DE503543C - Selbsttaetiges Durchgangsventil - Google Patents

Description

«id. cigendom

AUSGEGEBEN AM
24. JULI 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47g GRUPPE 21

·^c· §- Hugo Junkers in Dessau
Selbsttätiges Durchgangsventil
Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Januar 1928 ab

Gegenstand der Erfindung sind in Leitungen für flüssige oder gasförmige Körper einzubauende selbsttätige Durchgangsventile; Es ist bei solchen bekannt, den bewegten Teil. den sogenannten Ventilteller, als Kugel oder auch nach Art eines im ganzen oder zu einem großen Teil beweglichen Stromlinienkörpers auszubilden, um die Durchflußwiderstände geringer zu machen. Ein solcher Ventilteller wird aber stets verhältnismäßig umfangreich und sein Gewicht dementsprechend groß, so daß er in Fällen, wo es auf geringes Gewicht des bewegten Teiles wesentlich ankommt, gegenüber dem gewöhnlichen plattenförmigen Ventilteller im Nachteil ist, wodurch der Vorteil der strömungstechnisch günstigeren Gestaltung des Ventiltellers wenigstens teilweise wieder aufgehoben wird. Nach der Erfindung soll ein Ventil geschaffen werden, das besonders günstige Strömungsverhältnisse ergibt und doch einen sehr leichten bewegten Teil besitzt. Zu dem Zweck wird der Ventilteller als kappenartiger beweglicher Stirnteil eines im übrigen feststehenden, außen umströmten Stromlinienkörpers (d. h. eines im Längsschnitt etwa eiförmigen, nach hinten aber schlank auslaufenden Körpers) ausgebildet, derart, daß seine Pfeilhöhe klein ist im Verhältnis zur Gesamtlänge dieses Stromlinienkörpers, und daß auch sein Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser des feststehenden Teiles ist. Der den Ventilsitz enthaltende Umschließungsmantel wird so gestaltet, daß er den Stromlinienkörper allseitig mit Abstand umgibt und eine möglichst stetige Umströmung des letzteren ermöglicht. In dem feststehenden Teil des Stromlinienkörpers sind zweckmäßig Längskanäle vorgesehen, durch welche sich die bei normaler Strömungsrichtung am rückwärtigen schlank auslaufenden Ende des Stromlinienkörpers entstehende Druckverminderung auf die Rückseite des angehobenen und dem Stromlinienkörper anliegenden Ventiltellers fortpflanzt, so daß sie zur Unterstützung des Anhebens und zum Festhalten des Ventiltellers in der angehobenen Stellung ausgenutzt werden kann. L^mgekehrt wirkt bei einem Rückströmen der Flüssigkeit der durch diese Kanäle sich fortpflanzende Überdruck auf schnelles Abschließen des Ventils hin. Infolge dieser Saug- und Druckwirkung des Körperhohlraumes erübrigt sich bei dieser Anordnung in den meisten Fällen die Anwendung einer Ventilfeder, namentlich dann, wenn das Ventil senkrecht eingebaut und von unten nach oben durchströmt wird.

Es können auch die an sich bekannten Doppelventile, bei denen die Flüssigkeit in der einen Richtung nahezu widerstandslos, in der anderen Richtung dagegen nur unter Überwindung eines größeren Druckunter-

schiedes strömen kann, erfindungsgemäß so gebaut werden, daß die beiden Ventilteller zusammen den verhältnismäßig kurzen und einen kleineren Außendurchmesser als der Hauptkörper aufweisenden Stromlinienkörperstirnteil bilden.

Mit besonderem Vorteil werden Ventile dieser Art in den Luft- bzw. Gemischzuleitungen von Brennkraftmaschinen benutzt, weil to sie infolge ihrer einfachen. Bauart sehr betriebssicher sind und weil der geringe Durchflußwiderstand schädliche, die Leistung des .Motors merklich herabsetzende Drosselungen nicht eintreten läßt.

