DE2122862C - Überströmventil für Laborzwecke - Google Patents

Description

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Schraubenmutter 7 mit einem Betätigungsradio 49 die Kanäle 35 bis 37 des Dichtungsringes 34 em-

versehen. Der Schraubenteii 22 der Kolbenstange 21 gestellt sind. Im Hinblick auf die Kanäle Ji dis JJ

wird durch eine Stufe 23 abgeteilt, an die sich ein zy- sind die Kanäle 35 bis 37 um 60 versetzt

lindrischer Teil 24 der Kolbenstange 21 anschließt. In der Lage I der Kolbenstange 21 verbindet also

Am zylindrischen Teil 24 sind vier Scheiben 25, 26, 5 der Kanal 31 die Rohre 41 und 42, der Kanai At aie

26 α und 27 verschiebbar angeordnet Die Scheiben Rohre 43 und 44 und der Kanal 33 die Konre« una

25 und 27 besitzen die Form eines einfachen Stumpf- 46. In der Lage II und infolge der ammmn verbei-

kegels, während die Scheiben 26, 26 α ein Ganzes bil- zung der Kanäle 35 bis 37 verbindet der Kanal JS

den, das die Form von zwei Stumpfkegeln besitzt, de- die Rohre 42 und 43, der Kanal 36 die^onre ** ana

ren größere Basen gegeneinander gerichtet sind. Die io 45 und der Kanal 37 die Rohre 46 und 41.

Scheiben sind derart angeordnet, daß zwischen den Die notwendige Andruckkraft ^J»¹⁰!¹⁶"¹¹* ^ae/

Scheiben 25 und 27, die mit ihren kleineren Basen Funktion der Dichtungsringe 31 und J4 wira aui ioi-

zueinander liegen, die Scheibe 26 angeordnet ist. Die gende Weise gebildet:

Scheibe 25 ruht mit ihrer größeren Basis auf der Mittels der Schraubenmutter 12 wird aur die

Stufe 3, während auf der anderen Seite die Lage der 15 Scheibe 27 ein Axialdruck ausgeübt Über die. *egei-

Scheiben 25, 26, 27 durch die Schraubenmutter 12 fläche der Scheibe 27 wird ein Teil der AxiaiKrarr in

abgegrenzt ist, welche auf dem Gewinde 18 der KoI- eine senkrecht zur Wand der zylindrischen Hon-

benstange 21 aufgeschraubt ist und auf der größeren lung 3 verlaufende Radialkomponente umgewanaeii,

Basis der Scheibe 27 aufliegt. wobei die Axialkompone.ite mittels des Di<™*£

Gegen eine Drehung des zylindrischen Teils 24 »0 ringes 34 auf die Scheibe 26 und mittels des uicnsind die Scheiben 25, 26 und 27 durch eine Feder 20 tüngsringes 30 weiter auf die Scheibe ZS übertragen — vgl. Fig.2,3 — gesichert. Die Kegelflächen der wird. Die durch Zerlegung der Kräfte an den Kuge Scheiben 25, 26 und 27 grenzen mit Bezug auf die flächen der Scheiben 25 bis 27 entstandenen Radialzylindrische Höhlung3 zwei Räume ab, in die z.B. kräfte sichern die Dichtungsfunktion der Dichtungs aus Polytetrafluoräthylen hergestellte Dichtungsringe 25 ringe 30 bis 34. Bedingung fur die Wahrung der Ke-30,34 eingesetzt sind guliermöglichkeit dieser radialen Andruckkrafte ist

Wie es in den Fig.2 und 3 dargestellt ist, sind daß zwischen den einzelnen Scheiben Z5, zn und ii

am Umfang des Dichtungsringes 30 drei gegeneinan- die Zwischenräume 14 und 15 gewahrt bleiben,

der getrennte Kanäle 31, 32, 33 und am Umfang des Es ist für den Fachmann ersichtlich daU sich die

