DE1473130A1

DE1473130A1 - Valve

Info

Publication number: DE1473130A1
Application number: DE19631473130
Authority: DE
Inventors: Smallpeice Cosby Dona Philipps
Original assignee: Martonair Ltd
Current assignee: Martonair Ltd
Priority date: 1963-09-24
Filing date: 1963-09-24
Publication date: 1968-11-07

Description

Ventil Die Erfindung betrifft ein Ventil, welches die Strömungsmittelströmung in einer Richtung in Abhängigkeit von der Differenz der auf beide Seiten seines beweglichen Teiles wirkenden Druckes regeln kann. Es ist ein Ziel_der Erfindung, ein verbessertes Ventil dieser Art zu schaffen.Valve The invention relates to a valve which controls the flow of fluid in one direction depending on the difference in on both sides of his moving part acting pressure can regulate. It is an aim of the invention to provide an improved valve of this type.

Gemäß der Erfindung besitzt einderartiges Ventil einen Strömungsmitteleinlaß in einen ringförmigen Strömungskanal' welcher von einer äußeren Wandung und einer inneren Wandung bestimmt ist, deren Oberfläche radial in dieser einen Richtung derart divergier-, daß der Querschnitt des Kanales fortschreitend in dieser Richtung bis zu einem Punkt abnimmt, an dem die innere und die äußere Wandung übereinstimmen, weiter einen Strömungamittelauslaß aus dem ringförmigen Durchflußkanal, der axial von den Strömungamitteleinlaß eirntfernt ist, sowie einen ringförmigen Dichtungsring, der auf dem Umfang federnd ausdehnbar ist und der normalerweise von der inneren Wandung in der Stellung gehaltert wird, in der der Strömungamitteleinlaß mit dem Strömungs- ., mittelauslaß in Verbindung steht, wodurch eine in dieser einen Richtung wirkende Druckdifferenz den Richtungsring axial in dieser Richtung in ein Gebiet größeren Durchmessers der inneren Wandung zwingt, so daß die sich daraus ergebende Vergrößerung des Umfanges des Ringes die Strömung des Strömungsmittels in dieser einen Richtung in Abhängigkeit der in dieser Richtung wirkenden Druckdifferenz reguliert. Wenn die Druckdifferenz in dieser einen Richtung ansteigt, wird somit die Strömung durch den ringförmigen Strömungskanal fortschreitend verringert, bis am Ende der Ring eine Dichtung zwischen der inneren Wandung und der benachbarten äußeren Wandung des Kanals darstellt, um die Strömung durch den Strömungsmittelauslaß zu beenden. Wenn die Richtung der Druckdifferenz umgekehrt wird, wird der Ring aus seiner Dichtungsstellung gehoben und die Strömung' ist nicht behindert.According to the invention, such a valve has a fluid inlet in an annular flow channel 'which by an outer wall and a inner wall is determined, the surface of which is radially in this one direction diverges that the cross-section of the channel progressively in this direction up to decreases to a point on which the inner and outer walls coincide, further a fluid outlet from the annular flow channel, axially spaced from the fluid inlet and an annular one Sealing ring, which is resiliently expandable on the circumference and which is normally made by the inner wall is held in the position in which the fluid inlet With the flow., Middle outlet in connection, whereby one in this one Direction acting pressure difference the directional ring axially in this direction in a Area of larger diameter of the inner wall forces, so that from it resulting in enlargement of the circumference of the ring the flow of the fluid in this one direction as a function of the pressure difference acting in this direction regulated. Thus, if the pressure differential increases in that one direction the flow through the annular flow channel gradually decreased until at the end of the ring a seal between the inner wall and the adjacent one outer wall of the channel represents the flow through the fluid outlet to end. If the direction of the pressure difference is reversed, the ring will go out lifted to its sealing position and the flow is not obstructed.

Gemäß einem weiteren Merkmal kann die Oberfläche der inneren Wandung zusätzlich radial in der entgegengesetzten Richtung derartig von der normalen Stellung des Dichtungsringes divergieren, daß der Querschnitt des ringförmigen Durchflußkanales auch in der entgegengesetzten Richtung bis zu einem Punkt fortschreitend abnimmt, an dem die inneren und die äußere Wandung übereinstimmen, wodurch eine in dieser anderen Richtung wirkende Druckdifferenz den Dichtungsring axial in dieser Richtung in ein Gebiet größeren Durchmes-sers zwingt, so daß die darauffolgende Vergrößerung des Umfangen des Ringes die Strömungsmittelströmung auch in die-ser anderen Richtung in Abhängigkeit von der in dieser Richtung wirkenden Druckdifferenz regelt.According to a further feature, the surface of the inner wall can additionally diverge radially in the opposite direction from the normal position of the sealing ring in such a way that the cross-section of the annular flow channel also decreases progressively in the opposite direction to a point at which the inner and outer wall coincide, whereby a force acting in the other direction pressure difference the sealing ring axially forces in this direction in an area larger Durchmes- sers, so that the subsequent increase in the circumferences of the ring, the fluid flow which also in this other direction depending on in this Direction of acting pressure difference regulates.