«5 Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbei- - spiele der Erfindung im Längsschnitt und in schematischer Darstellung ein Anwendungsbeispiel.

Das Ventil nach Abb. ι besitzt ein etwa ao birnenartig gestaltetes Gehäuse ι mit in Achsrichtung liegenden Anschlüssen 2 und 3 für den Zutritt und den Abfluß des durchströmenden Mittels. Im Innern des Gehäuses ι sitzt ein hohler, an der Stirnseite durchbrochener, im übrigen etwa stromlinienförmig, also nach hinten schlank verlaufender Einsatzkörper 4, der durch Rippen 5, 6 fest mit dem Außengehäuse 1 verbunden ist. Vor der Stirnseite dieses Einsatzkörpers ist eine gewölbte Platte 8 für sich in Richtung der Gehäuseachse verschieblieh angeordnet und bildet den Ventilteller, der sich bei offenem Ventil gegen den Rand 9 der Stirnwanddurchbrechung des Innenkörpers 4 anlegt und so letzteren zu einem Stromlinienkörper ergänzt, welcher von der im Raum .zwischen ihm und dem Mantel 1 strömenden Flüssigkeit möglichst wirbel- und widerstandsfrei umströmt wird. Bei geschlossenem Ventil legt sich der .Teller 8 gegen die Innenwand des Gehäuses r nahe der Einmündung der Leitung 2, letztere auf diese Weise vom Gehäuseinnenraum abschließend (gestrichelt gezeichneteLage). Zur Führung .des Ventiltellers 8 dient eine Spindel to, die mittels Rippen 11,12 an der Innenwand des Körpers 4 befestigt ist und auf der der rohrförmige Ansatz 15 des Tellers 8 gleitet. Nahe der Spitze des Innenkörpers 4 sind Öffnungen 16 vorgesehen (die Öffnung könnte auch durch Abschneiden der äußersten Spitze hergestellt sein), durch welche der andiesenSteile des Flüssigkeitsstromes herrschende verringerte Druck durch den Innenraum des . Körpers 4 hindurch auf die Rückseite des Ventiltellers 8 übertragen werden kann. Der Ventilteller kann bei dieser Ausführungsform aus dünnem Blech hergestellt, also sehr leicht sein, so daß er den Druck- und Geschwindigkeitsschwankungen in der Flüssigkeit sehr rasch folgt und eine besondere Ventilfeder in der Regel entbehrlich wird. In besonderen Fällen, so namentlich bei senkrechtem Einbau mit Durchströmung von oben nach unten oder auch bei Einbau in waagerechter Lage, kann indessen auch eine leichte Ventilfeder 17 vorgesehen sein.

Beim Gegenstand der Abb. 2 sind Gehäuse und Innenkörper ebenso gestaltet wie in Abb. i, und die einander entsprechenden Teile sind deshalb auch gleich bezeichnet. An Stelle der einen Ventilplatte 8 in Abb. r sind aber hier zwei Ventilplatten 8', 8" vorgesehen, die gleichachsig zueinander angeordnet sind. Die Platte 8' besitzt einen größeren Außendurchmesser als die Platte 8" und liegt in Schlußstellung (gestrichelt gezeichnete Lage) wieder auf der Gehäuseinnenwand in der Nähe des Eintrittsstutzens 2 auf. Nahe der Alitte besitzt diese Platte Durchbrechungen 18, die von der unmittelbar auf der Unterseite der Platte 8' aufsitzenden Platte 8" abgedeckt werden können. An der Platte 8" sitzt eine Hülse 19 mit einem 'Federwiderlager 20. Zwischen diesem Widerlager und der Platte 8' liegt eine Ventilfeder 21,'welche die Ventilplatte 8" mit einer bestimmten Kraft gegen die Platte 8' zieht. Im Normalfair arbeitet diese Einrichtung genau wie diejenige nach Abb. i, d.h. die beiden Ventile 8' und 8" bleiben dauernd fest gegeneinander gepreßt 9c, und wirken wie eine einzige, im vorliegenden Beispiel federlose Ventilplatte. Falls in der Leitung 3 ein höherer Druck auftritt als in Leitung 2 herrscht, so pflanzt sich dieser Druck zunächst über die Öffnungen 16 auch auf den Innenraum des Körpers 4 fort, die Platten 8 und 8' gelangen gemeinsam in die Abschlußstellung, und nunmehr wirkt der erhöhte Druck durch die Öffnungen 18 in Platte 8' hindurch auf die dem Körper 4 zugewendete Seite der · Platte 8". Überwiegt nun dieser Druck die Spannung der Feder 2 r, so hebt sich die Platte 8" 'von der Platte 8' ab (gestrichelt gezeichnete Lage), und der Überdruck kann sich gemäß dem gestrichelten Pfeil nach der Leitung 2 hin ausgleichen. Sobald der Druck im Gehäuse 1 und in Leitung 3 genügend weit gesunken ist, wird die Hatte 8" von der Feder 2 r wieder gegen die Platte 8' gezogen, und das Ventil wirkt wieder als einfaches Rückschlagventil.

