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Ringventil Bei den zur Zeit in der Praxis gebräuchlichen selbsttätigen
Ringventilen stößt das aus den Ringschlitzen der Sitzplatte ausströmende Betriebsmittel
senkrecht gegen die Ventilplatte; es lastet also mit erheblichem Druck auf der dem
Fänger anliegenden Ventilplatte." Unterhalb der Ventilplatte strömt das Mittel nach
beiden Seiten auseinander und erfährt dabei einen Richtungswechsel von etwa 9o °.
Bei mehrschlitzi.ger Ausbildung selbsttätiger' Ringventile mit ebener Ventilplatte
ergibt sich außerdem der Nachteil, daß. die einzelnen Teilströme des Mittels gradlinig
voreinanderstoßen, um dann erst nach einem abermaligen Richtungswechsel von 9o °
durch die Schlitze der Fängerplatte abzuströmen.
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Die vorbeschriebenen Ventile bilden für das durchströmende Mittel
einen erheblichen Widerstand, der herrührt aus der Reibung an den Wänden, aus der
Wirbelung bei dem senkrechten Auftreffen der Strahlen auf die Ventilplatte und dem
senkrechten Aufeinanderstoßen der abgelenkten Teilströme zweier benachbarter Schlitze.
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Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiges Ventil mit ebener Ventilplatte
und einem oder mehreren Ringschlitzen, welches dem durchströmenden Mittel einen
wesentlich geringeren Widerstand entgegensetzt. Die Erfindung besteht dabei darin,
daß der obere " Teil der Durchtrittsschlitze des Sitzes und der untere Teil der
Durchtrittsschlitze des Fängers in etwa gleicher gleicher Schräglage derart versetzt.gegeneinander
angeordnet sind,- daß das durchströmende Betriebsmittel nach seinem Austritt aus
dem Sitz unter Beibehaltung seiner Bewegungsrichtung den Spalt zwischen Sitz und
Ventilplatte durchströmt und stoßfrei in die Fängerschlitze eintritt.
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Bei einringigen Ventilplatten wurde schon vorgeschlagen, die Schlitze
im Sitz schräg nach außen gerichtet anzuordnen, so daß das Mittel bei geöffneter
Ventilplatte an dieser und dem Fänger vorbei etwa radial ausströmt. Eine stoßfreie
Aufnahme in Führungskanälen des Fängers, die das Mittel derart umleiten, daß es
in axialer Richtung ausströmt, findet dabei nicht statt. Weiterhin wurde schon"
vorgeschlagen, die Schlitze der Sitz- und Fängerplatte düsenartig auszubilden. Diese
Ausführung hatte jedoch nur den Zweck, die Reibung des Mittels beim Eintritt in
die Schlitze bzw. beim Austritt aus denselben zu verringern, nicht dagegen die Strahlen
des Mittels derart zusammenzuziehen, daß. sie ohne nennenswerte Wirbelut.gsverluste
den Spalt zwischen dem Sitz
und der geöffneten Ventilplatte durchströmen,
um dann möglichst stoßfrei in die düsenartigen Schlitze des Fängers aufgenommen
zu werden.
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i In der Zeichnung ist ein Ausführungsber7, spiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. i einen senkrechten Querschnitt durch ein Ventil, wobei die Ventilplatte
links in geschlossener, rechts in geöffneter Lage dargestellt ist, F,. z links eine
Draufsicht' auf den Fänger und rechts eine Draufsicht auf den Sitz.
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Der Ventilsitz a ist mit drei konzentrischen Durchtrittsschlitzen
b versehen. Die oberen Teile c dieser Schlitze münden jedoch nicht senkrecht auf
der oberen Ebene oder Seite des Sitzes a, sondern unter einem kleineren Winkel als
go °. Vorteilhaft sind die Kanälec schräg nach außen gerichtet. Sie werden zweckmäßig
düsenartig ausgebildet, also von der Unterseite des Sitzes nach oben hin etwas verengt.
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Die einzelnen Ringe des Sitzes a sind in bekannter Weise durch radiale
Rippen d miteinander verbünden.
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Oberhalb des Sitzes a ist die Ventilplatte f angeordnet, die entsprechend
Fig. i an einer den Mittelbolzen des Ventils umgebenden Hülse g gleitend geführt
ist: Es kann aber auch jede andere Führung der Ventilplatte, also beispielsweise
durch Lenker oder Wälzelemente, Anwendung finden. Für die vorliegende Erfindung
ist das ohne Bedeutung.
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Der Öffnungshub der Ventilplatte wird begrenzt durch die Dampferplatte
h, welche an der Unterseite des Fängers i anliegt. Die Dampferplatte h kann aber
gegebenenfalls auch fehlen.
