DE1550465A1 - Misch- oder Verteilerventil - Google Patents

Description

• Nisch- oder

  Dio ErfLadung betrifft ein z7tYoi Einlässen und

  oLnen, Auslasov fo2ne:c mit eiaop, das aus einor

  beide Einläose mit dem Atislaso vorbindendc,#ni

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  Schlioßstellimgon sind die Verschlußstücke infolge einer m ihnen

  wirksamen Druckdifferenz des StrÖmungsmodiii-.mo einer einseitigen Axialbelastung ausgesetztg die von der Verstelleinrichtung der Versohlußstücke überwunden werden muss. Bei grossen Strömiingsquerschnitten und/ oder hohen DrUcken des Strömungemediums können die für eine Verschiebung der Verschlußstücke erforderlichen Stellkräfte entsprechend grosse Werte annehmen, womit.die Stelleinrichtung insbesondere denn grosse bauliche Abmessungen erhält, wenn die Betätigungskraft durch ein Druckmittel erzeugt ist, das unter einem geringen Druck steht und demzufolge eine grosse Druckfläche beaufschlagen muss, um die erforderliche Stellkraft zu erzielen. Bei den bekannten Ventilen besteht zudem nicht die Möglichkeit, jeden Anschlußstutzen das Ventils nach Belieben als Ein- oder Auslass benutzen zu können$'sei es bei der Verwendung als Misch-oder auch als Verteilerventil.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ventile der bezeichneten Art in einer Weise zu gestalten, dass nur geringe Stellkräfte erforderlich sind und daher die Stelleinrichtung gedrängte Abmessungen aufweisen kann. Im weiteren Ausbau der Erfindung besteht die Aufgabenstellung darin, solche Ventile in der Weise zu gestalten, dass ihre Anschlußstutzen nach Belieben als Ein- oder Auslass benutzt werden können, unabhängig davon, ob ein Einsatz als iviisch-oder Verteilerventil gegeben ist. Die Ventilbetätigung mit geringen Verstellkräft-en wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dase mit Bezug auf die Anwendung als YLischventil die Einlässe und der Auslass in der Verschieberichtung des VerschlußstÜckes verteilt angeordnet sind und das Versohlußstück durch zwei über eine Stellspindel miteinander verbundene Ringschieber gebildet ist, die von den Eiulässen mam Auslass führende Strömungswege umgrenzen und in ihre.- Ver,--"-.,biebiiuggendlaE;en mit einem ihrer voneinander abgewendeten Enden den Strömungsweg von einem der Einlässe zum Schieberringraum mit ilntar Umfangsfläche sperren. Hierbei sind die beiden Ringschieber von in ihrer kmialrichtung wirksamen Differenzdrücken des Strömungsmediums weitgehend entlastet, so dass für ihre Ve,-rschiebung nur geringe Kräfte erforderlich sind, zu deren Erzeugung eine mit geringen Bauabmessungen gestaltete Stelleinrichtuag auch da= genügtg wenn die Betätigungskraft an einer mit begrenztem Druck beaufschlagten Druckfläche erzeugt ist. Das Gleiche gilt fÜr die Verwendung als Verteilerventil, wobei ein Einlass und zwei Auslässe in Betracht kommen. Die Einzelausgestaltung ist gemäss der Erfindung in der Weise getroffen, dase im Ventilgehäuse zwei in Achsrichtung auseinanderliegende zylindrische Schieberführungen angeordnet sind, die mit dem Paar ihrer einander zugewendeten Enden sowie mit ihren voneinander abgewendeten Enden je einen von den Einlässen zum Auslass oder von einem Einlaes zu zwei Auslässen führenden Strömungsweg begrenzen. 1KIr die Verschlußstellung der voneinander ät)gewendeten Ringschieberenäen ist in 3ortsetzung der zylindrischen Schieberführungen jenseits der vo n ihnen begrenzten Strömungswege ein Zylinderraum angeordnetg In den das zugewendete Ringschieberende in der Verschlußstellung eingreift.