• Abb. 3 zeigt als Anwendungsbeispiel für derartige Ventile eine für Antrieb eines Flugzeugpropellers 26 dienende Brennkraftmaschine 25, der die Verbrennungsluft wechselweise entweder unmittelbar aus der Atmosphäre oder aber über einen Vorverdichter zugeführt werden soll. Bei solchen Einrichtungen ist es üblich, den Vergaser 28 zwischen Verdichter und Brennkraftmaschine zu legen. Es sind dann zwei Leitungen zum Vergaser, nämlich eine die Luft aus der

Atmosphäre zuführende Leitung 30 und eine vom Verdichter kommende Leitung 31 vorzusehen. In die Leitung 30 wird dann zweckmäßig ein Ventil 40 gemäß Abb. 2, in die Leitung 31 ein solches 41 gemäß Abb. 1 eingebaut, wie dies schematisch angedeutet ist. Das Ventil 41 hat dabei den Zweck, bei Vergaserrückschlägen das Eindringen von Flammen und Überdruck in den Verdichter 27 zu verhüten. Das Doppelventil 40 in der Leitung 30 schließt diese Leitung selbsttätig nach außen hin ab sobald der Verdichter 27 angestellt wird, ermöglicht aber auch das unmittelbare Ansaugen mit geringstem Durchflußwiderstand, und schließlich schützt es die Leiiungsanlage gegen schädlichen Überdruck. Zu diesem Zweck ist die Feder 21 der Rückströmventilplatte 8" (Abb. 2) so stark bemessen, daß sie dem vom Verdichter erzeugten Druck standhält, daß sie aber nachgibt und den Weg ins Freie öffnet, falls im Vergaser und den daran angeschlossenen Leitungen infolge einer Fehlzündung ein höherer Druck entsteht.

Claims (2)

1. Patentansprüche: _a

   r. Selbsttätiges Durchgangsventil, bei dem der Ventilteller den bewegten Stirnteil eines feststehenden, außen umströmten, schlank auslaufenden Stromlinienkörpers bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Stirnteil eine im Verhältnis der Gesamtlänge dieses Stromlinienkörpers kleine Pfeilhöhe besitzt, und sein Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser des feststehenden Teiles ist.
2. 2. Als in entgegengesetzten Richtungen durchströmbares Doppelventil ausgebildetes Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hauptventilteller und der gegen diesen sich abstützende Zusatzventilteller zusammen den beweglichen Stromlinienkörperstirnteil bilden, dessen Gesamthöhe wiederum klein ist im Verhältnis zur Gesamtlänge des Stromlinienkörpers und A dessen Außendurchmesser kleiner als der größte Durchmesser des Stroinlinienkörpers ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen