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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 309059 KLASSE 14/. GRUPPEVr 309059 CLASS 14 /. GROUP

Ventilsteuerung für Kolbenmaschihen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. August 1917 ab.Valve control for piston machines. Patented in the German Empire on August 25, 1917.

Immer höher werden die Drücke und Hand in Hand damit die Wärmegrade, die bei Dampfmaschinen und anderen Wärmekraftmaschinen, z. B. Ölmaschinen, zur Anwendung kommen; immer höher steigen auch die Hubzahlen, die in Betracht kommen. Damit steigen die Anforderungen, die man an die Dichtheit der Steuerungsorgane stellt, die durch ungleiche Ausdehnung des Ventiles selbst, des Sitzes undThe pressures are getting higher and higher and hand in hand with them are the degrees of heat that are found in steam engines and other heat engines, e.g. B. Oil machines, are used; The number of strokes that can be taken into consideration is also increasing. This increases the requirements which one places on the tightness of the control organs caused by unequal expansion of the valve itself, the seat and

ίο des Ventilgehäuses sowie durch gesteigerte Wärme des Heißdampfes oder der Verbrennungsgase gefährdet ist. Um so mehr wachsen die Schwierigkeiten, wenn man jeden Maschinensatz in kleinere Einheiten, also mehrere Kraftzylinder zerlegt, da man ein großes Ventil, wenn die Stirnfläche des Zylinders nicht zur freien Verfügung steht, nicht beliebig nahe an den Zylinderumfang heranbringen kann, schon um den schädlichen Raum genügend einzuschränken. Die hohen Belastungsdrücke erschweren besonders das Anheben der Ventile; das Ausfüllen des schädlichen Raumes durch Verdichten kommt beim Anlaufen der Maschine noch nicht in Betracht, auch kann man keineswegs immer die Verdichtung bis zur Spannung des hinzutretenden Frischdampfes treiben.ίο the valve housing as well as increased Heat of the superheated steam or the combustion gases is endangered. They grow all the more Difficulties when you split each machine set into smaller units, i.e. several power cylinders disassembled because you have a large valve if the face of the cylinder is not to is freely available, cannot bring it as close as desired to the cylinder circumference, yes in order to sufficiently restrict the harmful space. The high stress pressures make it difficult especially the lifting of the valves; filling in the harmful space Compaction is not yet an option when the machine is started up, and it is by no means possible always push the compression up to the tension of the incoming live steam.

Die Erfindung will diese Schwierigkeiten dadurch beseitigen, daß man auf die großen starren (besonders auf die mehrsitzigen) gegossenen Ventile ganz verzichtet und sie durch eine größere Anzahl kleiner, gegeneinander austauschbarer Einzelventile (»Einheitsventile«) ersetzt, von denen eines früher geöffnet wird als die übrigen und letztere nach erfolgtem Druckausgleich zwischen Ventilkammer und Zylinder dann gleichzeitig bzw. hintereinander anhebt; dabei soll das einzelne Ventil aus dünnem Blech in gewölbter FornT gepreßt werden, . so daß es trotz genügender Widerstandsfähigkeit vom Drucke elastisch auf seinen' Sitz gepreßt wird, selbst wenn dieser leichte Krümmungen aufweisen sollte. Dabei kann der die Ventile zusammenfassende Träger, z. B. ein etwas nachgiebiges Blech o. dgl., sich den Einzelventilen auch dann anpassen, wenn jedes von ihnen eine etwas andere Neigung oder' Gestaltung der Sitzfläche hat, und doch behält jedes kleine »Becherventil« genügende Steifheit. Ist der Kraftzylinder klein und müssen sich die Ventile z./B. dem Zylinderumfange (in Ringform oder in Form eines Ringabschnittes) anpassen, schon um den schädlichen Raum möglichst klein zu halten, so wird man erfindungsgemäß die Ventile parallel zu ihrer Sitzfläche verschieben, "was zulässig ist, weil vorher eines der Ventile behufs vollständiger Entlastung der . übrigen geöffnet wurde. Dadurch unterscheiden sich die neuen Gruppenventile wesentlich von Schiebern, auf welchen bei der Verschiebung parallel zum Sitze immer eine Druckbelastung erübrigt, welche Kraft verzehrt und die Sitzfläche gefährdet, wobei ein Rundaufschleifen, z. B. einer konischen Sitzfläche, unmöglich und der Anwendung ■ von Heißdampf hinderlich ist. Auch braucht man die neuen Ventile nicht genau parallel zum Sitz zu bewegen, sondern kann sie ein wenig schräg anheben. Durch das seitliche Abheben der Ventile überwindet man zugleich bauliche Schwierigkeiten, die sich vielfach daraus ergeben, daß wegen Raummangels u. dgl. nicht eine Ventilspindel senk-The invention aims to eliminate these difficulties by focusing on the large Rigid (especially the multi-seat) cast valves are completely dispensed with and they go through a larger number of small, interchangeable individual valves ("standard valves") replaced, one of which is opened earlier than the rest and the latter after it has been opened Pressure equalization between valve chamber and cylinder then simultaneously or one behind the other raises; The individual valve is to be pressed from thin sheet metal in a curved shape will, . so that it is despite sufficient resilience is pressed resiliently onto its seat by the pressure, even if it is light Should have curvatures. The carrier summarizing the valves, for. B. a somewhat flexible sheet metal or the like. To adapt to the individual valves even if each of them has a slightly different inclination or 'shape of the seat, and yet retains it every little "cup valve" has sufficient rigidity. Is the power cylinder small and the valves must e.g. the circumference of the cylinder (in the form of a ring or in the form of a Ring section), just to keep the harmful space as small as possible, so according to the invention, the valves will move parallel to their seat surface, "which is permissible is because previously one of the valves for complete relief of the. remaining open became. This is how the new group valves differ significantly from slide valves which, when shifting parallel to the seat, always eliminates the need for a pressure load, which consumes power and endangers the seat, whereby a round grinding, z. B. one conical seat, impossible and the use of ■ superheated steam is a hindrance. Even you don't need to move the new valves exactly parallel to the seat, you can lift it a little at an angle. By lifting the valves to the side, one overcomes it at the same time structural difficulties, which often result from the fact that due to lack of space and the like do not lower a valve spindle

