DE2922419C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil entsprechend dem Oberbegriff des An­ spruches.

Bei einem Ventil der vorgenannten Art (vgl. die US-PS 28 52 948 und die deutschen Offenlegungsschriften 22 55 191 und 26 48 145) tritt üblicherweise Abnutzung an den Stellen auf, die mit dem strömenden Druckmittel in Berührung kommen. Die Abnutzung ist z. B. um so größer, je größer das spezifische Gewicht des Druckmittels und je größer dessen Geschwindigkeit ist, je mehr abrasive Teile vom Druckmittel mitge­ führt werden und je mehr das Druckmittel in seiner Bahn geändert wird. Es haben sich insbesondere Schwierigkeiten mit Sitzventilen ergeben, die zum Steuern von Wasser als Druckmittel dienen, da Ventilteile, insbesondere metallische Kugeln, durch Kavitation, Erosion oder Korrosion zerstört werden. Kugeln aus keramischen Werkstoffen neigen zum Platzen.

Es sind Ventile für hohe Temperaturen und für hohes Vakuum bekannt, bei denen es auf Dichtheit gegenüber dem Vakuum ankommt. Um eine ausreichende Dichtheit zu erreichen, besteht das eine glatte Oberfläche aufweisende, plattenförmige, halbkugelige oder kugelige Ventilglied aus Saphir, wogegen der Sitzteil oder mindestens dessen dem Ventilglied benachbarter ringförmiger Abschnitt aus einem weicheren Werkstoff, z. B. Metall, besteht (US-PS 31 60 391 und 33 91 901).

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem an erster Stele gewürdigten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine längere Lebensdauer des Ventils zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches erfindungsgemäß gelöst.

Die Ausbildung zweier zusammenwirkender Teile des Sitzventils, das vom Druckmittel stark bean­ sprucht wird, aus dem harten Werkstoff Korund entgegen üblichen Zusam­ menwirkens eines harten und eines weicheren Teiles, führt zu einer längeren Lebensdauer des Sitzventils, da die aus Korund bestehenden Teile vom Druckmittel weit weniger abgenutzt werden, als wenn sie in üblicher Weise aus einem legierten Stahl oder aus Bronze bestehen würden, was zudem teurer als Korund wäre.

Korund ist Aluminiumoxyd in Kristallform, das bei Rotfär­ bung durch Chromoxyd mit Rubin und in farblosem Zustand mit Saphir bezeichnet wird. Der kristallisierte Korund wird heute meist synthetisch hergestellt und als Uhrstein häufig verwendet. Uhrsteine bestehen aus Monokristallen, sind sehr hart und haben einen geringen Reibungswert. Sie können mit geringen Toleranzen hergestellt werden und sind verhält­ nismäßig preiswert. Uhrsteine werden durch Umbördeln ihres Steinfutters oder durch Einpressen in dieses jeweils darin gefaßt.

In der Zeichnung ist ein 3/2-Wegesitzventil als Ausführungsbeispiel des Ge­ genstandes der Erfindung in Seitenansicht mit Teillängsschnitt schematisch dargestellt.

Ein im Längsschnitt gezeigtes Gehäuse 1 ist mittels eines Verbindungsteiles 2 mit einem in Seitenansicht dargestell­ ten Magneten 3 verbunden. Das Gehäuse 1 hat eine Längsboh­ rung, die auf der in der Zeichnung rechten Seite durch eine ein Sackloch aufweisende Hohlschraube 5 verschlossen ist. In der Längsbohrung sind koaxial zur Hohlschraube 5 zwei Sitzteile 6, 7 eines Sitzventils im Abstand voneinander angeordnet, zwischen denen sich eine Ventilkugel 8 befin­ det, die in Längsrichtung der Längsbohrung verschiebbar ist. Auf die Ventilkugel 8 wirkt in der Zeichnung von rechts ein Druckglied 9, das unter der Wirkung einer zwischen die­ sem und dem Grund der Hohlschraube 5 eingespannten Feder 10 steht und in seinem von der Feder 10 abgewandten, im Durchmesser verringerten Ende an der Ventilkugel 8 ansteht.

