DE500753C - Valve made of helically wound, elastic round material - Google Patents
Valve made of helically wound, elastic round materialInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/36—Valve members
- F16K1/40—Valve members of helical shape
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Description
Es sind VeaiftüLe bekannt, die aus einem schraubenförmig- in Zylinderform gewiebelten drahtförmigen Körper bestehen. Es sind außerdem Ventile bekannt, dSle aus einem bandförmigen Körper bestellen, der als Zylinder- oder Kegelspirale ausgebildet ist. Diese Ventile haben jedoch den Nachteil, daß das durch das Ventil tretende Medium erhebliche Umlenkungen Keiner Durchtrittsrichtung erhält, wodurch sich Wirbelbildungen und Stöße ergeben. Diasie machen die bekannten Ventile besonders danin unverwendbar, wenn sie für Maschinen mit hohen Umdrehungszahlen benutzt werden sollen.VeaiftüLe are known that consist of a There are helically-shaped wire-shaped bodies bulged in a cylinder shape. There are also known valves that order dSle from a band-shaped body, which is called a cylinder or conical spiral is formed. However, these valves have the disadvantage that the medium passing through the valve significant deflections. None direction of flow receives, resulting in eddy formations and shocks. Diasies make the known valves especially unusable if they are to be used for machines with high speeds.
Die Erfindung geht nun von schraubenförmig gewickeltem, elastischem Rundmaterial, beispielsweise Drähten, aus. Sie besteht darin, daß diese in sphärischer Form gewickelt werden. Es wird dadurch das durchThe invention is based on helically wound, elastic round material, for example wires. It consists in that these are wound in a spherical shape. It will make it through
so das Ventil hindurchtretende Medium nur ganz geringfügig abgebogen, und es wird dabei durch die Wahl von Rundmaterial die an scharfen Kanten sonst eintretende Wirbelung vermieden. Das Ventil ergibt infolgedessen günstige Durchflußverhältnisse, die es besonders für Maschinen mit hohen Umdrehungszahlen geeignet machen. Das Ventil kann für Pumpen, Kompressoren, Kolbenkraftmaschinen jeder Art und sonstige geeignete Arbeitsmaschinen Verwendung finden, und zwar sowohl für selbsttätige als auch für gesteuerte Ventile. Es kann aber auch als Absperrorgan an Leitungen für flüssige oder gasförmige Medien Verwendung finden. Gemäß der Erfindung kann weiter in dem Ventilinnern ein Körper angeordnet sein, der so ausgebildet ist, daß durch ihn eine Führung des zu steuernden Mediunis erfolgt. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.so the medium only passes through the valve completely slightly bent, and it is thereby due to the choice of round material the sharp edges avoid eddies that would otherwise occur. The valve results as a result favorable flow ratios, which are particularly suitable for machines with high speeds make suitable. The valve can be used for pumps, compressors, reciprocating engines of any kind and other suitable Find work machines use, both for automatic and controlled Valves. However, it can also be used as a shut-off device on lines for liquid or gaseous media. According to the invention can further be arranged in the valve interior, a body so is designed that a guidance of the media to be controlled takes place through him. Further Details of the invention will appear from the following description.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im senkrechten Schnitt, und zwar in den Fig. 1 bis 5 selbsttätige Ventile, während Fig. 6 ein gesteuertes Ventil darstellt.The drawing shows various embodiments of the invention in the vertical Section, namely in FIGS. 1 to 5 automatic valves, while FIG. 6 is a controlled one Valve represents.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Ventildraht £ als halbkugeliger Körper in Spiralen gewickelt. Die Befestigung dieses Ventils in seinem Sitzö erfolgt dadurch, daß die Drahtfeder in schraubenförmige Kanäle*, die in den Sitz eingearbeitet werden, hineingeschraubt wird. DiIe Befestigung kann aber auch in der Weise erfolgen, daß die Feder in den Sitz eingegossen, eingelötet, eingeschweißt oder mit ihm durch Elektrolyse verbunden wird. Natürlich sind auch alle anderen BefestigungsmögMchkieiten verwendbar.In the embodiment of FIG. 1, the valve wire £ is a hemispherical body in Coiled spirals. The attachment of this valve in its Sitzö takes place in that the wire spring is screwed into helical channels * machined into the seat will. The fastening can, however, also take place in such a way that the spring is cast, soldered, welded into the seat or connected to it by electrolysis. Of course, all other fastening options can also be used.
Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, daß das Medium beim Durchtritt durch das Ventil, der hier in der Richtung von unten nach oben gedacht ist, die einzelnen Windungen voneinander abhebt und zwischen diesen Windungen durchfließt, wobei infolge der sphärischen Form des Ventils die Umlenkung und infolge der runden Foirm des Drahtes auch die Wi'rbelungen denkbar gering sind. Die einzelnen aufeiinanderliegenden Windungen dichten sich gegenseitig ab.It is now readily apparent that the medium passes through the Valve, which is intended here in the direction from bottom to top, the individual turns stands out from each other and flows through between these turns, as a result of the spherical shape of the valve the deflection and as a result of the round shape of the Wire, the turbulence is also very small. The individual superimposed Coils seal each other off.
Beim Aufhören des Druckes des Mediums gegen die Feldern, beispielsweise bei Beendigung eines Kolbenhubes, legen sich, die einzelnen Windungien infolge der Federkraft des Drahtes wieder fest gegeneinander, so daß der Durchtritt gesperrt ist.When the pressure of the medium against the fields ceases, for example upon termination of a piston stroke, the individual turns as a result of the spring force of the Wire firmly against each other again, so that the passage is blocked.
Die Ventilfeder wird zweckmäßig oben geschlossen, was auf verschiedene Weise erfolgen kann. Bei der Ausführungsform nach ίο Fig. ι können die obersten Lagen, miteinander zu diesem Zweck verlötet, verschweißt, vernietet oder zusammengepreßt sein. Es kann aber auch, wie Fig. 2 bis 4 zeigen, ein besonderes Verschlußstück h, h', h" für diesen »5 Zweck vorgesehen sein. Dieses Verschlußstück kann seinerseits mit dem Drahte wiederum durch. Einschrauben, Einschweißen, Löten, Pressen, Nieten o. dgl. verbunden sein. Dieses Verschlußstück kann, wie Fig. 4 zeigt, eine Ausführungsforni h" haben, die so ausgebildet ist, daß der Innenraum des Ventils verringert bzw. das zu steuernde Medium im Innenraum dadurch geführt wird.The valve spring is expediently closed at the top, which can be done in various ways. In the embodiment according to FIG. 1, the uppermost layers can be soldered, welded, riveted or pressed together for this purpose. However, as shown in FIGS. 2 to 4, a special locking piece h, h ', h'' can be provided for this purpose This closure piece can, as FIG. 4 shows, have an embodiment "h" which is designed in such a way that the interior space of the valve is reduced or the medium to be controlled in the interior space is guided through it.
Fig. 5 zeigt die Führung des Ventils auf einer feststehenden Spindel k, die mit eimern Führungskörper/ versehen ist, der in das Innere des Ventilraumes hineinragt und diesen verkleinert. Der sphärisch gewickelte Draht/ endet hierbei in einem zylindrischen Teil/', mit dem er die Spindel führend umgreift.Fig. 5 shows the guidance of the valve on a stationary spindle k, which is provided with buckets of guide body / which protrudes into the interior of the valve chamber and makes it smaller. The spherically wound wire / ends here in a cylindrical part / ', with which it grips around the spindle in a leading manner.
Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausbildung des Drahtes/ mit der zylindrischen Fortzetzungi'. Letztere umgibt den zwischen den Bunden m und η lieg-eniden Teil der Füjhruingsstange k, die hier gleichzeitig zur Steuerung des Ventils von außen her dient. Die Führuingsstange kann auch als Träger des Beüasitungsfeidertellers eines EntLastungskolbems dienen.Fig. 6 shows a similar design of the wire / with the cylindrical continuation i '. The latter surrounds the part of the guide rod k lying between the collars m and η , which here simultaneously serves to control the valve from the outside. The guide rod can also serve as a carrier for the relief plate of a relief piston.