• Ein verbesserter Dichtschluß ist erfindungsgemäas dadurch erreichti dass in den beide Schieberführungen zwischen sich einschliessenden-Zyliniderräumen eine aus elastischem Werkstoff bestehende Ringschulter als Anschlagfläche für die zugewendete Ringschieber-Stirnfläohe angeordnet ist. Die Möglichkeit, jeden Anschlußstutzen des Ventils nach Belieben als Ein- oder Auslaso benutzen zu könneng unabhängig davon, ob eine Verwendung des Ventils als Misch- oder Verteilerventil gegeben istg wird erfindungegemäso dadurch erreicht$ dass die unter sich gleichgestaltigen Ringschieber aus einer Stellung, in der sie mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, in eine Stellung auf der Stell--,-spindel umsteckbar sind, in der sie mit ihren Stirnseiten gegeneinanderliegen. Damit ist die Möglichkeit erschlosseng die beiden Einlässe und den Auslass des Nischventils oder den Einlass und die beiden Auslässe des Verteilerventilsg untäreinander zu vertauschent derart, dass jede Auslassöffnung für den Einlase und jede Einlass-Öffnung für den Auslass benutzt werden kann, wobei ferner die Bedingung erfüllt ist, dass in allen Einstellagen des Verschlußstäokes bei Mischventilen der Auslass mit mindestens einem der beiden'Einlässe, entsprechend bei Verteilerventilen der Einlass mit mindestens einem der beiden Auslässe in offener StrÖmungsverbindung steht. Durch die Vertauschbarkeit der Ein- und Auslässe ist die Verlegung der Rohrleitungen erleichtert, welche die zu mischenden Strö-m,12-ngsmedien dem Nischventil zuführen und das gemischte Ström12ngsmodium vom Ventil abführen, oder bei Verteilerventilen den Zustrom und die Abströme zum bzw. vom Ventil führen. Zur Bestimmung der Stecklagen der Ringschieber auf der Stellspind91 ist erfindungsgemäss eine Distanzhülse angeordnet, die aus einer Lage zwischen den Ringschiebern in eine Lage umsteckbar ist, in der sie einerseits gegen einen der gegeneinanderliegenden Ringschieber und andererseits gegen eines von zwei auf der Stellspindel angeordneten Widerlagern anliegt$ von denen das andere Widerlager den übrigen Ringschieber abstützt. Mindestens ein Widerlager ist dabei zweckmässig durch eine auf der Stellspindel angeordnete Schraubmutter gebildet. UM*in den Verschiedenen Stecklagen der Ringschieber gleiche DurchflußvOrhältuisse im Ventil zu schaffen, ist gemäas der Erfindung der zwischen den zylindrischen Schieberfährungen gebildete Durchlaßquerschnitt doppelt so groß wie die Durchlaßquerschaitte, welche von den voneinander abgewendeten Baden der in der Offenstellung befindliehen Ringschieber begrenzt sind, ferner sind die Ringschieber in der gegeneinanderliegenden Stellung s7=etrisch zu einer Radialebene angeordnet, welche die Länge der sie aufnehmenden zylindxischen SchieberfUlanuig in der Hälfte teilt. Es dient der Verkürzung der Baulänge den Ventils, wo= erfindungsgemäas zumindest ein Anschlußstutzen gegenüber einem der übrigen Anschlußstutzen in der Umfangerichtung der zylindrinehen Schieberführungen versetzt ist. Hierdurch ist vermieden, dase die Einlässe und der Auslaso oder der Einlaso und die Auslässe in der Acherichtung der Ringschieber um das Maß ihrer Durchmesser auseinanderliegen Die Stelleinrichtung ist vorteilhaft.in der Weise beschaffen$ dass die Stellspindel in der einen Stellrichtung durch eine druckbeaufsohlagbare Pläche und in entgegengesetzter Stellrichtung-duroh eine Federkraft verstellbar ist und in allen Stellagen mit einem Ende in einen Flüssigkeitsraum eintaucht, der über Drosseletellen mit einem Flüssigkeitsvorratsraum in Verbindung steht, um gedämpfte Stellbewegungen zu erzielen. Vorteilhaft ist zusätzlich eine an der Stellspindel. angreifende, von Hand bedienbare mechanische Verstelleinrichtung angeordnet. Ein Ausfährungsbeispiel der Erfindung ist in den .7ig=on dargestellt$ es zeigent 1 das Ventil im Längeschnittt mit in der Offenstellungbefindlichen Ringsohieberag Fig. 2 das Ventil mit auf der Stellspindel umgesteckten Ringschiebern, wobei eine Stecklage in ausgezogenen an-Wien und die andere Stecklage stric#punktiert veran schaulicht