DE826225C

DE826225C - Valve

Info

Publication number: DE826225C
Application number: DEP18857A
Authority: DE
Inventors: Karl Peter May
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-20
Filing date: 1948-10-20
Publication date: 1951-12-27

Description

Ventil Es sind Ventile, auch Hochdruck- und Gasflaschenventile bekannt, bei welchen die Ventilspindel anstatt durch eine Stopfbüchsabdichtung durch ein Gummischlauchstück abgedichtet ist, welches zwischen der Ventilspindel und einem dicht im Gehäuse eingebauten Ringkörper eingespannt, infolge der Spindelbewegungen beim Öffnen und Schließen des Ventils im vollen Ausmaße des erforderlichen Spindelhubes axial gestaucht wird und sich dabei nach außen gegen den Betriebsdruck vorwölbt.Valve Valves, including high pressure and gas cylinder valves, are known in which the valve spindle is replaced by a stuffing box seal Rubber hose piece is sealed, which between the valve spindle and a Tightly clamped ring body built into the housing, as a result of the spindle movements when opening and closing the valve to the full extent of the required spindle stroke is axially compressed and bulges outwards against the operating pressure.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein Ventil ohne Stopfbüchsabdichtung mit einem Spindeldichtkörper, welcher infolge der Spindelbewegungen wesentlich geringer hinsichtlich Dehnung, Schrumpfung und Ermüdung beansprucht wird, so daß er eine längere Lebensdauer hat und damit geringerer bleibender Verformung ausgesetzt ist, die zudem durch die besondere konstruktive Anordnung unschädlich gemacht sind. Außerdem ist die Abdichtung nicht nur auf die Stirnfläche eines Schlauchabschnittes beschränkt, sondern es sind dazu erheblich größere Dichtflächen herangezogen. Während ein Schlauchabschnitt um den vollen Ventilhub axial gestaucht werden muß, sich also hierzu tonnenartig verformt und bei der geringsten Ermüdung oder Schrumpfung seines Werkstoffes seine Dichtanlage an den Stirnflächen verliert, liegt der Spindelkörper nach der Erfindung auf breiten kegelförmigen Flächen an und schiebt sich infolge der Spindelbewegungen bis in die im Schnitt keilförmigen Spitzeneiner Ringkammer hinein, so daß auch bei einer Schrumpfung eines solchen Dichtkörpers die Dichtlage auf den Dichtflächen nicht verloren gehen kann. Durch die mittels der Spindel gegeneinander bewegbaren Kegelflächen wird der Spindeldichtkörper gleichzeitig axial und radial verformt, und zwar so, da13 die Anliegeflächen des Dichtkörpers in der Offenstellung des Ventils größer sind als in der Schließstellung desselben. Während des Schließ- und öffnungsvorganges gleitet der Spindeldichtkörper auf den kegelförmigen Widerlagern hin und her. Auf diese Weise ist es möglich, die Abmessungen und die Neigungen der Kegelflächen aufeinander abzustimmen, so daß die Dehnungsbeanspruchung des Dichtkörpers für die Dichtwirkung nahezu unschädlich ist. Das erfindungsgemäß Neue besteht somit in Abmessung und Form des Spindeldichtkörpers in Verbindung mit denjenigen der zugehörigen Ringkammer. Während bei Anwendung eines Schlauchabschnittes als Dichtkörper bei Schrumpfung desselben die Vorspannung und damit die dichte Anlage an den Stirnflächen unvermeidlich verloren gehen, tritt bei einem Spindeldichtkörper nach der Erfindung lediglich eine radiale Verschiebung desselben auf seinen kegelförmigen Widerlagern ein, ohne die Dichtwirkung zu stören, denn nicht nur die elastische Spannung des Dichtkörperwerkstoffes ruht auf den Widerlagern, sondern außerdem der Betriebsdruck bei geöffnetem Ventil, es handelt sich somit für die Abdichtung um drei zusammenwirkende Kräfte: Vorspannung, Spreizspannung und Betriebsdruck.This invention relates to a valve without a gland seal with a spindle sealing body, which is significantly lower due to the spindle movements is stressed in terms of elongation, shrinkage and fatigue, so that it is a has a longer service life and is therefore subject to less permanent deformation, which are also rendered harmless by the special structural arrangement. aside from that the seal is not only limited to the end face of a hose section, rather, considerably larger sealing surfaces are used for this purpose. While a hose section must be axially compressed by the full valve lift, so this barrel-like deformed and his at the slightest fatigue or shrinkage of his material Loses sealing system at the end faces, the spindle body is located according to the invention on wide conical surfaces and shifts as a result of the spindle movements up into the tips of an annular chamber, which are wedge-shaped in section, so that also in a shrinkage of such a sealing body, the sealing layer on the sealing surfaces cannot be lost. By means of the spindle which can be moved against one another Conical surfaces, the spindle sealing body is simultaneously deformed axially and radially, in such a way that the contact surfaces of the sealing body are in the open position of the valve are larger than the same in the closed position. During the closing and opening process, the spindle sealing body slides on the conical abutments back and forth. In this way it is possible to change the dimensions and the inclinations of the Coordinate conical surfaces so that the expansion stress on the sealing body is almost harmless for the sealing effect. What is new according to the invention thus exists in size and shape of the spindle sealing body in connection with those of the associated Annular chamber. While when using a hose section as a sealing body Shrinkage of the same, the prestress and thus the tight contact with the end faces are inevitably lost, occurs with a spindle sealing body according to the invention only a radial displacement of the same on its conical abutments without disturbing the sealing effect, because not only the elastic tension of the Sealing body material rests on the abutments, but also the operating pressure When the valve is open, there are three interacting elements for the seal Forces: preload, expansion stress and operating pressure.