recht zur Gehäusewandung durchgeführt werden kann. Durch die Herstellung von Einheitsventilen durch Pressen oder Stanzen aus Blech erzielt man »Wirtschaftlichkeit« im Bau von Kraftmaschinen, weil das Ventil zum Massenartikel wird und nicht nur einen fast kostenlosen Ersatz (ohne Mithilfe von selten der liefernden Maschinenfabrik) gestattet, sondern durch freie Wahl der Anzahl der Einzelventilecan be carried out right to the housing wall. By manufacturing standard valves by pressing or stamping out of sheet metal "Economy" is achieved in the construction of power machines, because the valve becomes a mass-produced item and not just an almost free replacement (without the help of rarely the supplying machine factory), but through free choice of the number of individual valves

ίο verschiedenen Ausführüngsgrößen entsprechen kann. Die Erfindung erlaubt auch eine weitgehende Verkleinerung des Ventilhubes dadurch, daß man das Einzelventil größer macht als die von ihm bedeckte Durchtrittsöffnung in der Ventilsitzplatte; die Durchtrittsöffnung selbst darf nicht vergrößert werden, weil dies auch den schädlichen Raum vergrößern würde, dagegen darf das Ventil (wenn es von der Ventilsitzfläche nicht wesentlich abweicht, z. B.ίο correspond to different design sizes can. The invention also allows a substantial reduction in the valve lift by that one makes the single valve larger than the passage opening covered by it in the valve seat plate; the passage opening itself must not be enlarged because this would also increase the harmful space, on the other hand, the valve (if it is from the Valve seat area does not differ significantly, e.g. B.

ganz flach gewölbt ist), da es abgesehen von dem kleinen Entlastungsventil nur im ,entlasteten Zustand abgehoben wird, unbeschadet z. B. doppelt so groß sein als die Durchgangsöffnung in der Sitzplatte, und man hat dadurch den Ventilhub auf die Hälfte verringert. Das Entlastungsventil selbst kann man, um es der Massenanfertigung nicht zu entziehen, wenn man will, durch nachträgliches Abschleifen kleiner machen. Einer sinngemäßen Anordnung der neuen Ventilgruppen auf Pumpen für Gase oder Flüssigkeiten steht nichts im Wege, wodurch man aller bekannten Vorteile der bekannten »unabhängigen« Einzelventile (Corlißventile, Leavittventile, u. dgl.) teilhaftig wird, ohne es Zufällen, wie ungleichen Flüssigkeitsströmen, Klemmungen u. dgl. anheimzustellen, daß etwa ein Teil der einzelnen Ventile beim öffnen oder Schließen steckenbleiben, wenn ihre unbedingte Wirkung verlangt wird. Der schädliche Raum läßt sich bei der flachen Form fast ganz vermeiden.is arched very flat), since apart from the small relief valve it is only in the, relieved State is lifted, without prejudice to z. B. be twice as large as the through opening in the seat plate, and the valve lift has thereby been reduced by half. The relief valve itself can one, in order not to withdraw it from mass production, if one wants, through subsequent work Make sanding smaller. A similar arrangement of the new valve groups on pumps for gases or liquids is available nothing in the way of getting all the well-known advantages of the well-known "independent" individual valves (Corlißventile, Leavittventile, etc.) participates, without accidents, as unequal Liquid flows, clamps and the like to provide that about a part of the individual Valves get stuck when opening or closing if their absolute effect demands will. The harmful space can be avoided almost entirely with the flat shape.