ist. Vird zunächst davon ausgegangen, daso das als bischeentil verwendet werden soll, so bezeichnen A.Figur 1 dio Zahlen 1 und 2 die Einlaßstutzen des Hischventils, welche die su mischenden Strömungsmedien zufähren, während 3 den die gemisAM Medien abführenden Auslaßstutzen bezeichnet. Der Auslaßstutoen 3 Wäht in allen Einotellagen des im Gesamten mit 4 bezeiahneten VerschlußstUckes mit einem der Einlaßstutzen 1 oder 2 in offenen Stvemungsverbindung. Zu diesem Zwecke besteht das Msehlußstück 4 aus einer Stellspindel 51 auf der zwei gleichgastaltige Ringschieber 62 7 angeordnet sinde Die Ringschieber 69 ? gleiten in dem zylindrischen Schieberführungen 8, 9 die zwischen sieh den mit 10 bezeichneten Durchlaßquerschnitt.bilden. Die Ringsahieber 6t 7 umgrenzen mit ihrem Ringraum Strömungswege, welche von den Einlaßstatzen ll 2 zum Auslaßstutzen 3 führen- In diesen Strömungswegen begrenzen die Ringschieber 69 7 die Durchlaßquerechnitte 119 121 deren GrÖsse mit umgekehrtem Verhältnis durch die Ringschieber 6, 71 je nach ihrer Einstellage, veränderlich ist und damit das Nischungsverhältnis der an den Einlaßstutzen 1 und 2 zugefährtan Flüssigkeit bestimmt. Bei der in Figur 1 veranschaulichten Offenlage beider Ringschieber 61 7 weisen die lurchlaßquersohnitte 11, 12 unter sich die gleiche Grösse auf und es entspricht der zwischen den zylindrischen SchieberfÜhrungen 8, 9 gebildete Durchlaßguerschnitt 10 der Summe der Grösse der Durchlaßquerschnitte 11, 12.
• Zur VersuhiebIng der RinGsohieber 69 7 auo der Offenstellung gemäas Figur 1 dient in der einon S-tol,Ivich-b=g ein an der Fläche 13 einseitig mit einem Druckmittel beaufschlagbarer Kolben 14e dagegen In der anderen Stellrichtung eine Feder 15. Fär eine Notbetätiß=g ist zusätzlich eine mechanische'Stelleinrichtung 16 angeordnetg äie aus einem von Hand bedienbaren Kurbelarm 17 besteht, der Über Greifer 189 19 an einer Schulter 20 der Verstellspindel 5 angreift. Im unteren Teil des Gehäuses ist ein Flüssigkeitsraum 32 angeordnetg in den die Stellspindel-5 eintaucht. Der Raum 32 steht Über vorhältnismässig enge, als Drosselkanäle wirkende Längsnuten 33 am - Umfang der Stellspindel 5 mit einem Ylüssigkeitsvorratsraum 34 in Verbindung. Bei der Verschiebung der Stellspindel 5 wird über die Längsnuten 33 die Flüssigkeit aus dem Raum 32 in den Vormatsraum 34 und umgekehrt verdrängt und damit eine Dämpfung bei der Verschiebung der Stellspindel 5 erzielt. Bei der Verschiebung der Ringschieber 61 7 in die eine oder andere Schließstellung wird der von den äusseren Enden der Schieberführungen 89 9 begrenzte Durchlaßquersobnitt 21, 22 durch die Umfangsfläche des Ringschiebers 6 oder 7 abgesperrt. Zu diesem Zwecke sind in Verlängerung der Schieberführungen 8, 9 liegende Zylinderräume 23, 24 angeordnet, in welche die Ringschieber 6 oder 7 in der Schließstellung eingreifen. In den Zylinderräumen 23, 24 sind aus einem elastischen Dichtungswerkstoff bestehende Ringschultern 2,15, 26 angeordnet$ welche Anschlagflächen für die Stirnflächen 27, 28 der Ringschieber 6, 7 hilden. Die Lage der Ringschieber 61 7 auf der Stellspindel 5 ist einerseits durch die Schraubmuttern 29, 30 und andererseits durch eine zwischen die Ringschieber 6, 7 gefägte Distanzhülse 31 bestimmt. Nach dem Lösen einer Schraubmutter 29 oder 30 können die Ringschieber 6s 7 und die Distanzhülse .31 von der Stellspindel 5 abgestreift und in den aus Figur 92 ersichtlichen Stecklagen wieder auf der Verstellspindel 5 angeordnet werden. Die-Ringschieber 6, 7 liegen hierbei gegeneinander und befinden sich bei der in ausgezogenen Linien verauschaulichten Stecklage auf der unteren Seite des Durchlaßquergi-,i-inittes lül dagegen in der in strichpunktIerten Linien dargestellten #;tecklage auf der oberen Seite -Jes Durohlaßqtierschnit'tes 10. In beii'-Leit Steck-

