DE1550420C - Spindle shut-off valve for high pressure oxygen - Google Patents
Spindle shut-off valve for high pressure oxygenInfo
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Description
1 . . 2 ■1 . . 2 ■
Die Erfindung betrifft ein Spindelabsperrventil für Besonders zweckmäßig ist es, am Ventilkolben ein
Hochdrucksauerstoff mit einem Ventilgehäuse, das im Verbindungskanal dicht geführtes Ansatzstück zu
einen Zufluß- und einen Austrittskanal aufweist, die befestigen, um zu verhindern, daß bei geschlossenem
über einen Verbindungskanal miteinander verbunden Ventil über den Austrittskanal Sauerstoff in den Versind,
der mit Hilfe eines ein elastisches Dichtglied 5 bindungskanal einströmen · und die Dichtung des
aufweisendes, kolbenförmig ausgebildeten Ventilglie- Ventilgliedes eventuell durch einen Druckstoß entdes
verschließbar ist, das über seinen durch eine aus zünden kann. Diese Ausbildung und die weiteren
elastischem Material bestehende Ringdichtung im Einzelheiten der Ansprüche 4 bis 9 sind nur im Rah-Gehäuse
abgedichtet geführten Schaft mit einer im men der Erfindung nach dem Hauptanspruch ge-Gehäuseoberteil
geführten Metallgewindespindel ver- io schützt. ■ .
bunden und in einer Führung verschiebbar geführt In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsist, in die der Zufluß- und der Verbindungskanal beispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
münden. Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes AusVentile der vorstehend genannten Art, die überall führungsbeispiel eines Spindelabsperrventils, bei-dem
dort Verwendung finden, wo Hochdrucksauerstoff 15 lediglich die zur druckdichten Führung des Ventilerzeugt
und verbraucht wird, beispielsweise bei Groß- gliedschaftes dienende Ringdichtung gegen Ausbrenschweißanlagen
und in Krankenhäusern, müssen aus- nen gesichert ist,The invention relates to a spindle shut-off valve for. It is particularly expedient to attach a high-pressure oxygen to the valve piston with a valve housing that has a tightly guided extension piece in the connecting channel to an inlet and an outlet channel, which attach to prevent the valve from being connected to one another via a connecting channel when the valve is closed Via the outlet channel oxygen into the valve, which flows in with the aid of an elastic sealing member 5 connection channel and the seal of the piston-shaped valve member valve member can possibly be closed by a pressure surge, which can ignite via a pressure surge. This training and the further elastic material existing ring seal in the details of claims 4 to 9 are only protected in the frame housing sealed guided shaft with a metal threaded spindle guided in the men of the invention according to the main claim ge housing upper part. ■. bound and slidably guided in a guide In the drawing, various embodiments are shown in which the inflow and the connecting channel are examples of the invention. It shows
flow out. Fig. 1 shows a longitudinal section through a first AusVentile of the type mentioned above, which are used everywhere guide example of a spindle shut-off valve, where high-pressure oxygen 15 is only generated and consumed for pressure-tight guidance of the valve, for example, with large members serving as a ring seal against burnout welding systems and in hospitals, must be secured outside
brennsicher sein, d. h., es muß gewährleistet sein, daß Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch ein zweites sich die zur druckdichten, axialen Verstellbarkeit des Ausführungsbeispiel eines Spindelabsperrventils, bei Ventilschaftes dienende elastische, zwangläufig mit 20 dem sowohl die Ringdichtung für den Ventilgliedder Ventilgliedführung in Verbindung stehende Ring- schaft als auch das am Ventilglied vorgesehene Dichtdichtung bei einem durch Sauerstoff bewirkten Druck- glied gegen Druckstöße durch Hochdrucksauerstoff stoß, der beispielsweise durch zu schnelles Schließen gesichert ist,be flame-proof, d. That is, it must be ensured that Fig. 2 is a partial longitudinal section through a second the pressure-tight, axial adjustability of the exemplary embodiment of a spindle shut-off valve Valve stem serving elastic, inevitably with both the ring seal for the valve member The annular shaft connected to the valve member guide and the sealing seal provided on the valve member in the case of a pressure member caused by oxygen, against pressure surges from high pressure oxygen shock, which is secured, for example, by closing too quickly,
des Ventils entstehen kann, nicht entzünden kann. Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch ein weiteresof the valve cannot ignite. 3 shows a partial longitudinal section through another
Bei einer bekannten Ventilkonstruktion wurde eine 25 Ausführungsbeispiel eines Spindelabsperrventils, beiIn one known valve design, an embodiment of a spindle shut-off valve was shown in
entsprechende Absicherung der Ringdichtung da- dem· zwischen Ventilglied und dessen Führung sowiecorresponding protection of the ring seal there- fore · between the valve member and its guide as well as
durch zu erreichen versucht, daß unmittelbar vor zwischen dem an ihm vorgesehenen Ansatzstück undby trying to achieve that immediately before between the extension piece provided on it and
dieser Dichtung in die Ventilführung ein metallisches, dem Verbindungskanal ein Ringraum vorhanden ist,this seal into the valve guide a metallic, the connecting channel an annular space is available,
ringförmiges Abdeckstück eingesetzt wurde, das zu- durch welchen eine weitgehende Vernichtung der beiring-shaped cover piece was used, through which an extensive destruction of the
gleich die Funktion eines Stütz- und Spreizgliedes 30 einem Druckstoß frei werdenden Energie bewirktequal to the function of a support and expansion member 30 causes a pressure surge released energy
zum Andrücken der Ringdichtung an den Ventil- wird.to press the ring seal against the valve.