Die Vorteile der in Gruppen zusammengefaßten Einzelventile kommen auch zur Geltung, wenn sie nicht von der Maschine, sondern von Hand gesteuert werden, . z. B. bei Manövrierventilen, und wenn man die Ventilgruppe seitlich zur Strömungsrichtung verschiebt, wobei (gegenüber den sogenannten Absperrschiebern) viel an Bauhöhe gespart wird. Bei den üblichen »Manövrierventilen« großer Abmessungen (der Marine) verwendet man besondere Dichtungsringe aus Nickelmetall; das Dichtaufschleifen solcher großer Ringe ist äußerst schwierig und daher kostspielig, und wenn während der Fahrt etwa durch Verziehen oder durch Zwischentreten eines Fremdkörpers ein Undichtwerden eintritt, so ist die Sicherheit des ganzen Schiffes gefährdet und ein Auswechseln während der Fahrt unmöglich, da man nicht für so große Ventile und ihre Gehäuse Ersatz mitführen kann. Die Mitnahme von einer oder mehreren kleinen Ventilschalen dagegen hat keine Schwierigkeit.The advantages of the individual valves combined in groups also come into their own, if they are not controlled by the machine but by hand,. z. B. for maneuvering valves, and when the valve group is shifted laterally to the direction of flow, where (compared to the so-called gate valves) a lot of height is saved. Both The usual "maneuvering valves" of large dimensions (in the navy) are special ones Nickel metal sealing rings; the tight grinding of such large rings is extreme difficult and therefore expensive, and if, for example, by warping or during the journey If a leak occurs due to the entry of a foreign body, then there is security of the whole ship endangered and an exchange during the voyage impossible because you cannot carry replacements for such large valves and their housings. The takeaway of one or more small valve shells, on the other hand, has no difficulty.

Die Zeichnung zeigt inThe drawing shows in

Fig. ι ein Gruppen ventil mit ringförmiger Anordnung der Einzelventile um ein mittleres, inFig. Ι a group valve with an annular Arrangement of the individual valves around a central, in

Fig. 2 in Seitenansicht und Anfsicht ein als Klappe ausgebildetes Gruppenventil, inFig. 2 in side view and plan view of a group valve designed as a flap, in

Fig. 3 ein Gruppen ventil mit Hinteinanderfolge des Anhubes der Einzelventile, inFig. 3 is a group valve with a sequence of the lift of the individual valves, in

Fig. 4 ein Gruppenventil als »Wechselventil» mit verschieden gestalteten Sitzflächen, in4 shows a group valve as a "shuttle valve" with differently designed seat surfaces, in

Fig. 5 ein Gruppenventil mit seitlicher Ver-^ Schiebung der Ventile als Ersatz eines Ab-Sperrschiebers. Fig. 5 shows a group valve with lateral displacement Shifting the valves as a replacement for a shut-off slide.

Die einzelnen Ventile sind mit a, a', die Ventilroste mit b, V, der gemeinschaftliche Ventilträger mit c, c' und die Schlußfeder mit d bezeichnet.The individual valves are designated with a, a ', the valve grids with b, V, the common valve support with c, c' and the closing spring with d .