Dichtungsringes 34 drei gegeneinander getrennte Ka- 30 Erfindung nicht nur auf die oben beschriebene aus-

näle 35, 36, 37 vorgesehen. An der Oberseite des führung beschränkt. Es ist z. B. möglich, eine gro-

Körpers 1 ist ein Deckel 6 befestigt. In diesem Dek- ßere Anzahl von hintereinander angeordneten Dich-

kel ist eine öffnung 16 vorgesehen, durch die das tungsringen zu verwenden und auf Ciese Weise eine

Ende 19 der Kolbenstange 21 durchgeführt ist. Die größere Anzahl von Varianten der Verbindungen

Kolbenstange 21 ist durch eine Fläche 29 am Ende 35 zwischen den Rohren 41 bis 46 zu erzielen.

19 gegen Drehung gesichert, die der ähnlich ausge- Die in den Figuren dargestellte Anordnung des

führten Fläche 16 angepaßt ist. Kolbens besteht aus drei kegelförmigen Scheiben 25

In der zur Achse des Körpers 1 senkrechten bis 27 und Dichtungsringen 30, 34. Sie ermöglicht

Fläche münden in die zylindrische Höhlung 3 sechs die Entwicklung der notwendigen Drucke gleichrna-

Rohre 41, 42, 43, 44, 45 und 46. Fig.4 zeigt bei- 40 ßig über die gesamte Fläche der Dichtungsringe JO,

spielsweise für das Rohr 41 die Einzelheit der Mün- 34, so daß eine perfekte Dichtung garantiert ist, so-

dung der einzelnen Rohre. Das Ende des Rohrs 41 wohl am Rande des Kolbens 2, als auch in dessen

liegt auf der mit einer öffnung 48 versehenen und in Mitte. Das Material der Abdicntungsnnge JO und J4

den Körper 1 eingepreßten Einlage 47 auf. An der kann aus einem inerten Kunststoff mit guten £>'e«ei-

der zylindrischen Höhlung 3 zugewendeten Seite ist 45 genschaften und einem niedrigen KaltflieBpunkt.

an der Einlage 47 eine konkave Kugelfläche 49 aus- z. B. aus Polytetrafluoräthylen. bestehen,

geführt. Das Rohr 41 ist gegen dk Einlage 47 durch Das beschriebene Überströmventil eignet sich ins-

einen Ring 50 abgedichtet, der durch die Verschrau- besondere für die automatische Zuteilung bei einem

bung 51 angedrückt wird. Die Kugelfläche 49 an der Mehrpositionensystem, insbesondere fur das Uoer-

Einlage 47 sichert einen allmählichen Übergang aus 50 strömen und Zuteilen von Gasen und fluchtigen

der zylindrischen Höhlung 3 in die Öffnung 49. Da- Flüssigkeiten bis zu einem Druck von 20 atu Durch

durch wird die Gefahr der Beschädigung des Dich- Vervielfältigung des in Fig. 1 dargestellten Kolbens

tüngsringes 30, 34 an der Kante der öffnung 48 bei kann ein zusammengesetzter Kolben erzeugt werden,

einer Bewegung des Kolbens 2 vermieden. der zwei oder auch mehrere Umschaltungen ermog-

In seiner Funktion sichert das Ventil zwei Va- 55 licht. Dies ist insbesondere bei einer automatischen

rianten der Verbindung der Rohre 41 bis 46. Wie aus Zuteilungseinrichtung möglich, welche eine fort-

dem vorangehenden folgt, wird die axial verschieb- schreitende Schaltung in eine oder mehrere Lagen

bare Bewegung des Kolbens 2 durch die Drehung der möglich macht.

