DE2030689A1

DE2030689A1 - Liquid valve

Info

Publication number: DE2030689A1
Application number: DE19702030689
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-22
Filing date: 1970-06-22
Publication date: 1971-12-23

Description

G-unnar Hjalmar lagher Fjälkinge (Schweden)G-unnar Hjalmar lagher Fjälkinge (Sweden)

FlüssigkeitsventilLiquid valve

Die Erfindung "betrifft ein Flüssigkeitsventil, insbesondere für Wasserleitungen, mit einem Verschlußstück, das zu einem Ventilsitz hin und von ihm weg bewegbar ist, wobei die Abdichtung zwischen dem Verschluß stück und dem Sitz in der Sehließstellung des Ventils mit Hilfe einer Dichtung erfolgteThe invention "relates to a liquid valve, especially for water pipes, with a closure piece, which is movable towards and away from a valve seat, the seal between the closure piece and the Seat in the closed position of the valve with the help of a Seal took place

Zum Schließen eines Ventils der vorstehend angegebenen Art wird das Verschlußstück zu dem Ventilsitz hinbewegt und infolgedessen die Dichtung zwischen dem Verschlußstück und dem Sitz zusammengedrückt. Oft ist es jedoch notwendig, mindestens wenn das Ventil solange im Gebraucht steht, daß dag Dichtungsmaterial zu altern begonnen hat, mit Hilfe einer an dem Ventil vorgesehenen Nachstelleinrichtung, ζ_o B. eines Rades, eines Knopfes oder dergleichen, den auf die Dichtung ausgeübten Druck wiederholt zu erhöhen, wobei die Diohtung plastisch verformt wird. Die zusammengedrückte Dichtung kriecht, wobei das Dichtungsmaterial durch den schmalenTo close a valve of the type specified above, the closure piece is moved towards the valve seat and, as a result, the seal between the closure piece and the seat is compressed. It is often necessary, however, at least when the valve is provided in the used-that dag sealing material has begun to age, with the aid of a provided on the valve adjuster, _o B. ζ of a wheel, a button or the like, the pressure exerted on the seal to increase repeatedly, whereby the Diohtung is plastically deformed. The compressed seal creeps, the sealing material through the narrow

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Spalt zwischen dem Ventilsitz und dem benachbarten Rand des Verschlußstückes herausgepreßt wirdo Nach der Beendigung der zum Zusammendrucken führenden Bewegung bewirkt die plastische Verformung einen Spannungsabbau bzw» eine Relaxation in dem Dichtungsmaterial. Man erkennt, daß die plastische Verformung die Lebensdauer der Dichtung beträchtlich verkürzteGap between the valve seat and the adjacent edge of the closure piece is pressed out after the completion of the movement leading to the compression the plastic deformation a stress reduction or relaxation in the sealing material. You can see that the plastic deformation increases the service life of the seal considerably shortened

Die Ventile der vorstehend angegebenen Art habenThe valves of the type indicated above have

fc. ferner den Nachteil, daß beim Schließen des Ventils in einem Zeitpunkt, in dem sich die Flüssigkeit auf einer hohen Temperatur befindet, die Dichtung infolge der Wärmedehnung ein größeres Volumen besitzt_o Wenn nach dem Schließen des Ventils die Dichtung abkühlt und schrumpft, nimmt der Anpreßdruck an dem Sitz ab, so daß die Abdichtung teilweise oder vollständig verlorengehen kann„fc. furthermore the disadvantage that when the valve is closed at a time when the liquid is at a high temperature, the seal has a larger volume as a result of thermal expansion _o If the seal cools and shrinks after closing the valve, the contact pressure increases the seat so that the seal can be partially or completely lost "

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ventils, in dem- die vorstehend angegebenen Nachteile und Beschränkungen beseitigt oder stark verringert sind. Nach dem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist das Verschlußstück so eingerichtet, daß bei geschlossenem Ventil ™ die Dichtung nicht nur in der vorstehend beschriebenen Weise mechanisch unter Zusammendrücken der Dichtung, sondern auch hydrostatisch gegen den Sitz gedrückt wird, indem die Flüssigkeit veranlaßt wird, einen Druck gegen den von dem Sitz abgekehrten Teil der Dichtung auszuüben«The object of the invention is to create a valve in which the disadvantages and limitations indicated above are eliminated or greatly reduced. According to the essential feature of the invention is the closure piece set up so that when the Valve ™ is closed, the seal is not only in the manner described above mechanically with compression of the seal, but also hydrostatically against the seat is pressed by the Liquid is caused to exert pressure against the part of the seal facing away from the seat "

Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Verschlußstücken im Axialschnitt zeigenοThe subject matter of the invention and the exemplary embodiments are described below with reference to the accompanying drawings of locking pieces according to the invention in axial section show o

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■ ' 203068g - 3 - : ■ ' 203068g - 3 -:

Pig. 1 zeigt ein Ventil bekannter Arte Dabei zeigt Pig. 1 a die Relativstellung zwischen dem Versehlußstück und dem Sitz in dem Augenblick, in dem eine Berührung zwischen diesen beiden !eilen hergestellt worden ist, während Pig. 1 b ein vollständig geschlossenes Ventil darstellt. Pig. Fig. 1 shows a known type valve therein shows Pig. 1 a the relative position between the closure piece and the seat at the moment in which there is contact between these two lines has been established, while Pig. 1 b represents a fully closed valve.

Pig. 2 - 5 zeigen je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Pig. 2-5 each show an embodiment of FIG Invention.

Das in Pig. 1 gezeigte, bekannte Verschlußstuck 1 ist im wesentlichen glockenförmig und zum Zusammenwirken mit einem Ventilsitz 2 bestimmt· Das Verschlußstück hat einen massiven Oberteil 1 und einen mantelartigen Unterteil 4. Dieser und ein zentraler Zapfen 5 begrenzen eine Ringnut, welche die Dichtung 3 enthält«, Der Zapfen 5 hat oben einen Portsatz, durch den das Verschlußstiick mit der Betätigungseinrichtung für das Ventil verbunden ist« Diese Teile des Ventils können von jeder bekannten oder geeigneten Art sein und sind daher im vorliegenden Zusammenhang nicht von Interesse und auch nicht dargestellte An dem unteren Ende des Zapfens 5 ist ein Plansch 6 zum Pesthalten der Dichtung 3 angebracht·That in Pig. 1 shown, known closure piece 1 is essentially bell-shaped and intended to interact with a valve seat 2. The closure piece has a solid upper part 1 and a jacket-like lower part 4. This and a central pin 5 delimit an annular groove which contains the seal 3. The pin 5 has one at the top Port set through which the plug is connected to the actuating device for the valve. These parts of the Valves can be of any known or suitable type and are therefore not of interest in the present context and are also not shown at the lower end of the The pin 5 is a saddle 6 for holding the seal 3 in place appropriate·

Pig. 1 a zeigt, daß in der Stellung, in welcher die Dichtung 3 eben den Ventilsitz 2 berührt, der Axialabstand h.j zwischen dem Ventilsitz und dem unteren Rand des mantelartigen Teils 4 relativ groß ist· Dies ist notwendig, damit bei einer weitergehenden Abwärtsbewegung des Verschlußstückes die Dichtung zusammengedrückt und eine Abdichtung erzielt wird· Pig. 1 b zeigt, wie infolge dieser Ausbildung auch im geschlossenen Zustand des Ventils der Axialabstand Iw zwischen dem Verschlußstück und dem Sitz so groß ist, daß das Dichtungsmaterial durch den entsprechenden Spalt heraustretenPig. 1 a shows that in the position in which the seal 3 just touches the valve seat 2, the axial distance i.e. between the valve seat and the lower edge of the jacket-like part 4 is relatively large · This is necessary so that with a further downward movement of the closure piece the seal is compressed and a seal is achieved · Pig. 1 b shows how as a result of this training the axial distance Iw even when the valve is closed between the locking piece and the seat is so large that the Exit the sealing material through the corresponding gap

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kanne Nach einer mehr oder weniger längen Zeit führt diese Verformung zum Abscheren der fließgepreßten TeUe₉ so daß eine einwandfreie Abdichtung noch schwieriger wird_e After a more or less long time this deformation leads to the shearing off of the extruded part ₉ so that a perfect seal becomes even more difficult _e