  Lagen liegen dit Rin## in einer RadLialebene x-x

  gegeneinander) welche -ite _jel 9- In del :iä.Lf#Ga

  ihrer Länge # t.

  Bei der unteren Stecklage der Ringschieber 69 7 ist der frühere Auslaßstutzen 3 zum Einlaßstutzen geworden, während der frühere Einlaßstutzen 1 zum Auslaßstutzen geworden ist, der je nach der Verschiebungslage der Ringschieber 69 7 entweder mit dem Stutzen 2 oder Stutzen 3, oder auch mit beiden Stutzen 3 und 2 in offener Strömungsverbindung steht-, letzteres bei der in vollen Linien-dargestellten Öffnungslage der Ringschieber 6 und 7. Bei der in strichpunktierten Linien veranschaulichten oberen Stecklage der Ringschieber 69 7 bilden die Stutzen 1 und 3 die Einlaßstutzen, während der Stutzen 2 den Auslaßstutzen bildet. Auch bei dieser Steoklage ist der Auslaßstutzen 2 bei allen Einstellagen der Ringeab.«*Le'üer 69 7 in ständig offener ßtrömungsverbindung mit einem der Stutzen 1, 3t oder es besteht eine offene Strömungsverbindung mit beiden Stutzen 1 und 3, nämlich bei der dargestellten Öffnungslage der Ringschieber 69 7.' Die Einlässe 1 und 2 kÖnnen mithin unter sich und mit dem Auslass 3 beliebig ausgetauscht als Aus- oder Einlässe benutzt worden. Die gegeneinanderliegenden Ringsch:.Jeber 6,7 sperren bei den Stocklagen gemäss Figur 2 den Durchgangsquerschmitt 10 je nach ihrer Verschiebungslage ebenfalls mit ihrer Umfangsfläohe. Die Schieber 6., r? sind daher, wie auch bei der Steoklage gemäss Figur 1, weitgehend frei von einer axialen Belastung, die von den Strömun amedien herrü)mt. Hierdurch kann die Verstelleinrichtung der Stellspindel 59 wie das Ausführungsbeispiel zeigt, mit kleinen Abmessungen gestaltet sein. Der Ein- oder Auslaßstutzen 3 ist gegenüber den Ein- oder Auslaßstutzen 1, 2 in der Umfangsrichtung der Ringschieber 69 7 oder der Führungen 8, 9 versetzt, Damit ist ermÖglichtl die Stutzen 1, 2 und 39 in der Verschieberichtung der Ringschieber 69 7 betrachtet, mit geringeren Abständen als ihren Durchmessern entsprechend voneinander anzuordneng so dass die Bauhöhe des Ventils entsprechend begrenzt gehalten werden kann. Für eine Verwendung des Ventils als Verteilervontil wird bei der in Figur 1 veranschaulichten Stecklage der Ringschieber 6, 7 auf der Stellspindel 5 der Stutzen 3 fiLr den Zustrom und die Stutzen 1 und 2 für den Abstrom des Strömungsmediums benutzt. Befinden sich dagegen die Ringschieber 69 7 in der in-Figur 2 in ausgezogenen Linien dargestellten unteren Stecklage, so wird das aufzuteilende Medium durch den Stutzen 1 zugeführt und aus den Stutzen 2 und 3 in Teilströmen abgefUhrt. Wenn sich die Ringschieber 6, 7 in der oberen, in Figur 2 strichpunktiert dargestellten Stecklage Auf der Stellspindel 5 befindeng erfolgt die Mediumszufuhr durch den Stutzen 2 und die Teilstromabfuhr durch die Stutzen 1 und 3. Es ist also auch bei der Verwendung des Ventils als Nischventil die MÖ glichkeit geboten, die Stutzen 1, 2 und 3 nach Belieben als Ein- oder Auslaßstutzen zu benutzen. Unter Wahrung des Vorteils der Austauschbarkeit der Stutzen 1, 2 und 3 als Ein- oder Auslaßstutzen können auch zugeführte Mischmedien) je4es für sich, vom einen'oder anderen Einlaßstutzen ungemischt dem Auslaßstutzen zugefährt werden. Ferner kann bei der Verwendung des Ventils als Verteilerventil von jedem der Stutzen 1, 2 und 3 das zuströmende Medium ungeteilt aus dem einen und anderen der beiden als Auslaß dienenden Übrigen Stutzen abgeführt werden.