Gemäß einem weiteren Merkmal kann sich die äußere Wandung radial nach innen von einem der normalen Stellung des Dichtungeringes benachbarten Punkt zu dem Punkt erweitern, wo sie mit der inneren Wandung zusammentrifft.According to a further feature, the outer wall can expand radially inward from a point adjacent to the normal position of the sealing ring to the point where it meets the inner wall.

Gemäß einem weiteren Merkmal kann die äußere Wandung des ringförmigen Durchflußkanals von einem Rohr mit einer den Strömungsmitteleinlaß bildenden glockenförmigen Öffnung gebildet werden; dabei wird die innere Wandung von einem rohrförmigen Teil mit zylindrischen Enden verschiedenen Durchmessers, die durch eine kegelstumpfförmige Zone getrennt sind, gebildet, wobei das dünnere zylindrische Ende mit einem koaxial in diesem Rohr angeordneten Kern eine Dichtung bildet, und wobei das dickere zylindrische Ende mit dem von der glockenförmigen Öffnung abliegenden Ende des Rohres eine Dichtung bildet: Das rohrförmige Teil ist derart angeordnet, daß die kegelstumpfförmige Zone radial mit der glockenförmigen Öffnung fluchtet, die kegelstumpfförmige Zone ist vom dickeren zylindrischen Ende durch einen zylindrischen Teil von kleinerem Durchmesser als die Bohrung des Rohres getrennt. Der Strömungsmittelauslaß weist eine Öffnung in. dem rohrförmigen Teil auf, welches mit dem Raum zwischen dem Rohr und dem genannten zylindrischen Teil in Verbindung steht. Das Dichtungsteil wirkt mit der kegelstumpfförmigen Zone zusammen und kann durch eine geeignete Druckdifferent bewegt werden, so daß die daraus folgende Ausdehnung am Umfang des Ringes den letzteren dazu zwingt, mit der äußeren Wandung in Eingriff zu kommen, wodurch der Strömungsmittelfluß von der glockenförmigen Öffnung zu der Öffnung geregelt wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich.; aus der nun folgenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. In.dieser zeigen: Fig. 1 - 3 einander ähnliche axiale Schnitte eines-Ventils gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der Arbeitsweise, Fig..-4: einen axialen Schnitt einer anderen Ausführungsform eines Ventiles und Fig. 5 einen axialen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Ventiles.According to a further feature, the outer wall of the annular Flow channel from a tube with a bell-shaped forming the fluid inlet Opening are formed; the inner wall is made up of a tubular part with cylindrical ends of different diameters followed by a frustoconical Zone separated, formed with the thinner cylindrical end with a coaxial In this tube arranged core forms a seal, and the thicker cylindrical end with the end of the remote from the bell-shaped opening Tube forms a seal: The tubular part is arranged such that the frustoconical zone radially aligned with the bell-shaped opening, the frustoconical Zone is from the thicker cylindrical end through a cylindrical part of smaller Diameter separated as the bore of the pipe. The fluid outlet has an opening in the tubular part which corresponds to the space between the tube and communicates with said cylindrical part. The sealing part works coincides with the frustoconical zone and can be differentiated by a suitable pressure are moved so that the resulting expansion on the circumference of the ring the latter forces to come into engagement with the outer wall, thereby reducing the flow of fluid is regulated from the bell-shaped opening to the opening. Other advantages and Details of the invention emerge .; from the following description of three Embodiments of the invention based on the drawing. In. These show: Fig. 1-3 similar axial sections of a valve according to an embodiment to explain the mode of operation, Fig ..- 4: an axial section of another embodiment of a valve and 5 shows an axial section of a further embodiment of the valve.