Schraubenmutter 10 in der zylindrischen Höhlung 3 Die Verschiebung des Kolbens aus der einen in

hervorgerufen. Da nun diese Schraubenmutter 10 ge- 60 die zweite Lage erfolgt durch Handbetätigung mittels

gen eine Axialbewegung durch den Ansatz 13 gesi- einer Schraube oder eines Servomotors. Vorteilhaft

chert ist, kommt es infolge ihrer Drehung am Schrau- ist insbesondere das zweite Verschiebungsverfahren,

benteil 22 der Kolbenstange 21 zur Bewegung der da es eine leichte Verschiebung des Kolbens ermog-

Kolbenstange 21. Dieses ermöglicht es, die Kolben- licht, auch wenn der Kolben in den Ventilkörper der-

stange 21 in die Lage I einzustellen, in der gegenüber 65 art hineingezogen ist, daß er nicht mit der Hand be-

den Rohren 41 bis 49 die Kanäle 31 bis 33 des Dich- wegt werden kann. Dies ist insbesondere dann von

tüngsringes 30 (vgl. Fig. 1 und2), eingestellt sind, Vorteil, wenn eine völlige Dichtheit, insbesondere bei

oder in die Lage II, wo gegenüber den Rohren 41 bis hohen Drücken, gewahrt bleiben muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 überstehen, daß sie zusammen mit der Umfangs- Patentansprüche: fläche des Kolbens« einen Ringraum begrenzen, in welchen ein Dichtungsring eingesetzt ist (österreichi-

1. Überströmventil für Laborzwecke, beste- sehe Patentschrift 22 911).

hend aus einem Ventilgehäuse, an welches Einlaß- 5 Die Anwendung dieses an sich bekannten Merk- und Auslaßrohre angeschlossen sind, und einem mais bei einem Mehrwege-Überströmventil gemäß mit Kanälen versehenen axial verschiebbaren dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zusammen mit Steuerkolben, durch den die Einlaß- und Auslaß- dem vorerwähnten Ventil als nicht bekannt oder narohre über Kanäle wahlweise in einer vorbe- heliegcnd nachgewiesenen Merkmal, daß die Überstimmten Ordnung verbunden werden, da- io strömkanäle in den bzw. die Dichtungsringe selbst durch gekennzeichnet, daß der Kolben eingearbeitet sind, ergibt ein Ventil, bei dem mit em-(2) eine Betätigungsstange (21) besitzt, auf der fachen Mitteln eine verbesserte Abdichtungsfähigkeit zwischen einer Stufe (23) an der Stange und einer im Vergleich zu den bekannten Ventilen erreicht Schraubenmutter (12) mindestens ein Paar ke- werden soll.

gelstumpfförmiger, mit ihren kleineren Durch- 15 Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zumessern sich gegenüberstehender Scheiben (25, gründe, ein Ventil zu schaffen, das im Vergleich zu 26. 26 a, 27) aufgesetzt ist, deren Kepelmantelflä- den oben beschriebenen Ventilen eine verbesserte chen mit der inneren Wand des Ventilgehäuses Abdichtungsfähigkeit aufweist.
(1) einen Ringraum abgrenzen, in welchem ein Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gemit den Kanälen (31 bis 33; 35 bis 37) versehe- 20 löst, daß der Kolben eine Betätigungsstange besitzt, ner Dichtungsring (30, 34) eingesetzt ist. auf der zwischen einer Stufe an der Stange und einer

2. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch Schraubenmutter mindestens ein Paar kegelstumpfgekennzeichnet, daß jeweils an der Mündung der förmiger, mit ihren kleineren Durchmessern sich ge-Einlaß- und Auslaßrohre (41 bis 46) im Ventilge- genüberstehender Scheiben aufgesetzt ist, deren Kehäuse (1) eine Einlage (47) unverschiebbar einge- 35 gelmantelflächen mit der inneren Wand des Ventilgesetzt ist, die an der dem Steuerkolben zugewand- häuses einen Ringraum abgrenzen, in welchem ein ten Seile eine Konkavfläche aufweist, deren Rand mit den Kanälen versehener Dichtungsring eingesetzt mit der inneren Wand des Ventilgehäuses (1) ist.

bündig ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

3. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch 30 ist jeweils an der Mündung der Einlaß- und Auslaßgekennzeichnet, daß das Material des Dichtungs- rohre im Ventilgehäuse eine Einlage unverschiebbar ringes aus Polytetrafluorethylen besteht. eingesetzt, die an der dem Steuerkolben zugewandten

Seite eine Konkavfläche aufweist, deren Rand mit

der inneren Wand des Ventilgehäuses bündig ist.