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Die Fängerplatte i ist mit radialen Ringschlitzen h versehen: Der
untere, also der Ventilplatte nächstgelegene. Teil m dieser Schlitze k weicht von
der Senkrechten ab; und zwar liegt er etwa *in' Richtung der obersten Teile c der
Sitzschlitze b. Zweckmäßig ist die Neigung dieser Schlitzteile m des Fängers gegenüber
der Senkrechten auf der Sitzfläche etwas geringer als bei den düsenartigen Mündungskanälen
c des Sitzes.
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Die einzelnen Ringe des Fängers i sind in bekannter Weise durch radiale
Rippen n miteinander verbunden.
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Bei der vorbeschriebenen Ausbildung des Ventils ergibt sich folgende
Wirkungsweise. Aus den schräg nach außen gerichteten düsenartigen Mündungskanälen
c des Sitzes a tritt das Durchflußmedium in Form dicht geschlossener Strählen o
aus, die gradlinig durch den Spalt zwischen dein Sitz a und der Dampferplatte
h, in welchem die Ventilplatte f
spielt, hindurchströmen und in den
untern Teil m der Fängerschlitze k eintreten. Entsprechend der Form der Fängerschlitze
wird in dem Fänger die Strömungsrichtung ähnlich wie in Leitschaufeln wieder geändert,
und .--'zwar- derart, daß das Medium ähnlich wie bei den bisher bekannten Ventilen
nahezu oder vollständig parallel zum Ventilmittelbolzen wieder austritt.
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Während also bei den gebräuchlichen Ventilen das Durchflußmittel innerhalb
des Ventils einen zweimaligen Richtungswechsel von go° erfährt, wird es gemäß der
Erfindung durch besonders ausgebildete Leitorgane lediglich mit einem wesentlich
kleineren Winkel von der Eintrittsrichtung abgeleitet und 'im Fänger durch ebensolche
Leitorgane mit geringsten Verlusten wiederum in die ursprüngliche Richtung zurückgeleitet.
Insbesondere findet aber in dem Spalt zwischen dem Sitz und dem Fänger irgendeine
Richtungsänderung nicht statt; dieser Spalt wird vielmehr von dem Medium vollstrahlig
durchströmt. Dabei bietet die düsenartige Gestaltung der Austrittsöffnungen c des
Sitzes a die Gewähr, daß sich in diesem Spalt Expansionsverluste nicht ergeben.
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Ein besonderer Vorteil der neuartigen Ventilausbildung ist schließlich
noch darin zu erblicken, daß die auf die Ventilplatte f in Schließrichtung wirkenden
Federn nunmehr für bedeutend kleinere Kräfte zu bemessen sind. Die Ventilplatte
f wird nur während der Öffnungsperiode und dabei auch nur unter einem kleineren
Winkel als go° von dem Strahl des strömenden Mediums getroffen. Der Strahldruck
ist also wesentlich geringer als bei dem senkrechten Auftreffen des Mediums. In
.geöffnetem Zustand wird die Ventilplatte f von dein Strahl o überhaupt nicht berührt,
wie in Fig. r der Zeichnung ohne weiteres erkennbar ist. Das wiederum hat zur Folge,
daß der Öffnungsschlag geringer ist als bei den Ventilen bisheriger Bauart, so däß
unter Umständen die verschiedenen Dampferorgane, wie beispielsweise die Dampferplatte
h, und irgendwelche sonstigen Fufferungseinrichtungen ganz fortfallen können. _
Der Hub der Ventilplatte f braucht nicht über ein bestimmtes Maß, welches sich aus
dem vollen Strahldurchtritt ergibt, vergrößert zu werden. Eine Vergrößerung dieses
Hubes würde zudem keine Erweiterung des Durchflußquerschnittes zur Folge haben.
Somit können die Ventile entsprechend der Erfindung mit verhältnismäßig kleinen
Hüben ausgestattet werden, weshalb sie insbesondere bei Kolbenmaschinen mit höherer
Drehzahl mit Vorteil verwendet werden können.
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Endlich ermöglichen diese Ventile eine größere Durchflußgeschwindigkeit
als die
vorbekannten Konstruktionen, da der Durchtritt des Mediums
stoßfrei in Form glatter, dicht geschlossener Strahlen stattfindet. Somit kann auch
das Ventil bei gleicher Leistung kleinere Ausmaße besitzen als bei den üblichen
Ausführungen. Es ergibt sich daher neben den erwähnten sonstigen Vorteilen noch
eine Verbilligung.