Gemäß den Figuren 2 und 3 besteht das Ventil aus einem zylindrischen Block 10, der,um Strömungsmittel in beiden axialen Richtungen leiten zu können, in dichtendem Eingriff mit der Bohrung einer Zeitung 11 ist.' Auf der einen axialen Seite des Blockes 10 befindet sich eine einen ringförmigen Durchflußkanal bildende Eindrehung 12; sie ist von einer zylindrischen, äußeren Wandung 13 und einer kegelstumpfförmigen inneren Wandung 14 begrenzt, welche an einer radialen Fläche 15 zusammenlaufen. Der Querschnitt der Eindrehung 12 verringert sich fortschreitend von seiner Mündung aus, die als Strömungsmitteleinlaß dient, wenn Strömungsmittel in Richtung des Pfeiles.A zur Facette 15 fließt, die mit mehreren in axialer Richtung liegenden, als Strömungsmittelauslässe dienenden Öffnungen 16 versehen ist. Über der inneren Wandung 1¢ ist ein federnder.Dichtungsring 17 aus Gummi angeordnet,--der normalerweise die in Fig. 1 gezeigte Zage einnimmt, in welcher er durch einen ringförmigen Flansch 18 des Blockes 10 gehalten wird.According to Figures 2 and 3, the valve consists of a cylindrical Block 10, which, in order to be able to guide fluid in both axial directions, is in sealing engagement with the bore of a newspaper 11. ' On the one hand axial Side of the block 10 is an annular flow channel forming Recess 12; it is of a cylindrical, outer wall 13 and a frustoconical inner wall 14, which converge on a radial surface 15. The cross section of the recess 12 gradually decreases from its mouth which serves as the fluid inlet when fluid is in the direction of arrow A. to the facet 15 flows, which are arranged with several in the axial direction, as fluid outlets Serving openings 16 is provided. Above the inner wall 1 ¢ is a resilient sealing ring 17 made of rubber, - which normally occupies the frame shown in Fig. 1, in which it is held by an annular flange 18 of the block 10.

Ini Betrieb nimmt der Ring 17 die in Fig. 1 für sehr geringen Strömungsmittelfluß in Richtung des Pfeiles A gezeigte Stellung ein, wobei das Strömungsmittel an dem Block 10 vorbeifließt, indem es in die Eindrehung 12 zwischen der äußeren Wandung 13 und dem Ring 17 eintritt und durch die Öffnungen 16 fließt. Wenn jedoch der Durchfluß in Richtung des-Pfeiles A zunimmt, wird eine Druckdifferenz an den axial gegenüberliegenden Flächen des Ringes 17 erzeugt, woraus sich eine in Richtung des Pfeiles A wirkende Kraft auf den Ring 17 ergibt: Diese Kraft bewegt den Ring in axialer Richtung auf dem konischen Teil der inneren Wandung 14 entlang, woraus sich eine Vergrößerung des Umfanges ergibt (siehe Figur 2), welche den Querschnitt des ringförmigen Weges 19 zwischen der äußeren Wandung 13-und der Außenseite des Ringes 16 verkleinert; der Strömungsmittelfluß wird dadurch entsprechend reguliert. Gemäß der auf ihn wirkenden zunehmenden Druckdifferenz bewegt sich der Ring 17 weiter in axialer Richtung, bis sein Außenumfang eventuell die äußere Wandung berührt und die Strömung gänzlich unterbunden wird'(wie in Figur 3 gezeigt). Wenn die Strömungsrichtung des Strömungsmittels umgekehrt wird, zieht sich der Ring 17 zusammen und kehrt in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück, und er hat keine regulierende Wirkung auf die Strömung mehr.In operation, the ring 17 takes that in Fig. 1 for very low fluid flow in the direction of arrow A shown position, wherein the fluid at the Block 10 flows past it in the recess 12 between the outer Wall 13 and the ring 17 and flows through the openings 16. However, if the flow increases in the direction of arrow A, there is a pressure difference across the axially opposite Areas of the ring 17 generated, from which one acting in the direction of the arrow A results Force on the ring 17 results in: This force moves the ring in the axial direction the conical part of the inner wall 14 along, resulting in an enlargement of the circumference results (see Figure 2), which the cross-section of the annular path 19 reduced in size between the outer wall 13 and the outside of the ring 16; the flow of fluid is thereby regulated accordingly. According to the acting on him increasing pressure difference, the ring 17 moves further in the axial direction until its outer circumference may touch the outer wall and the flow entirely is prevented '(as shown in Figure 3). When the direction of flow of the fluid is reversed, the ring 17 contracts and returns to that shown in FIG Position back, and it no longer has any regulating effect on the flow.