Ist eine teilweise Entlastung des Ventils notwendig, wie z. B. bei Steuerorganen von Dampfmaschinen, so kann, dies durch eine Entkstungseinrichtuing bekannter Art herbeigeführt werden, beispielsweise durch einen Entlastungskolben, der auf der Spindel 7 des Ventils angeordnet ist. Falls die Kanäle nicht rund, sondern oval oder eckig sind, kann das Ventil gemäß der Erfindung zunächst rund gewickelt und dann durch Pressen in die gewünschte Form, beispielsweise oval oder rechteckig, überführt werden. Die Grundform des Ventils, von der 'dale Herstellung ausgeht, kann ein beliebiger sphärischer Rotationskörper sein. Der Grenzfall ist eine flache Spiralscheibe, die jedoch vorzugsweise mit schwacher Wölbung in der DurchitrJttsrichtung ausgebildet wird.If partial relief of the valve is necessary, e.g. B. in tax organs of Steam engines, so can, do this by a Entkstungseinrichtuing be brought about by a known type, for example by a Relief piston which is arranged on the spindle 7 of the valve. If the channels don't round, but oval or angular, the valve according to the invention can initially be round wrapped and then pressed into the desired shape, for example oval or rectangular, be convicted. The basic shape of the valve, from which 'dale manufacture starts, can be any spherical solid of revolution. The borderline case is a flat one Spiral disk, which, however, preferably has a slight curvature in the direction of wear is trained.
Statt aus einer Spirale kann- das Ventil auch aus zwei oder mehreren Spälralsystemen bestehen, wobei zweckmäßig die einzelnen Lagen in regelmäßigem Wechsel aufeinanderfolgen. Instead of one spiral, the valve can also consist of two or more spiral systems exist, whereby it is expedient for the individual layers to alternate at regular intervals.
Die Ausbildung des Ventils kann auch so erfolgen, daß die aufeinanderfolgenden Lagen des Federdrahtes in der Durchflußritehtung abnehmende oder zunehmende Materialstärke haben. Beispielsweise kann die Ausführung so erfolgen, daß der Durchmesser des Federdrahtes sich iln der DurtchfLußrichtung verjüngt. Es wird damit eine Art Körper gleicher Festigkeit geschaffen, der 'den in den einzelnen Teilen auftretenden verschiedenartigen Beanspruchungen angepaßt ist.The valve can also be designed in such a way that the successive layers of the spring wire in the flow direction decreasing or increasing material thickness to have. For example, it can be designed so that the diameter of the spring wire tapers in the direction of flow. This creates a kind of body of equal strength, the 'den in the is adapted to different types of stresses occurring in individual parts.
Der Federdraht kann auch hohl ausgeführt werden, und es kann durch den Hohlraum ein Medium geführt werden, das je nach dem vorliegenden Verhältnissen zum Kühlen oder Erwärmen dient. Man kann auf diese Weise das Ventil z. B. für Explosionsmotoren oder andere Zwecke verwenden, bei denen die Temperaturen des zu steuernden Mediums sonst nach einiger Zeit das Ventil zerstören wurden.The spring wire can also be made hollow and a medium can be passed through the cavity, depending on the present conditions for cooling or heating. You can this way the valve z. B. use for explosion engines or other purposes where the Otherwise, temperatures of the medium to be controlled will destroy the valve after a while became.
Als Material kommt in erster linie Federdraht von kreisförmigem Querschnitt in Frage, der aus Federstahl, rostfreiem Stahl, Stahllegierungen, Bronze sowie anderen, den Verwendungszwecken angepaßten Metallen oder Legierungen bestehen kann.The material used is primarily spring wire with a circular cross-section Question that made of spring steel, stainless steel, steel alloys, bronze as well as others Uses adapted metals or alloys can exist.