Die Zeichnung zeigt ein Gasflaschenventil nach der Erfindung in Fig. i im Längsschnitt in Offenstellung, in Fig. 2 die für die Spindelabdichtung in Betracht kommenden Teile ebenfalls im Längsschnitt, in Fig. 3 die Verlagerung des Dichtkörpers infolge einer Schrumpfung desselben bei geschlossenem Ventil.The drawing shows a gas cylinder valve according to the invention in Fig. i in longitudinal section in the open position, in Fig. 2 that for the spindle seal into consideration coming parts also in longitudinal section, in Fig. 3 the displacement of the sealing body due to its shrinkage when the valve is closed.

Das Ventilgehäuse to wird mit seinem Außengewinde in die Gasflasche eingeschraubt, und es steht der Zuströmkanal 17 mit seinem Ventilsitz i i durch den Druckraum 18 und einem Abström= kanal i9 mit der Verwendungsstelle in offener Verbindung. Eine Gewindebuchse 15 ist mit Gewinde innerhalb des Ventilgehäuses verschraubt, und dabei wird ein Ringkörper 22 in an sich bekannter Art auf Dichtflächen in dasselbe eingepreßt, welcher einen Verschlußkörper 12 umschließt, der in an sich bekannter Art so mit einer Schraubspindel 14 zusammen arbeitet, daß nur deren Hubbewegungen, nicht aber deren Drehbewegungen auf denselben übertragen werden. Die Schraubspindel 14 ist mit Gewinde innerhalb der Gewindebuchse 15 geführt und mit einem Griffkörper 16 versehen. Der Ventilverschlußkörper 12 hat einen Kopf 13, der in die Schraubspindel 14 eingeklinkt und mit seinem zylindrischen Schaft in die Bohrung 30 durch den Ringkörper 22 hindurchgeführt ist. In den Ringkörper 22 ist eine Ringnut eingearbeitet und desgl. in dem Verschlußkörper, welche zusammen als Ringkammer 28 einen Dichtkörper 21 umschließen. Am Fuße des Ventilverschlußkörpers 12 ist eine Abdichtung 26 eingebaut, welche infolge der Spindelbewegungen beim Schließen des Ventils gegen den Ventilsitz i i angepreßt wird und dadurch die Zustromöffnung 17 absperrt. Die Ringkammer 28 wird in Offenstellung des Ventils bis auf den Anschlag in der Spalte 27 geschlossen, und es bleibt ein genügender Abstand zwischen der Schraubspindel 14 und dein Ringkörper 22 für die Öffnung des Ventils bei 20.The external thread of the valve housing to is screwed into the gas cylinder, and the inflow channel 17 with its valve seat ii is in open connection with the point of use through the pressure chamber 18 and an outflow channel i9. A threaded bushing 15 is screwed with a thread inside the valve housing, and an annular body 22 is pressed in a known manner on sealing surfaces in the same, which encloses a closure body 12, which works in a known manner with a screw spindle 14 together that only whose stroke movements, but not their rotary movements, are transmitted to the same. The screw spindle 14 is threaded inside the threaded bushing 15 and provided with a grip body 16. The valve closure body 12 has a head 13 which is latched into the screw spindle 14 and passed with its cylindrical shaft into the bore 30 through the annular body 22. An annular groove is worked into the annular body 22 and the like. In the closure body, which together as an annular chamber 28 enclose a sealing body 21. At the foot of the valve closure body 12, a seal 26 is installed which, as a result of the spindle movements when the valve is closed, is pressed against the valve seat ii and thereby closes off the inflow opening 17 . In the open position of the valve, the annular chamber 28 is closed as far as the stop in the column 27, and there remains a sufficient distance between the screw spindle 14 and the annular body 22 for the valve to open at 20.