Wenn die Strömungsmittelströxnung in beiden Richtungen reguliert werden soll, kann die in Fig. 4 dargestellte Bauart verwendet werden. In dieser Figur ist das untere Teil des Blockes 20 identisch mit dem Block 10 der Fig. 1 bis 3 mit der Ausnahme, daß der Flansch 18 weggelassen -ist. Das Oberteil des Blockes 20 entspricht spiegelbildlich dem unteren Teil, so daß er mit'einer ringförmigen Eindrehung 22 ver- sehen ist, die von. einer äußeren Wandung 23 und einer kegel- stumpfförmigen innerenWandung 24 begrenzt wird" weiche an einer radialen Facette 25 zusammentreffen. 3n der, Fläche 2'5 befinden sich axial gerichtete,Öffnungen 26, die entspre- chend der ?trömungsrichtung als Strömungsmitteleinlässe oder -auslä,sse dienen. Die zylindrische Fläche des Blockes 20 ist mit einer radialen Eindrehung 27 versehen, die. mit den als Hinterdrehungen ausgeführten ringförmigen Eindre- hungen 12 und 22 in Verbindung steht. Die 1#egelstumpfförmigen inneren Wandungen 14 und 24 treffen sich dort" wo beide den geringsten Querschnitt aufweisen, d.h. unmittelbar unter - der Eindrehung 27. Sie tragen einen gemeinsamen federnden Dichtungsring 17 aus Gummi, der in seiner Ruhelage gezeigt ist, und der durch die Eindrehung 27 in den Block singe- führt wird-: Das Ventil arbeitet in genau derselben Weise, wie dies in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrie- ben@wurde, mit der.Ausnahme, daß es eine Strömung in beiden Richtungen reguliert. - Nach Figur 5 weisst eine Röhre 28 eine finit Gewinden versehene Verbindung-29 mit einem Gehäuseteil 30 auf, welches mit einer Öffnung 31 und einer Öffnung 32 versehen ist, welche ` beide durch ein Tellerventil 33 mit einem Arbeitsstempel 34 gesteuert werden., Der ringförmige Durchflußkanal wird von einer glockenförmigen Erweiterung 35 der Röhre 28 und einer kegelstumpfförmigen Zone 36 eines rohrförmigen Teils 37 begrenzt, von dem ein zylindrisches Ende 38 einen dichten Sitz in der Bohrung der Röhre 28 bildet. Die kegelstumpfförmige Zone 36 ist von dem z-%rlindrischen Ende 38 durch ein zylindrisches Teil 39 getrennt, dessen :Durchmesser kleiner als die Bohrung der Röhre ist; sie ist an ihrer Stelle engsten Querschnittes mit einem zylindrischen Ende 40 versehen, welches mit dem Ventilstempel 34 eine Dichtung bildet und außerdem für den letzteren -r*, Führung dient. In dem zylindrischen Teil 39 sind mehrere Öffnungen 41 angeordnet, die als Verbindung für das Strömungsmittel zwischen den Öffnungen 31 und 33 und der Bohrung der Röhre 28 dienen. Auf dem zylindrischen Ende 40 ist ein federnder Dichtungsring 42 aus Gummi angebracht; er wird von einem Becher 43 gehalten, der nach innen gebogene Finger,44 und einen radialen, in der glockenförmigen Erweiterung 35 angebrachten Flansch aufweist. Die Arbeitsweise dieses Ventils ist ähnlich derjenigen des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ventles. Der Ring 42 reguliert die Strömungsmittelströmung von den Öffnungen 31 und oder 32 durch die Öffnungen 4"1 bis zur Bohrung der Röhre 28, er hat aber keine Wirkung auf die Strömung in der entgegengesetzten Richtung. Es wird darauf hingewiesen, daß die glockenförmige Erweiterung 35 dem Ventil andere Reguliereigenschaften gibt, als sie das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Ventil aufweist, bei dem die äußere Wandung 13 zylindrische: Form aufweist.-If the fluid flow is to be regulated in both directions, the type shown in Figure 4 can be used. In this figure, the lower part of the block 20 is identical to the block 10 of Figs. 1-3 except that the flange 18 is omitted. The upper part of the block 20 is a mirror image of the lower one Part, so that it is provided with an annular recess 22 see is that of. an outer wall 23 and a conical frustum-shaped inner wall 24 is limited "soft a radial facet 25 meet. 3n the, area 2'5 are axially directed, openings 26, which correspond to corresponding to the direction of flow as fluid inlets or outlets are used. The cylindrical face of the block 20 is provided with a radial recess 27 which. with the ring-shaped indentations designed as undercuts hungen 12 and 22 is in connection. The 1 # frustum-shaped inner walls 14 and 24 meet there "where both the have the smallest cross-section, ie immediately below - the turning 27. They carry a common resilient Sealing ring 17 made of rubber, which is shown in its rest position and which sings through the recess 27 in the block leads to-: The valve works in exactly the same way, as described in connection with Figures 1 to 3 ben @, with the exception that there is a current in both Regulated directions. - According to FIG. 5, a tube 28 has a finite thread Connection-29 with a housing part 30, which with an opening 31 and an opening 32 which ` both through a poppet valve 33 with a working ram 34 being controlled., The annular flow channel is delimited by a bell-shaped enlargement 35 of the tube 28 and a frustoconical zone 36 of a tubular part 37, of which a cylindrical end 38 forms a tight fit in the bore of the tube 28. The frustoconical zone 36 is separated from the z-% cylindrical end 38 by a cylindrical part 39, the diameter of which is smaller than the bore of the tube; instead of the narrowest cross-section, it is provided with a cylindrical end 40 which forms a seal with the valve stem 34 and also serves to guide the latter -r *. In the cylindrical part 39, several openings 41 are arranged, which serve as a connection for the fluid between the openings 31 and 33 and the bore of the tube 28. A resilient sealing ring 42 made of rubber is attached to the cylindrical end 40; it is held by a cup 43 which has inwardly curved fingers 44 and a radial flange mounted in the bell-shaped extension 35. The mode of operation of this valve is similar to that of the valve shown in FIGS. The ring 42 regulates the flow of fluid from the openings 31 and or 32 through the openings 4 "1 to the bore of the tube 28, but it has no effect on the flow in the opposite direction. It should be noted that the bell-shaped extension 35 dem Valve gives different regulating properties than the valve shown in Figures 1 to 3, in which the outer wall 13 has a cylindrical shape.

