction 23 between the two sections 26 and 11 a formed annular space. Also is the piston is pierced (bore 17) and provided with a vent 18. The lower hollow section 26 of piston 10 is connected to an annular groove 53 of sleeve 5 arranged seal 52 sealed.

In der in F i g. 2 dargestellten Schließstellung korrespondieren die Einlaßöffnungen 54 der Hülse 5, die durch eine entsprechend diagonal zwischen den beiden verlaufenden Dichtung 36 voneinander getrennt sind, nicht mit der Einlaßöffnung 29 in dem unteren hohlen Abschnitt 26 des Kolbens 10. In dieser Stellung liegt der Ventilsitz 46, der an dem oberen Abschnitt 11 a ausgebildet ist, an dem oberen Teil des in einer entsprechenden Eindrehung 47 in der Hülse 5 angeordneten Dichtringes 48 an. Oberhalb des mit dem Ventilsitz 46 versehenen Abschnittes 11 a des Kolbens 10 befindet sich eine Dichtung 13, die in einer Einschnürung 12 des Kolbens 10 angeordnet ist.In the in F i g. 2 shown correspond to the closed position Inlet openings 54 of the sleeve 5, which by a correspondingly diagonally between the two running seals 36 are separated from each other, not with the inlet port 29 in the lower hollow section 26 of the piston 10. In this position is the Valve seat 46, which is formed on the upper portion 11 a, on the upper part of the sealing ring arranged in a corresponding recess 47 in the sleeve 5 48 at. Above the section 11 a of the piston provided with the valve seat 46 10 there is a seal 13 which is arranged in a constriction 12 of the piston 10 is.

In der in F i g. 3 veranschaulichten Offenstellung des Ventils korrespondiert die Einlaßöffnung 29 des unteren, hohlen Abschnittes 26 des Kolbens 10 je nach Art der Dreheinstellung des Kolbens zur Steuerung der Temperatur mit einer oder beiden öffnungen 54 in der Hülse 5. Der Dichtring 48 ist in bezug auf den unteren hohlen Abschnitt 26 bzw. in bezug auf den oberen Teil dieses Abschnittes 26 derart angeordnet, daß dieser Abschnitt in Offenstellung in den Dichtring hineinragt und diesen radial abstützt. Hierdurch ist der Ring sicher in seiner Nut 47 gehalten, und das Wasser ist daran gehindert, zwischen Dichtring 48 und Nut 47 einzudringen, da es - wie in F i g. 3 veranschaulicht - durch die genannte Stellung des Abschnittes 26 durch den Ring hindurchgeleitet wird. Nach dem Austritt des Wassers aus dem hohlen Abschnitt 26 strömt dieses durch die Öffnungen 39 einem Ringraum am Außenumfang der Hülse 5 zu und tritt von dort in den Auslaß 9 der Hülse 1 ein.In the in F i g. 3 corresponds to the open position of the valve illustrated the inlet opening 29 of the lower, hollow section 26 of the piston 10 depending on the type the rotation adjustment of the piston to control the temperature with one or both of them openings 54 in the sleeve 5. The sealing ring 48 is hollow with respect to the lower one Section 26 or with respect to the upper part of this section 26 arranged in such a way that this section protrudes in the open position into the sealing ring and this radially supports. As a result, the ring is securely held in its groove 47, and the water is prevented from penetrating between sealing ring 48 and groove 47 because it - like in Fig. 3 illustrates - by the aforementioned position of the section 26 through is passed through the ring. After the water exits the hollow section 26 this flows through the openings 39 an annular space on the outer circumference of the sleeve 5 and enters the outlet 9 of the sleeve 1 from there.

In F i g. 7 ist der Dichtring 48 dargestellt, der in Strömungsrichtung des Wassers bzw. gegen die Schließrichtung des Kolbens 10 mit einer ringförmigen Lippe 50 versehen ist, die in Schließstellung mit dem Ventilsitz 46 zur Anlage kommt. Beim zum Zusammenbau der Armatur notwendigen Einschieben des Kolbens 10 in die Hülse 5 drückt der untere hohle Abschnitt 26 die Lippe 50 in eine erweiterte Ringnut 51, die sich in dieser Einschiebrichtung an die Lippe anschließt. Wiederum in Einschiebrichtung des Kolbens 10 auf die Ringnut 51 folgend nimmt der Innendurchmesser des Dichtringes 48 ab, um die geeignete Anlagefläche zur radialen Abstützung in Offenstellung des Ventils zu schaffen.In Fig. 7, the sealing ring 48 is shown, which is in the direction of flow of the water or against the closing direction of the piston 10 with an annular Lip 50 is provided, which comes into contact with the valve seat 46 in the closed position. When the piston 10 is pushed into the sleeve, which is necessary for assembling the valve 5, the lower hollow section 26 presses the lip 50 into an enlarged annular groove 51, which connects to the lip in this direction of insertion. Again in the direction of insertion of the piston 10 following the annular groove 51, the inner diameter of the sealing ring increases 48 to the appropriate contact surface for radial support in the open position of the To create valve.

Die anderen mit den Bezugszeichen 3, 4, 6,11,14 15,16,19, 21, 22, 24, 28, 30 bis 35, 37, 38, 40 bis 45, 49, 55 und 56 bezeichneten Einzelteile des Ventils betreffen Einzelheiten, die teils bekannt oder für die Erfindung nicht wesentlich sind und deren Bedeutung sich für den Fachmann von selbst versteht..The others with the reference numerals 3, 4, 6,11,14 15,16,19, 21, 22, 24, 28, 30 to 35, 37, 38, 40 to 45, 49, 55 and 56 designated individual parts of the Valve relate to details that are partly known or not essential to the invention and the importance of which is self-evident for the specialist.

Claims

Claims: 1. Valve with a piston axially displaceable in a sleeve for adjusting the flow rate and an axially sealed annular space formed between the sleeve and the piston for receiving the liquid from the lower hollow portion of the piston, characterized in that the annular space (23) is designed as a constriction in the piston (10) and that a cylindrical sealing ring (48) made of elastic material is arranged in the area of the annular space (23) in the sleeve (5), which for sealing in the closed position by the above Annular space located portion (46) of the piston (10) and in the open position by the lower hollow portion (26) of the piston is supported radially.

2nd valve after Claim 1, characterized in that the sealing ring (48) on the in the closed position coming to the system upper part (49) is provided with a lip (50) to which an enlarged ring groove (51) is connected inside. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1079 410, 1110 967; French patent specification number 1216 718; U.S. Patent Nos. 3,047,018, 3103,231.