Die Dichtung der Ventilgänge wird dadurch erzeugt, daß die einzelnen Windungen mit Spannung aufeinanderliegen. Zu diesem Zwecke werden die Ventile mit Vorspannung gewickelt. Es können aber auch äußere Belastungsfedarn oder Gewichte - angewandt werden. Auch kann man, besonders bei Ventilen für hohe Druokuntersichife.de, bei der Herstellung die Gänge in besonderem Preßformen, gegebenenfalls unter Überschreitung der Fließgrenze, sogar bis zur Abplattung der Drähte, zusammenpressen.The seal of the valve passages is created by the fact that the individual turns lie on top of each other with tension. For this purpose, the valves are preloaded wrapped. But external loading threads or weights can also be used will. You can also, especially with valves for high Druokuntersichife.de, at the Production of the gears in special press molds, if necessary by exceeding them the yield point, even up to the flattening of the wires.
Das Ventil gemäß der Erfindung hat gegenüber den bekannten Ventilbauartem dan Vorteil, daß innerhalb des für den Einbau vorhandenen Raumes wesentlich größere Durchtrittsquerschnitte zur Verfügung stehen. Es ist dies darin begründet, daß die Einströmung in den Ventilsitz, die Durchströmumg· zwischen den Federwindungeii und die Ausströmung in den Druokraum bzw. das Zylinderinnere mit geringstem Richtungswechsel er- folgt. Hervorzuheben ist besonders die Führung der Stromfäden zwischen den Drahtquerschnitten, indem durch die Anwendung kreiszylindrischen Drahtes 'eine allmähliche Querschnitts Verengung bis zum DoBPchirittsquerschnitt und ebenso allmähliche Erweiterung bei der Ausströmung erzielt wird, mit der sich bei1 den kleineren Eröffnungen eine Diffusorwirkung verbindet. Die gewölbeartig ansteigende sphärische Form der Ventile ergibt zugleich geringstmöglikhe Ablenkung der Stromfäden, im Gegensatz zu dem zweimali-The valve according to the invention has the advantage over the known Ventilbauartem that within the space available for the installation, significantly larger passage cross-sections are available. The reason for this is that the flow into the valve seat, the flow through between the spring turns and the flow into the pressure space or the inside of the cylinder take place with the slightest change of direction. These is particularly the management of the current paths between the wire cross-sections, by narrowing is achieved by the DoBPchirittsquerschnitt and also gradual expansion at the outflow through the application of circular cylindrical wire 'a gradual cross section with which at 1 the smaller openings connects a diffuser effect. The vault-like rising spherical shape of the valves also results in the least possible deflection of the flow filaments, in contrast to the double
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gen schroffen Richtungswechsel unter 900 bei Ringventi'len und bei Spiralventüein von zylindrischer Außenfarm, die aus Drähten oder Bändern von rechteckigem Querschnitt hergestellt sind.gen abrupt change of direction at 90 0 at Ringventi'len and Spiralventüein cylindrical outer Farm, which are made from wires or strips of rectangular cross section.
Es wurde durch Versuche an Kompressorventilen nachgewiesen., daß die Luftlieferutig von Spiralfedern nach Ausbildung der Fig. 1 bis 6 bei1 gleichem Druckunterschied wesentlieh größer ist wie die von Ringventilen für den gleichen Einbaudurehrnesser tiinid Einbauraum. Die Anwendung der Ventile gemäß der Erfindung für Pumpen und Kompressoren ermöglicht somit eine bedeutende Steigerung der Umdrehungszahl ohne Erhöhung der Durchtrittsverluste bzw. bei gleichbleibender Umdrehungszahl -entweder eine Verminderung des Einfoauraumes (und der Anzahl) der Ventile oder höheren Lieferungsgrad infolge Verminderung des Druckunterschiedes. It has been demonstrated by experiments on compressor valves., Is that the Luftlieferutig of coil springs after forming the FIG. 1 to 6 the same at 1 wesentlieh pressure difference larger than the tiinid of ring valves for the same Einbaudurehrnesser installation space. The use of the valves according to the invention for pumps and compressors thus enables a significant increase in the number of revolutions without increasing the passage losses or with the same number of revolutions - either a reduction in the storage space (and the number) of the valves or a higher degree of delivery due to a reduction in the pressure difference.