Die Kegelflächen 23, 2.4 dienen dem Spindeldichtkörper 21 als Widerlager, gleich ob derselbe axial geschnitten trapezförmige, kreisrunde oder ovale Schnittflächen hat. Jedenfalls ist die Vorspannung, mit der er auf die Kegelflächen aufgespannt ist, so bemessen, daß er im Schließzustand des Ventils noch einen gewissen Abstand von dem .zylindrischen Schaft des Ventilverschlußkörpers hat. Dadurch kann der innere Umfang des Dichtkörpers in Offenstellung des Ventils nicht eingeklemmt und beschädigt werden, auch nicht durch nach und nach eintretende Schrumpfung des Dichtkörperwerkstoffes.The conical surfaces 23, 2.4 serve as an abutment for the spindle sealing body 21, regardless of whether the same axially cut trapezoidal, circular or oval cut surfaces Has. In any case, the preload with which it is clamped on the conical surfaces is so dimensioned that it still has a certain distance when the valve is closed of the .cylindrical shaft of the valve closure body. This allows the inner The circumference of the sealing body is not trapped and damaged in the open position of the valve not even due to the gradual shrinkage of the sealing body material.

Hat der Dichtkörper 21 axial geschnitten trapezförmige Schnittflächen, so kann derselbe bei Offenstellung des Ventils die Ringkammer 28 bis auf den Hohlraum 25 vollständig ausfüllen und dabei die Spaltöffnung 27, 29 abdichtend überdecken, während derselbe in Schließstellung des Ventils infolge seines Dehnungsvermögens in radialer Richtung zusammengezogen wird.If the sealing body 21 has axially cut trapezoidal cut surfaces, in this way, when the valve is in the open position, it can open the annular chamber 28 except for the cavity 25 fill in completely and cover the gap opening 27, 29 in a sealing manner, while the same in the closed position of the valve due to its extensibility is contracted in the radial direction.

Hat der Dichtkörper 21 axial geschnitten kreisrunde oder ovale Schnittflächen, so liegen in Schließstellung des Ventils die Kegelflächen als Widerlager tangential am Dichtkörper an und in Offenstellung des Ventils wird derselbe radial nach innen und außen ausgedehnt und kann so verformt werden, daß er dann die Ringkammer 28 vollständig ausfüllt. In Schließstellung hat sich derselbe infolge seines Dehnungsvermögens zurückverformt, wobei er seine Vorspannung auch bei Schrumpfung beibehält, da durch letztere lediglich eine Verlagerung desselben auf seinen Widerlagern erfolgt. In Offenstellung des Ventils wirken abdichtend drei Kräfte zusammen auf die Anpressung des Dichtkörpers gegen seine Widerlagerflächen ein, und zwar die Vorspannung, die Spreizspannungen infolge der Spindelbewegungen und der Betriebsdruck, während im Schließzustand des Ventils lediglich die erstere wirksam bleibt. Bei Offenstellung des Ventils, in welcher es in der Hauptsache auf die Spindelabdichtung ankommt, sind die Dichtflächen am Dichtkörper größer als in der Schließstellung.If the sealing body 21 has axially cut circular or oval cut surfaces, so in the closed position of the valve the conical surfaces are tangential as an abutment on the sealing body on and in the open position of the valve, the same is radially inward and expanded outside and can be deformed so that it then the annular chamber 28 completely filled out. In the closed position it has itself due to its ability to stretch deformed back, whereby it retains its preload even with shrinkage, because through the latter merely a shift of the same takes place on its abutments. In When the valve is in the open position, three forces act together to create a seal of the sealing body against its abutment surfaces, namely the bias that Spreading stresses as a result of the spindle movements and the operating pressure, while im In the closed state of the valve, only the former remains in effect. When open of the valve, in which the main thing is the stem seal, the sealing surfaces on the sealing body are larger than in the closed position.