Claims

P a t e n t ans p r ü c h e 1. Valve to regulate the amount of a flowing medium as a function of the difference between the upstream and downstream of the valve prevailing pressures, with an annular flow channel from an outer Wall and an inner wall is formed which diverges in the direction of flow in such a way that that the cross section of the flow channel becomes progressively smaller, and a 'deformable, annular component made of rubber or the like, which interacts with the inner wall in such a way that the flow structure is enlarged or reduced, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the annular component (17) is resilient in the circumferential direction Is stretchable and rests on the inner wall (14) in such a way that it due to a pressure difference acting in the direction of flow in this direction is axially displaceable on the inner wall (14) and by the occurring enlargement its scope as a function of the pressure difference to the flow cross-section Regulation of the amount of flowing medium changed.

2. Valve according to claim 1, in that the surface of the inner wall (24) also radially in the normal frame of the sealing ring opposite Direction expanded so that the cross section of the annular flow channel also becomes progressively smaller in the opposite direction up to a point, at which the inner wall meets the outer wall (23), whereby a acting in the other direction mentioned pressure difference axially the sealing ring in this direction to a zone of larger diameter of the inner wall in this way that the corresponding increase in the size of a ring also displaces: the Fluid flow in this other direction as a function of that in this one Direction acting pressure difference controls.

3. Valve according to claims 1 or 2, characterized in that the outer wall (13 or 23) is located radially inwards to from a point next to the rest position of the sealing ring to expanded to a point where the outer wall meets the inner wall. _

4th valve. according to claim 3, characterized in that the outer wall of the annular flow channel is formed by a tube (28) with a bell-shaped extension (35) forming the fluid inlet, that the inner wall is formed by a tubular part (37) which zz # cylindrical ends (38 ', and 40) of different diameters, which are separated by a frustoconical zone (36), that the thinner cylindrical end (40) with a cylindrical core (" 34) forms a seal that the thicker cylindrical end ($ 3) forms a seal with the tube removed from the bell-shaped extension, that the tubular part is arranged in such a way that the conical zone in the radial direction with the The extension is aligned so that the frustoconical zone is separated from the thicker cylindrical end by a cylindrical part (39) which has a smaller diameter than the bore of the tube , that the fluid outlet is from an opening (4a) through the tubular part; is determined which is in communication with the space between the tube and the cylindrical part, and that the sealing part (42) cooperates with the frustoconical area and can be moved by a suitable pressure difference such that the corresponding increase in the circumference of the ring the latter in engagement with the outer one. Brings wall and thereby interrupts the flow of fluid from the bell-shaped extension (35) to the opening (41). -.