Hierzu kommt weiterhin, daß Plattenventile bei hohen Umdrehungszahlen etwas verspätet schließen, so daß ein Teil der angesaugten Luft wieder entweichen kann. Infolgedessen ist bei 'diesen die Steigerung der Luftlieferung bei Erhöhung der Umdrehungszahl geringer, als der Zunahme der Umdrehungszahl entspricht.In addition, plate valves are somewhat delayed at high speeds close so that part of the sucked in air can escape again. Consequently is with 'these the increase in air delivery when the number of revolutions is increased less than corresponds to the increase in the number of revolutions.
Bei dem Spinalventil erfolgt das Öffnen und Schließen präzisier. Die Steifigkeit der Feder ist nämlich wesentlich größer im Verhältnis zur Ventiilmasse, da die von der Eröffnung herrührenden Materialbeanspruchungen mehr oder minder über die gesamte Masse des Ventils verteilt werden, während bei dem. Ringventil 'die Ventilplatte als vollständig tote Masse auftritt.The opening and closing of the spinal valve is more precise. The rigidity of the This is because the spring is considerably larger in relation to the valve mass, since that of the opening resulting material stresses are distributed more or less over the entire mass of the valve, while in which. Ring valve 'the valve plate as complete dead mass occurs.
Die Anwendung zylindrischen Drahtes für die Ventilfeder bietet den Vorteil, daß die Berührung zwischen den Windungen in einer Linie erfolgt, im Gegensatz zur Flächenberührung bei rechteckigen Querschnitten und Plattenventilen. Durch die gewölbeartige Ab-The use of cylindrical wire for the valve spring has the advantage that the Contact between the turns takes place in a line, in contrast to surface contact with rectangular cross-sections and plate valves. Due to the vault-like ab-
♦5 Stützung der Windungen aufeinander wird erreicht, daß die Berührungslinie sich nacht verschiebt. Hierdurch wird die Abdichtung der Ventile auch ohne Führung der Ventilfeder zuverlässig, während bei FJiächenberüL·- rung plattenförmiger Ventile die Dichtung mir bei Führung der Ventilplatte aufrechterhalten werden kann.♦ 5 support of the windings on each other ensures that the line of contact becomes even shifts. As a result, the valves are sealed even without the valve spring being guided reliable, while at surface level - tion of plate-shaped valves maintain the seal when guiding the valve plate can be.
Zugleich verhindert die Linienberührung, daß sich Fremdkörper, die in das Ventil geraten, zwischen den Berührungsflächen halten können.At the same time, the line contact prevents foreign bodies that get into the valve, can hold between the contact surfaces.
Die gewölheartige, sphärische Form verhindert das Zusammenpressen der Gewindegänge, das sowohl bei rein kegelförmigen Ventilen wie bei zylindrischen Ventilen auftreten kann.The arch-like, spherical shape prevents the threads from being compressed, that occur both with purely conical valves and with cylindrical valves can.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEK103658D DE500753C (en) | 1927-04-02 | 1927-04-02 | Valve made of helically wound, elastic round material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEK103658D DE500753C (en) | 1927-04-02 | 1927-04-02 | Valve made of helically wound, elastic round material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE500753C true DE500753C (en) | 1930-06-28 |
Family
ID=7240228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEK103658D Expired DE500753C (en) | 1927-04-02 | 1927-04-02 | Valve made of helically wound, elastic round material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE500753C (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1116952B (en) * | 1958-02-20 | 1961-11-09 | Mueller Josef | Flow divider and flow combiner for flowing media |
| US3417777A (en) * | 1965-10-25 | 1968-12-24 | Balsac Raymond Heim De | Valve |
| EP1614948A3 (en) * | 2004-07-05 | 2006-02-01 | Friatec Aktiengesellschaft | Valve |
-
1927
- 1927-04-02 DE DEK103658D patent/DE500753C/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1116952B (en) * | 1958-02-20 | 1961-11-09 | Mueller Josef | Flow divider and flow combiner for flowing media |
| US3417777A (en) * | 1965-10-25 | 1968-12-24 | Balsac Raymond Heim De | Valve |
| EP1614948A3 (en) * | 2004-07-05 | 2006-02-01 | Friatec Aktiengesellschaft | Valve |
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