Der Ringkörper 28 kann auch so gestaltet sein, daß derselbe bei 31 den Ventilverschlußkörper flanschartig überlappt, so daß zwischen den beiden Körpern eine axial verlaufende Fuge 29 besteht. Das ist insofern von Bedeutung, als der Dichtkörper dann mit dem M edium aus der Gasflasche keine Flächenberührung hat, die zu Flammbildung führen könnte, da die Überlappung so bemessen ist, daß in keiner Ventilstellung eine radial offene Fuge 27 dann entsteht.The ring body 28 can also be designed so that the same at 31 the valve closure body overlaps like a flange, so that between the two bodies there is an axially extending joint 29. That matters insofar as the The sealing body then has no surface contact with the medium from the gas cylinder, which could lead to flame formation, since the overlap is so dimensioned that in none Valve position a radially open joint 27 then arises.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Valve, especially high pressure and gas cylinder valve, with sealing of the valve spindle by an elastic inserted with pretension Sealing body, which between a tightly built in the valve housing Ring body and the valve closure body is arranged and through the valve spindle movements is deformed, characterized in that the abutment for the sealing body by the boundary walls of an annular chamber (28) surrounding the valve spindle are formed are.

2. Valve according to claim i, characterized in that the annular chamber in the axial Direction of mutually directed inclined surfaces (23, 2.4) of the surrounding the spindle Ring body (22) and the. Valve closure body (i2) and in the radial direction limited by mutually directed flange-like ring lugs of these two bodies is.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the flange-like Ring lugs of the ring and valve closure body in the valve open position leave an axial gap (27) between them or each other with radial play (29) overlap.

4. Valve according to one of claims i to 3, characterized in that that the spindle sealing body is dimensioned so that it only has a radial.-1 spacing (25) from the spindle into the annular chamber (28) can be inserted to the preload even after to the shrinkage of the sealing body, which can occur after some operating time and to prevent damage to the inner circumference of the sealing body. j. Valve according to claim i and 2, characterized in that the end faces of the cylindrical spindle sealing body (2i) have the same radial inclination as the inclined surfaces (23, 2.4) of the annular chamber serving as counter-bearings. 6. Valve after Claim i and 2, characterized in that the end faces of the cylindrical Spindle sealing body have a weaker or stronger inclination, such as that as an abutment serving inclined surfaces (23, 24) of the annular chamber. 7. Valve according to one of the claims i to 3, characterized in that the spindle sealing body is dimensioned so that he with the valve fully open, i.e. with the greatest radial: ', expansion, the Fills the annular chamber up to its outer circumference and thereby the stomata (27, 29) covered, while inside the same there is a cavity (25). B. valve according to one of claims i to 3, characterized in that the spindle sealing body is dimensioned so that it is when the valve is fully open, i.e. when it is at its greatest radial Expansion completely fills the annular chamber and between the spindle and the annular body (22) existing annular gap (30) and the gap openings (27, 28) covers and seals. 9. Valve according to claim 2 and 3, characterized in that the spindle sealing body is formed by a cylinder ring whose axial cut surfaces are circular or are oval, with the inclined surfaces of the ring body (22) directed towards one another and the valve closure body (12) can be shaped and dimensioned so that the Spindle sealing body in valve open position sealing the gap openings (27 and 3o) covered and completely fills the annular chamber.