schaft übernahm. Trotz geringen Toleranzen zwi- . Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist mit 10 sehen Ventilschaft und Innenumfang des Abdeck- ein Ventilgehäuse bezeichnet, an dessen Oberseite Stückes konnte jedoch eine zuverlässige Ausbrenn- ein ein Außengewinde aufweisender zylindrischer Ansicherung nicht erreicht werden. 35 satz 12 angeformt ist. In diesem Ansatz ist koaxial Bei einem weiteren bekannten Ventil hat man eine zylindrische Ventilgliedführung 14 vorgesehen, dieses Problem durch eine als Stopfbuchse ausgebil- in der ein mit 16 bezeichnetes Ventilglied verschiebdete Ringdichtung zu lösen versucht, deren Dicht- bar geführt ist. Das untere Ende dieser zylindrischen element hierzu sehr stark zusammengedrückt wird. Führung wird durch eine konzentrische Innenring-Diese Ventile haben sich in der Praxis weitgehend 40 schulter 18 gebildet, welche in an sich bekannter als ausbrennsicher gezeigt, doch unterliegt der Ven- Weise einen Ventilsitz schafft, in dem in der Schließtilschaft starken radialen Kräften infolge des Zusam- stellung ein am Ventilglied befestigtes, mit 20 bemendrückens der Stopfbuchse, so daß er durch diese zeichnetes Dichtglied anliegt und die gewünschte Abgehalten wird und bei kleinen Ventilen eine erheb- dichtung herbeiführt. Die Innenringschulter 18 bildet liehe Vergrößerung des Schaftquerschnittes unver- 45 zugleich die Mündung eines iin Ventilgehäuse vorgemeidlich und bei allen Ventiltypen durch entspre- sehenen, mit der zylindrischen Führung 14 fluchtenchend große Handräder gebildete Drehgriffe notwen- den Verbindungskanals 24, in dessen inneres, unteres dig sind, um sie zu betätigen. Ende ein im Ventilgehäuse sich schräg von außen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein oben nach innen und unten erstreckender Austritts-Spindelabsperrventil der eingangs genannten Art zu 50 kanal 26 mündet.» Ungefähr parallel zum Austrittsschaffen, das noch zuverlässiger gegen Ausbrennen kanal 26 und vorzugsweise diesem gegenüberliegend geschützt ist. ist im Ventilgehäuse 10 ein in die zylindrische Füh-Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß rung 14 mündender Zuflußkanal 30 angeordnet, der das Ventilglied in seiner Schließstellung die in seine an einer entsprechenden Hochdrucksauerstoffanlage Führung weisende Mündung des Zuflußkanals ab- 55 anschließbar ist. An der dem Ventilglied 16 abgesperrt und je mit einem Teilstück oberhalb und un- kehrten Stirnseite ist ein mit 32 bezeichneter, zylinterhalb der Zuflußkanalmündung in die Führung drischer Schaft angeformt, der in seiner Länge so hineinragt. ausgelegt ist, daß er in der Schließstellung des Ven-■ Diese Maßnahme gestattet es, zur Abdichtung des tilgliedes mit seinem Endstück aus dem Ansatz 12 Ventilschaftes übliche Ringdichtungen, wie Nutring- δο 'des Ventilgehäuses herausragt. An diesem Endstück, manschetten, Hutmanschetten u. dgl., zu verwenden. ist in an sich bekannter Weise ein seitlich abgeflach-Zwar kann infolge der Toleranz zwischen Ventilglied tes Kopfstück 34 angeformt, das zur Verbindung des und Führung Sauerstoff in den hinter dem Ventil- Schaftes mit einer Gewindespindel 36 dient. Die glied liegenden Raum gelangen, doch reicht dessen letztere ist in einer Gewindehülse 38 drehbar ange-Einströmgeschwindigkeit nicht aus, eine Selbstent- 65 ordnet, die ihrerseits auf dem Gewinde des Gezündung der Ringdichtung auszulösen. Durch die häuseansatzes 12 aufgeschraubt ist. Der Schaft 32 ist Absperrung des Zuflußkanals ist auch die Dichtung druckdicht aus dem Gehäuseansatz herausgeführt, des Ventilgliedes.in dessen Schließstellung geschützt. und zu diesem Zweck weist der Gehäuseänsatz it shank took over. Despite small tolerances between. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the valve stem and inner circumference of the cover denote a valve housing, on the upper side of which, however, a reliable burn-out could not be achieved with a cylindrical securing device having an external thread. 35 set 12 is molded. This approach is coaxial. In another known valve, a cylindrical valve member guide 14 has been provided, which is designed as a stuffing box and in which a valve member 16 is displaced and whose seal is guided. The lower end of this cylindrical element is very strongly compressed for this purpose. Guidance is through a concentric inner ring - these valves have in practice largely formed 40 shoulder 18, which is shown in known as burn-out, but is subject to the Ven-way creates a valve seat in which strong radial forces in the closing valve stem as a result of the togetherness - Position a fixed to the valve member, with 20 compressions of the stuffing box, so that it rests through this marked