Auf der vom Druckglied 9 abgewandten Seite der Ventilkugel 8 ist in der Längsbohrung ein Betätigungsglied 11 längsver­ schiebbar gelagert, das in der Zeichnung auf der linken Seite mit seinem Schaft über das Gehäuse 1 hinausragt und von einem Doppelhebel 12 betätigbar ist, zwischen dessen einem Arm und dem Betätigungsglied 11 eine Kugel 13 ange­ ordnet ist, die sich in einem büchsenförmigen Aufnahmeteil 14 befindet. Auf den anderen Arm des Doppelhebels 12 wirkt ein Stößel 15 des Magneten 3.

Der Schaft des Betätigungsgliedes 11 ist durch im Abstand voneinander angeordnete Dichtringe hindurchgeführt. Zwischen diese Dichtringe mündet ein Kanal 18, der über ein Sieb 19 mit dem das Druckglied 9 aufnehmenden Raum verbunden ist und hierdurch einen Druckausgleich zwischen beiden Sei­ ten der Ventilkugel 8 schafft.

Der zwischen den beiden Sitzteilen 6, 7 befindliche Raum der Längsbohrung ist über einen Kanal 20 an einen nicht dargestellten Verbraucher anschließbar. Der in der Zeich­ nung links des Sitzteiles 6 angeordnete Raum ist über einen Kanal 21 mit einem nicht dargestellen Vorratsbehälter und der in der Zeichnung rechts neben dem Sitzteil 7 befindli­ che Raum ist über einen Kanal 22 mit einer nicht dargestell­ ten Druckmittelquelle verbunden.

In der in der Zeichnung dargestellten Lage der Ventilkugel 8 schließt diese den zentrischen Durchgang durch den Sitz­ teil 6 ab, wogegen der zentrische Durchgang durch den Sitz­ teil 7 und damit eine Verbindung zwischen den Kanälen 20 und 22 offen ist. Beim Betätigen des Magneten 3 ist der Sitzteil 7 durch die Ventilkugel 8 abgeschlossen und der Sitzteil 6 offen, so daß eine Verbindung zwischen den Ka­ nälen 21 und 22 besteht.

Die Ventilkugel ist insbesondere bei der Verwendung von Wasser als Druckmittel starker Kavitation, Erosion oder Korrosion ausgesetzt. Sie besteht daher aus Korund. Es ist auch möglich, den Sitzteil 6 und/oder 7 ganz oder mindestens in seinem hoch beanspruchten Teil aus Ko­ rund herzustellen. Kugeln aus Korund können bis zu einem Durchmesser von etwa 10 mm hergestellt werden. Die Unrundheit ist verhältnismäßig gering und entspricht im wesentlichen der Klasse I nach DIN 5401 und liegt er­ heblich über den Anforderungen der Klasse III von DIN 5401. Der Werkstoff Korund ist verhältnismäßig hart und er hat nur eine kleine Oberflächenrauhtiefe.

Anstelle einer Kugel kann als bewegliches Ventilglied auch ein Doppelkegel verwendet werden, der im Längsschnitt ge­ sehen in Form einer Raute oder eines Deltoids ausgebildet ist. Die schlaghärteste C-Achse des Kristalles Korund kann in vorteilhafter Weise in die Längsachse des Doppel­ kegels gelegt werden. Ein Doppelkegel hat zudem den Vorteil, daß bei gleicher Bewegung des Ventilgliedes ein größerer Durchflußquerschnitt frei gegeben wird als bei einer Kugel. Der Doppelkegel kann auch in einer seiner Kegelspitze ent­ sprechenden Vertiefung im Druckglied 9 und/oder im Betäti­ gungsglied 11 geführt werden.

Besteht der Sitzteil 6, 7 nur teilweise aus Korund, so kann der aus Korund bestehende Teil, z. B. Korundring, wie ein Uhrstein aus Korund im übrigen Sitzteil befestigt werden.

Claims (1)

1. Ventil mit einem eine glatte Fläche aufweisenden sphärischen Ventilglied (8), das zwischen zwei koaxialen, ringförmigen Sitzteilen (6, 7) mit Spiel angeordnet und zu einer Ebene senkrecht zur gemeinsamen Achse der Sitzteile symmetrisch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (8) und mindestens einer der mit dem Ventilglied (8) zusammenwirkenden Abschnitte des Sitzteiles (6, 7) aus Korund bestehen.