Figo 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung· Wie aus dieser Figur hervorgeht, füllt die Dichtung 3 die sie aufnehmende, im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Ringnut nicht vollständig aus. Die Dichtung hat im wesentlichen das Profil eines Parallelepipeds, d₀ ho, daß an der äußeren und der inneren Seitenwandung der Hut im Querschnitt dreieckige Bäume 7 und 8 freibleiben, die durch radiale Kanäle 9 miteinander verbunden sind. Der innere Raum 8 steht über radiale Kanäle 10 und eine Axialbohrung 11 in dem Zapfen 5 mit dem zentralen Flüssigkeitskanal in Verbindung, der von dem Sitz 2 umgeben ist„ Infolgedessen strömt die Flüssigkeit durch die Bohrung 11 und den Kanal 10, 9 in die Räume 8 und 7 und füllt sie aus, so daß sie mit dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit beaufschlagt sind» Die auf diese Weise auf die Dichtung ausgeübten Kräfte haben axiale Komponenten, welche trachten, die Dichtung gegen den Sitz zu drücken« Es versteht sich ferner, daß radial auswärtsgerichtete Druckkomponenten trachten, den vorspringenden äußeren Randteil der Dichtung gegen die Innenwandung des Verschlußstückes zu drücken. Dieser Beitrag zu dem Schließdruck ermöglicht eine entsprechende Herabsetzung der mechanischen Kraft, die zum Zusammendrücken der Dichtung dient. Man kann auf diese Weise die vorstehend angegebenen Nachteile beseitigen, die auf die plastische Verformung des Materials zurückzuführen sind.FIG. 2 shows a first embodiment of the invention. As can be seen from this figure, the seal 3 does not completely fill the annular groove that receives it and is essentially rectangular in cross section. The seal has essentially the profile of a parallelepiped, d ₀ ho, that trees 7 and 8 triangular in cross section remain free on the outer and inner side walls of the hat, which trees are connected to one another by radial channels 9. The inner space 8 communicates via radial channels 10 and an axial bore 11 in the pin 5 with the central fluid channel which is surrounded by the seat 2 and 7 and fills them so that they are subjected to the hydrostatic pressure of the liquid "The forces exerted in this way on the seal have axial components which tend to press the seal against the seat." outward pressure components tend to press the protruding outer edge portion of the seal against the inner wall of the plug. This contribution to the closing pressure enables a corresponding reduction in the mechanical force used to compress the seal. In this way it is possible to eliminate the above-mentioned disadvantages which can be attributed to the plastic deformation of the material.

Durch die Herabsetzung der zum Zusammendrücken führenden Axialbewegung wird auch das Fließpressen des Dichtungsmaterials zwischen dem unteren Rand des Verschluß-By reducing the axial movement leading to compression, the extrusion of the Sealing material between the lower edge of the closure

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Stückes und dem Sitz verhindert, so daß die Höhe h. des Spaltes zwischen dem Verschluß stück und dem Sitz in dem Zeitpunkt, in dem die Dichtung den Sitz zu berühren beginnt, niedriger ist. Da der hydrostatische Druck der Flüssigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit praktisch unabhängig ist, nimmt in dem erfindungsgemäßen Ventil nach dem Abkühlen der Schließdruck weniger stark ab als in den bekannten Ventilen«. Diese Abnahme ist davon abhängig, wie in einem gegebenen Ausführungsbeispiel der Erfindungen die mechanische und die hydrostatische Schließkraft aufeinander abgestimmt werden. In diesem Zusammenhang spielt natürlich auch der statische Druck in dem Wasserrohr oder dergleichen eine Rolle, in dem das Ventil angeordnet ist.Piece and the seat prevented so that the height h. of Gap between the closure piece and the seat in the The time at which the seal begins to touch the seat is lower. Since the hydrostatic pressure of the Liquid is practically independent of the temperature of the liquid, decreases in the valve according to the invention cooling down, the closing pressure is less pronounced than in the known valves «. This decrease depends on how In a given embodiment of the invention, the mechanical and the hydrostatic closing force are matched to one another. In this context, of course, plays also the static pressure in the water pipe or the like has a role in which the valve is arranged.

In dem in Figo 3 dargestellten Ausführungsbeispiel tritt die Flüssigkeit nicht zentral durch den Zapfen 5, sondern durch einen Ringkanal 12, der zwischen dem Zapfen 5 und der Dichtung 3 vorhanden ist» An der Oberseite der Dichtung greift eine Scheibe 13 an, die mit radialen Kanälen 14 für die Beaufschlagung der Oberseite der Dichtung mit dem hydrostatischen Druck ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Oberseite der Dichtung jedoch nicht konvex, sondern konkav, weil sie mit einer Nut 15 ausgebildet ist, die im wesentlichen U-profilförmig und in der Umfangsrichtung der Dichtung geschlossen ist»In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the liquid does not pass centrally through the pin 5, but rather through an annular channel 12 between the pin 5 and the seal 3 is present »A disk 13 engages on the upper side of the seal, which has radial channels 14 for the loading of the upper side of the seal with the hydrostatic pressure is formed. In this embodiment According to the invention, however, the top of the seal is not convex but rather concave because it is formed with a groove 15 which is substantially U-shaped and in the circumferential direction the seal is closed »

Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform nach Fig. 4 und der soeben beschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß gemäß Fig· 4 die Scheibe 13 durch radiale Kanäle in dem Verschlußstück 1 selbst ersetzt ist« Diese Kanäle sind zwischen radialen Rippen 16 vorhanden, über die ein mechanischer Druck auf die Oberseite der Dichtung ausgeübt wird· Die Breite jeder dieser Rippen in der Umfangsrichtung soll gegenüber der entsprechenden Abmessung der zwischen den Rippen vorgesehenen Kanäle groß sein.The main difference between the embodiment of Fig. 4 and the embodiment just described is in that, according to FIG. 4, the disc 13 is replaced by radial channels in the closure piece 1 itself. These channels are present between radial ribs 16 through which mechanical pressure is exerted on the top of the seal becomes · The width of each of these ribs in the circumferential direction should be large compared to the corresponding dimension of the channels provided between the ribs.