sealing member and the desired is held off and brings about a raised seal in small valves. The inner ring shoulder 18 forms an enlargement of the shaft cross-section at the same time the opening of a valve housing in advance and, in all valve types, by means of corresponding handwheels that are flush with the cylindrical guide 14 to operate them. The invention is based on the object of an outlet spindle shut-off valve of the type mentioned above, which extends inwardly and downwardly, and opens into channel 26. » Approximately parallel to the outlet creation, which is even more reliably protected against burnout channel 26 and preferably opposite this. According to the invention, this is achieved by arranging an inlet duct 30 opening into the valve housing 10, to which the valve member can be connected in its closed position to the mouth of the inlet duct pointing into its guide at a corresponding high-pressure oxygen system. On the valve member 16 shut off and each with a section above and opposite end face, a cylinder designated 32, inside the inlet duct opening, is molded into the guide of the drical shaft, which protrudes along its length. is designed that in the closed position of the valve. To be used on this end piece, cuffs, hat cuffs and the like. is in a known manner a laterally flattened-Although can due to the tolerance between the valve member th head piece 34 is formed, which is used to connect and guide oxygen in the behind the valve stem with a threaded spindle 36. The space located in the limb is reached, but the latter is not sufficient in a threaded sleeve 38 rotatable inflow speed, a self-disorder 65, which in turn is triggered on the thread of the ignition of the ring seal. Through the housing extension 12 is screwed. The shaft 32 is the shut-off of the inflow channel, the seal is also led out of the housing extension in a pressure-tight manner, and the valve member is protected in its closed position. and for this purpose, the enclosure appendix indicates it
bzw. die Führung an ihrem Innenumfang eine Ringschulter 42 auf, auf der ein als Abstützglied dienendes Ringstück 44 aufliegt, das zur Abstützung einer z. B. durch eine Nutringmanschette gebildeten elastischen Ringdichtung 46 einen sich senkrecht vom Ringstück weg erstreckenden Ringbund 47 aufweist. Die Ringdichtung liegt sowohl am Umfang des Schaftes 32 als auch am Innenumfang des Gehäuseansatzes 12 an. Mit Hilfe eines einen in den Ansatz eingreifenden ringzylindrischen Bund 48 aufweisenden und mit einem Flansch 50 auf der Stirnseite des Gehäuseansazes 12 aufliegenden Druckübertragungsstückes, dessen Flansch 50 mit einer Innenringschulter 52 der Gewindebuchse 38 zusammenwirkt, wird beim Aufschrauben der Gewindemuffe die Ringdichtung gegen das als Abstützglied, dienende Ringstück 44 an das Ventilgehäuse angepreßt, wobei sich die Ringdichtung unter Druck sowohl am Umfang des Schaftes 32 als auch am Innenumfang des Gehäuseansatzes 12 anschmiegt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, greift das Kopfstück 34 des Schaftes in eine am inneren Ende der Gewindespindel 36 vorgesehene Ausnehmung 54 ein, und die letztere ist von der Stirnseite der Gewindespindel aus durch einen Schlitz 56 zugänglich, welcher von einem das Kopfstück 34 tragenden, einen entsprechend kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 58 des Schaftes 32 durchgriffen wird.or the guide has an annular shoulder 42 on its inner circumference, on which one serves as a support member Ring piece 44 rests, which is used to support a z. B. formed by a U-ring collar elastic Ring seal 46 has an annular collar 47 extending perpendicularly away from the ring piece. The ring seal lies both on the circumference of the shaft 32 and on the inner circumference of the housing attachment 12 at. With the aid of an annular cylindrical collar 48 engaging in the extension and with a flange 50 on the end face of the housing extension 12 resting pressure transmission piece, the flange 50 of which cooperates with an inner ring shoulder 52 of the threaded bushing 38 is When screwing on the threaded sleeve, the ring seal against the ring piece serving as a support member 44 pressed against the valve housing, the ring seal under pressure both on the circumference of the Shank 32 and on the inner circumference of the housing extension 12 clings. As shown in the drawing too As can be seen, the head piece 34 of the shaft engages in a provided at the inner end of the threaded spindle 36 Recess 54, and the latter is from the end face of the threaded spindle from by a Slot 56 accessible, which of a head piece 34 carrying, a correspondingly smaller Diameter having part 58 of the shaft 32 is penetrated.