35 In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwie-

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für sen, als Material des Dichtungsringes Polytetrafluor-

Laborzwecke, bestehend aus einem Ventilgehäuse, äthylen zu verwenden.

an welches Einlaß- und Auslaßrohre angeschlossen Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Aussind, und einem mit Kanälen versehenen, axial ver- führungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden schiebbaren Steuerkolben, durch den die Einlaß- und 40 näher beschrieben. Es zeigt

Auslaßrohre über Kanäle wahlweise in einer vorbe- F i g. 1 einen Schnitt durch das Ventil im Aufriß,

stimmten Ordnung verbunden sind. F i g. 2 einen Schnitt durch die Ebene I-I in F i g. 1,

Manche Laborgeräte und -vorrichtungen erfor- der die Anordnung der Zufühnings- und Abfüh-

dern eine sehr zuverlässige Leitung von Flüssigkeiten rungsrohre bzw. der Überströmrohre des Steuersy-

und Gasen durch eine Rohrleitung an verschiedene 45 stems und eine erste Anordnung von Kanälen des

Stellen, die Änderung der Strömungsrichtung, die Schiebekolbens darstellt,

Sperrung des Durchflusses u.dgl. Dieses erfolgt mit- Fig.3 einen Schnitt durch die Ebene II-II in

tels Hähnen, Ventilen und Schiebern verschiedenster Fig. 1, der eine zweite Anordnung der Kanäle des

Konstruktion und unter Anwendung verschiedenster Schiebekolbens darstellt und

Materialien vom Standpunkt der Widerstandsfähig- 50 F i g. 4 eine Einzelheit der Mündung von Öffnun-

keit gegen die durchgehenden Stoffe. gen im Ventilgehäuse.

So wird z.B. bei Gaschromatographen ein Durch- Wie in Fig. 1 dargestellt, besitzt das Ventil einen flußwandler für Gase (Stickstoff, Argon, Wasser- Köper 1, in dessen zylindrischer Höhlung 3 ein Kolstoff) verwendet. Er besteht aus zwei an einer ge- ben 2 axial verschiebbar angeordnet ist. An einem meinsamen Welle angeordneten kreisförmigen Plat- 55 Ende der zylindrischen Höhlung3 ist der Körperl ten (aus Metall und Polytetrafluorethylen). Die Poly- mit einer kreisförmigen Aussparung4 versehen, wotetrafluoräthylenplatte ist drehbar, in zwei oder meh- bei der Körper 1 an der äußeren Seite einen reren Lagen einstellbar und ist an der an der Metall- Flansch 5 aufweist, welcher zur Befestigung des Venplatte anliegenden Innenseite mit Rillen versehen. tils an die Platte 9 dient.

Diese ermöglicht den Übergang eines Gases von 60 In die Aussparung 4 fällt der Ansatz 13 der Mut-

einem Rohr in das andere. ter 7 ein. Gegen eine Längsverschiebung hinsichtlich

Es sind bereits Überströmventile mit axial ver- des Körpers 1 ist die Mutter 7 durch einen Ring 8 ge-

schiebbarem Steuerkolben bekannt (USA.-Patent- sichert, der an der Unterseite des Körpers befestigt

schrift 3 199 538), und es ist ebenfalls ein Kolben- ist und den Ansatz 13 in der Aussparung 4 hält. Die

schieberventil in Gebrauch, bei dem sich eine kegel- 65 Schraubenmutter? ist mit ihrer zylindrischen Fläche

stumpfförmige Stufe und eine ebenfalls kegelstumpf- H drehbar in der zylindrischen Höhlung 3 gelagert

förmige Fläche eines Rohrstückes d mit den größeren und auf den Schraubenteil 22 der Kolbenstange 21

Durchmessern ihrer Kegelstumpfflächen so gegen- aufgeschraubt. Am vorstehenden Ende ist die