In Fig. ι sind sieben Einzelventile a, a' gewählt, von denen des mittlere a' mit der Ventilspindel c' starr verbunden ist und sich mit ihr zuerst anhebt, um eine Vorentlastung für die Ventilgruppe zu schaffen. Die übrigen Ventile α werden später durch den Ventilträger c gleichzeitig geöffnet. Die Ventile sind (wie schon erwähnt) zweckmäßig im Durchmesser etwas größer gewählt als die Durchtrittsfläche V im gemeinschaftlichen Ventil- roste b. In Fig. Ι seven individual valves a, a 'are selected, of which the middle a' is rigidly connected to the valve spindle c 'and rises with it first to create a pre-relief for the valve group. The other valves α are later opened simultaneously by the valve carrier c. As already mentioned, the valves are expediently selected to be somewhat larger in diameter than the passage area V in the common valve grate b.

Jedes Einzelventil kann nach Lösung eines Nietes oder einer Schraube ohne weiteres ausgewechselt werden.Each individual valve can easily be replaced after loosening a rivet or screw will.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht und Aufsicht eine klappenartig bewegte Ventilgruppe. Der eine Ventilhebel von α ist auf der Achse c stramm aufgepaßt, während die übrigen Ventilhebel etwas Spiel haben, so daß sie sich mit ihren Ventilen etwas später als das Vor-Öffnungsventil abheben.Fig. 2 shows a side view and plan view of a valve group moved in the manner of a flap. The one valve lever of α is tightly fitted on the axis c, while the other valve levers have some play so that they lift off with their valves a little later than the pre-opening valve.

Bei der Ventilgruppe nach Fig. 3 ist zu ersehen, daß sich die Einzelventile a, a' usw. nacheinander öffnen, weil die Bunde c', c² usw. nacheinander die Ventile anfassen, während der Schluß durch die Federn d, d' usw. erfolgt. In the valve group according to FIG. 3 it can be seen that the individual valves a, a ' etc. open one after the other because the collars c', c ² etc. grip the valves one after the other, while the closure by the springs d, d ' etc. . he follows.

Fig. 5 zeigt in zwei Schnitten durch das Ventilgehäuse den Ersatz der bekannten »Absperrschieber« durch die neuen Ventile. Es ist bekannt, den· Querschnitt einer Rohrleitung durch einen Schieber abzusperren, welcher quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit herausgeschraubt wird, um den Rohrquerschnitt freizugeben, wobei jede Ablenkung und Drosselung vermieden wird. Da der erforderliche Schieberhub groß ist, fällt auch das Schiebergehäuse größer und teurer aus. Der Ventilrost b ist schräg gestellt, damit die Ventile nicht auf der Sitzfläche streifen. Auch hier wird das mittlere Ventil a' als Entlastungsventil verwendet; es wird zuerst, und zwarFig. 5 shows in two sections through the valve housing the replacement of the known "gate valve" by the new valves. It is known to shut off the cross-section of a pipeline by means of a slide which is unscrewed transversely to the direction of flow of the liquid in order to expose the cross-section of the pipe, avoiding any deflection and throttling. Since the required slide stroke is large, the slide housing is also larger and more expensive. The valve grate b is inclined so that the valves do not touch the seat surface. Here, too, the middle valve a 'is used as a relief valve; it will be first, and that

unabhängig von den anderen Ventilen, vermittels der Welle k und des Hebels i geöffnet, so daß sich der Druck vor und hinter dem Ventilrost b ausgleicht. Ist mit dem Hebel i die Nase k von der Führungsplatte e abgehoben, so kann letztere durch die Spindel g hochgeschraubt werden; dabei schiebt sich die Platte e unter k, so daß beim Niedergang erst der Ventilschieber e bewegt werdenindependently of the other valves, opened by means of the shaft k and the lever i , so that the pressure in front of and behind the valve grate b is equalized. If the lug k is lifted off the guide plate e with the lever i, the latter can be screwed up through the spindle g ; while the plate pushes under e k, so that only the valve spool e are moved in the demise

ίο muß, bevor man das Druckausgleichventil a wieder schließen kann. Das ist wichtig, weil sonst bei Förderung von Flüssigkeit oder durch Niederschlag von Flüssigkeit aus Dampf bekanntlich die gefährlichen »Wasserschlage« entstehen, isίο must before you can close the pressure equalization valve a again. This is important because otherwise, as is well known, dangerous "water hammer" occurs when liquid is conveyed or when liquid is deposited from steam

Claims

Patent claim:

- Valve control for piston engines, especially for steam engines and Internal combustion engines, characterized in that several interchangeable individual valves are connected in parallel of which one is opened first and only after the pressure has been equalized between the valve chamber and the working cylinder the remaining /

For this purpose ι sheet of drawings.

pressed in the Reichsdruckerei.