Die Gewindespindel 36 durchgreift die Gewindemuffe 38 und trägt an ihrem zugänglichen Endstück einen Drehgriff 60 zur Ventilbetätigung.The threaded spindle 36 extends through the threaded sleeve 38 and carries on its accessible end piece a rotary handle 60 for valve actuation.
Erfindungsgemäß ist das vorzugsweise als Kolben ausgebildete Ventilglied 16 so ausgelegt, daß es in seiner Schließstellung, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die in. seine Führung 14 weisende Mündung 62 des Zuflußkanals 30 mit einem Umfangsteil absperrt. Des weiteren-erstreckt es sich mit einem Teilstück oberhalb der Mündung 62 in die Ventilgliedführung 14 hinein. Die Länge dieses Teilstückes ist größer als der Radius des Zuflußkanals 30 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel, vorzugsweise doppelt so groß. Diese Konstruktion stellt sicher, daß bei schnellem Schließen des Ventils zum Zeitpunkt des völligen Verschlusses des Verbindungskanals 24 auch der Zuflußkanal 30 so abgesperrt ist, daß eine zur Selbstentzündung führende Beaufschlagung der Ringdichtung 46 durch Hochdrucksauerstoff nicht erfolgen kann. Die erfindungsgemäße Konstruktion verhindert damit Druckstöße in dem zwischen Ventilglied und Ringdichtung vorhandenen Bereich der Ventilgliedführung 14. Der das Ventilglied 16 bildende Kolben ist in seiner Führung 14 erfindungsgemäß mit Schiebesitz geführt. Es kann zwar zwischen Kolben und Umfangswand der Führung 14 Sauerstoff hindurchtreten und zur Ringdichtung 46 gelangen, was auch zum öffnen des Ventils notwendig ist, doch drosselt dieser Spalt den Sauerstoff derart, daß eine Selbstentzündung der Ringdichtung nicht eintreten kann. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Ventilgliedfüh-. rung 14 bis unterhalb der Ebene, in der die den Ventilsitz bildende Innenringschulter 18 endet Dadurch ist sichergestellt, daß vom Zuflußkanal 30 kommender Hochdrucksauerstoff auch das Dichtglied20 in einer zur Selbstentzündung führenden Stärke nicht beaufschlagen kann.According to the invention, the valve member 16, which is preferably designed as a piston, is designed so that it is in its closed position, as shown in FIG. 1, the mouth 62 of the inflow channel pointing into its guide 14 30 shut off with a peripheral part. Furthermore, it extends with a section above the mouth 62 into the valve member guide 14. The length of this section is greater than the radius of the inflow channel 30 and in the present embodiment, preferably twice as large. This Construction ensures that with rapid closing of the valve at the time of complete closure of the connecting channel 24 and the inflow channel 30 is shut off in such a way that the ring seal is acted upon which leads to self-ignition 46 cannot be done by high pressure oxygen. The construction according to the invention prevents thus pressure surges in the area of the valve member guide between the valve member and the ring seal 14. The piston forming the valve member 16 is in its guide 14 according to the invention with a sliding fit guided. Oxygen can pass between the piston and the circumferential wall of the guide 14 and reach the ring seal 46, which is also possible to open the valve is necessary, but this gap throttles the oxygen in such a way that self-ignition the ring seal cannot occur. According to the invention, the valve member extends. tion 14 to below the level in which the inner ring shoulder 18 forming the valve seat ends it is ensured that high-pressure oxygen coming from the inflow channel 30 also the sealing member 20 in cannot apply a strength that leads to spontaneous combustion.
. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind Mittel vorgesehen, um das an dem als Ventilglied dienenden Kolben 64 befestigte Dichtglied 66 gegen Druckstöße zu sichern, die über den Austritts- und Verbindungskanal zum Dichtglied gelangen könnten. Zu diesem Zweck ist am Kolben 64 ein im Verbindungskanal 70 angeordnetes hohlzylindrisches Ansatzstück 72 befestigt, das im Bereich seiner Enden öffnungen 74 bzw. 76 aufweist, die in der Offenstellung des Ventils eine Verbindung zwischen dem Zuflußkanal 78 und dem Austrittskanal 68 herstellen. Dieses Ansatzstück 72 erfüllt die gleiche Aufgabe wie. In the embodiment according to FIG. 2, means are provided to secure the sealing member 66 fastened to the piston 64 serving as a valve member against pressure surges which could reach the sealing member via the outlet and connecting ducts. For this purpose, a hollow cylindrical extension piece 72 arranged in the connecting channel 70 is attached to the piston 64 and has openings 74 and 76 in the region of its ends, which establish a connection between the inflow channel 78 and the outlet channel 68 in the open position of the valve. This extension piece 72 fulfills the same task as
ίο das Ventilglied 64. Um auf Grund des geschlossenen freien Endes des Ansatzstückes 72 beim Schließen des Ventils eine Kompression des im unteren Teil des Verbindungskanals vorhandenen Sauerstoffs zu vermeiden, ist das Ansatzstück 72 in seiner Länge derart ausgelegt, daß es sich in der Schließstellung des Ventils im Abstand vom Kanalende befindet. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist dieses Ventil in der Ebene der Mündung 80 des Zufiußkanals 78 am Umfang der Ventilgliedfüh-ίο the valve member 64. To due to the closed free end of the extension piece 72 when closing the valve a compression of the lower part To avoid the oxygen present in the connecting channel, the length of the extension piece 72 is designed such that it is in the closed position of the valve at a distance from the end of the channel. In Another advantageous embodiment of the invention has this valve in the plane of the mouth 80 of the feed channel 78 on the circumference of the valve member guide
so rung 82 eine Umfangsnut 84 auf, so daß der im Falle eines Druckstoßes in den Zuflußkanal einströmende Sauerstoff sich zwangläufig in zwei Teilströme aufteilt, so daß die frei, werdende Energie weitgehend selbst vernichtet wird. Vorteilhafterweise ist auch dem Aus-so tion 82 a circumferential groove 84, so that in the case Oxygen flowing into the inflow channel after a pressure surge is inevitably divided into two partial flows, so that the energy that is released is largely destroyed by itself. Advantageously, the training
s5 trittskanal 68 eine solche Umfangsnut 86 im Verbinbindungskanal 70 zugeordnet.s5 passage 68 such a circumferential groove 86 in the connecting passage 70 assigned.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind gleiche Teile wie in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Zum Unterschied der Konstruktion nach Fig. 2 ist hier das mit 90 bezeichnete hohlzylindrische Ansatzstütk an seinem unteren Ende offen, und das diesem gegenüberliegende Ende des Verbindungskanäls ist durch eine weitere Umfangsnut 92 erweitert. Diese Erweiterung des Verbindungskanals ermöglicht es, das hohlzylindrische Ansatzstück 90 relativ kurz auszubilden. Des weiteren ist die Ventilgliedführung 82 im Bereich zwischen dem sich in seiner Schließstellung befindlichen Ventilglied 64 und der mit 94 bezeichneten Ringdichtung ebenfalls durch eine Umfangsnut 96 stark erweitert, was eine beträchtliche Verkürzung der Ventilgliedführung 82 ermöglicht.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the same parts as in FIG. 2 are provided with the same reference numbers. In contrast to the construction According to FIG. 2, the hollow cylindrical extension piece designated 90 is here at its lower end open, and the opposite end of the connecting channel is through a further circumferential groove 92 expanded. This expansion of the connecting channel enables the hollow cylindrical extension piece 90 to be trained relatively briefly. Furthermore, the valve member guide 82 is in the area between valve member 64, which is in its closed position, and the ring seal designated 94 are likewise greatly expanded by a circumferential groove 96, which considerably shortens the valve member guide 82 allows.
Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 9 sind nur im Rahmen der Erfindung nach dem Hauptanspruch geschützt. The features of claims 4 to 9 are only protected within the scope of the invention according to the main claim.
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