Claims (1)

1. A n s p r U c h e Nisch- oder Verteilerventil mit zwei Einlässen und einem Auslass bzw. einem-Einlass und zwei Auslässen, ferner mit einem Verschlußstück, das aus einer beide Ein- bzw. Außlässe mit dem Aus- bzw. dem Einlass verbindenden Öffnungsstellung mit umkehrbarer Stellrichtung in je eine den einen der beiden Ein- bzw. Auslässe absperrende und den anderen Ein- bzw. Auslass in Strömiingsverbindung mit dem Aus- bzw. Einlass belassende Schließstellung verschiebbar iste dadurch gekennzeichnetl dass die Einlässe und der Auslass bzw. die Auslässe und der Einlass in der Verschieberichtung des Verschlußstückes (4)'-verteilt angeordnet sind und das Verschlußstück (4) durch zwei, über eine Stellspindel (5) miteinander verbundene Ringschieber (6,7) gebildet ist, die von den Einlässen züm Auslass bzw. vom Einlass zu den Auslässen fÜhrende Strömungswege umgrenzen und in ihren Verschiebungsendlagen mit einem ihrer voneinander abgewendeten Enden den Strömungsweg von einem der Einlässe bzw. der Auslässe zum Schieberringraum mit ihrer Umfangsfläche sperrene 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenazeichaetl dass im Gehäuse zwei in Achsrichtung auseinanderliegende, zylindrische Schiebeführungen (8,9) angeordnet sind, die mit dem Paar ihrer einander zugewendeten Enden sowie mit ihren voneinander abgewendeten Enden je einen von den Einlässen zum Auslass bzw. vom Einlass zu den Auslässen führenden StröTniingsweg begrenzen. Veritil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daas in Fortsetzung der zylindrisuhen Schieberführungen (8,9) jenseits der von ihnen unveränderlich begrenzten Strömungswege (2,11 22) Zylinderräume (23, 24) angeordnet sind, in die das #zugewendete Ringschieberende in der Verschlußstellung eingreift. 4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daso in den beide Schieberführungen (8,9) zwischen sich einschliessenden Zylinderräumen (23, 24) je eine aus elastischem Werkstoff bestehende Ringschulter (25., 26) als AnBehlagfläche für eine Ringschieberstirnfläche (27,28) angeordnet ist. Ventil nach den Insprüohen 1 bis 4t dadurch gekennzeichnet, daso die unter sich gleichgestaltigen Ringschieber (6, 7) aus einer Stellung, in der sie mit einem Abstand voneinander auf der Stellspindel (5) angeordnet sind, in eine Stellung umsteckbar sind, in der sie mit ihren Stirnseiten in Radialebenen (x-x; y-y) gegeneinander liegen, welche die sie enthaltende Schieberführung ( 8 oder 9) in der Hälfte ihrer Länge teilän. 6. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnett daas auf der Stellspindel (5) eine Distanzhülse (31) angeordnet istg die aus einer Lage zwischen den Ringschiebern (6, 7) in eine Lage umsteckbar ist, in der sie einerseits gegen einen der gegeneinanderliegenden Ringschieber (6, 7) und andererseits gegen eines von zwei auf der Stellspindel (.5) angeordneten Widerlagern ( 29.» 30) anliegt, von denen das andere Widerlager den übrigen Ringschieber abstützt. 7- Ventil nach den Ausprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Widerlager (29, 30) durch eine auf der Stellspindel (5) angeordnete Schraubmutter (29.30) gebildet ist. 81 Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 72 dadurch gekennzeichnet, dass die Stellspindel (5) in der einen Stellrichtung durch eine druckbeaufschlagbare Fläche (13) und in entgegengesetzter Stellrichtung durch eine Feder (1.5) betätigt ist und mit einem Ende in einen Flüssigkeitsraum (32) eintauchtg der über Drosselstellen (33) mit einem Flüssigkeitsvorratsraum (34) in Verbindung steht. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine an der Verstellspindel (5) angreifende, von Hand bed:Lenbare mechanische VerstelleinrIchtung (16 bis 20) angeordnet ist. 10. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,* dass der Auslasp bzw. der Einlass gegenüber mindestens einem Einlass bzw. Auslass in der Umfangsrichtung der Schieberführungen (8,9) versetzt ist.