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Pig. 5 zeigt ein Ausführungebeispiel der Erfindung mit einem Verschlußstück, dessen Ausbildung zwecks Herabsetzung der Herstellungskosten stark vereinfacht ist. Das Verschlußstück 1 besteht aus einem Mantel, der durch Ausstanzen und Pressen aus Blech hergestellt ist_o Es ist kein Zapfen vorhanden, der sich über die ganze Tiefe der Dichtung erstreckt, sondern diese ist durch eingebördelte Teile 17 des Verschlußstückmantels festgehalten. Schließlich ist zu beachten, daß die zum Zuführen von Flüssigkeit in die Ringnut 15 in der Oberseite der Dichtung 3 dienenden, radialen Kanäle 18 in diesem Fall in der Dichtung selbst ausgebildet sind οPig. 5 shows an exemplary embodiment of the invention with a closure piece, the design of which is greatly simplified in order to reduce manufacturing costs. The closure member 1 is composed of a jacket, _o is made by punching and pressing from sheet metal, it is not a pin present, which extends over the full depth of the seal, but it is retained by eingebördelte parts 17 of the closure member shroud. Finally, it should be noted that the radial channels 18 serving to feed liquid into the annular groove 15 in the upper side of the seal 3 are in this case formed in the seal itself ο

Die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen nur zur Erläuterung des Erfindungsgedankens, der darin besteht, daß eine durch mechanischen Druck erzeugte Druckkraft und eine von dem statischen Druck der Flüssigkeit abgeleitete, hydrostatische Kraft gemeinsam zur Wirkung gebracht werden. Im Hahmen der Erfindung sind zahlreiche andere Ausführungsformen denkbar, von denen nur eine erwähnt werden soll. Die Dichtung braucht nicht ringförmig zu sein, sofern sie an flüssigkeitsgefüllte Räume' angrenzende Teile besitzt, die so ausgebildet sind, daß der hydrostatische Druck zur Erzeugung von Kräften führt, die trachten, die Dichtung an dem Sitz angedrückt zu halten.The exemplary embodiments of the invention described above and shown in the drawings are only intended to explain the concept of the invention, which consists in the fact that a pressure force generated by mechanical pressure and a hydrostatic force derived from the static pressure of the liquid can be brought into effect together. Numerous other embodiments are conceivable within the scope of the invention, only one of which should be mentioned. the Seal need not be ring-shaped, provided that it has parts adjacent to fluid-filled spaces, which are designed so that the hydrostatic pressure to generate of forces that strive to seal on him Keep the seat pressed down.

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Claims

Patent claims

Liquid valve, in particular for water pipes in households, with a closure piece, - that to one The valve seat can be moved back and forth, the Sealing between the closure piece and the seat in the closed position of the valve with the aid of a seal takes place, characterized in that the closure piece (1) is set up so that for pressing the Seal (3) against the seat (2) when the valve is closed, the seal on the one hand between the closure piece (1) and the seat (2) mechanically compressed and on the other hand the part of the seal facing away from the seat with the hydrostatic pressure of the liquid is applied.

2. Liquid valve according to claim 1, in which the closure piece has an axial pin which penetrates a central recess of the seal (3) and with a radial Outward protruding! Splash (6) to hold the seal is provided, characterized in that the pin (5) with means {10, 11) is provided, which has an entry allow the liquid in spaces (7 »8; 15) in which the part of the seal (3) facing away from the seat with the hydrostatic pressure of the liquid is applied.

3. Liquid valve according to claim 2, characterized in that that said means have an axial bore (11) in the pin (5).

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4ο liquid valve according to claim 3 »characterized in that that the axial bore (11) of the pin through radial channels (10) in the pin (5) with the spaces (7 "8) is connected

β liquid valve according to one of the preceding claims, characterized in that between the seal (3) and that rope of the closure piece, the closed valve exerts pressure on the seal, radial channels (18 $ 14) in the seal or in a disc (13) arranged between the seal and the closure piece are formed.

ο! liquid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the part of the seal (3) facing away from the valve seat has a recess (15) which extends along the circumference of the seal and consists essentially of a U- or V-profile-shaped Groove exists.

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