DE928022C

DE928022C - Federanordnung fuer Ringventile

Info

Publication number: DE928022C
Application number: DEP22070A
Authority: DE
Inventors: Robert Koehler
Original assignee: KARL RUD DIENES FA
Current assignee: KARL RUD DIENES FA
Priority date: 1948-11-19
Filing date: 1948-11-19
Publication date: 1955-05-23

Description

Federanordnung für Ringventile Es sind bereits im Maschinenbau an Stellen, wo höhere Kräfte in Axialrichtung abzufedern sind, Federanordnungen bekanntgeworden, bei denen kegelstumpfförmig ausgebildete Federn Verwendung fanden. Derartige Ringfedern sind zwar auch für Ringventile vorgeschlagen worden, und zwar in Form von Federpaketen; sie haben aber bisher keine Anwendung finden können, weil bei Ventilen die Anforderungen an die Weichheit der Federn im Verhältnis zu ihrem Hub sehr hoch sind und die bekannten kegelstumpfförmigen Federn diesen Anforderungen nicht nachkamen. Außerdem ist auch grundsätzlich die Charakteristik einer kegelstumpfförmigen Ringfeder für Ventile deshalb nicht geeignet, weil die Federkraft gegen Hubende nur noch schwach ansteigt, während sie im ersten Teil des Hubes eine starke Steigung aufweist. Bei Ventilfedern ist aber eine umgekehrte Kennlinie erwünscht, bei der die Federkraft zunächst schwach und gegen Hubende stark ansteigt, so daß sich aus diesem starken Anstieg eine Schlagdämpfung ergibt. Diese Dämpfung konnte bisher durch ausschließliche Verwendung von einfachen Tellerfedern nicht erreicht werden.
Gemäß der Erfindung soll nun das kegelstumpfförmige Federringe aufweisende Federringpaket dadurch für Ringventile geeignet gemacht werden, daß man zwischen die einzelnen kegelstumpfförmigen Ringfedern ebenflächige Ringfedern zwischenschaltet, deren Außenrand über den ganzen Umfang am Außenrand der vorangehenden und deren Innenrand über den ganzen Umfang am Innenrand der nachfolgenden Kegelstumpffeder anliegt. Ebenflächige Ringfedern haben die entgegengesetzte Charakteristik wie kegelstumpfförmige. Bei ebenen Ringfedern ist nämlich die Federkraft anfänglich sehr gering, und sie steigt mehr als verhältnisgleich mit zunehmendem Hub, bei: kegelstumpfförmigen ist sie dagegen von Anfang an sehr groß, steigt aber später nicht mehr stark an. Die erfindungsgemäße Anordnung von kegelstumpfförmigen und ebenen Ringfedern macht es möglich, ohne weitere Hilfsmittel kegelstümpfförmige Ringfedern bei Ventilen zu verwenden.
Um den Ventilring möglichst leicht zu machen und den sich aus der Verwendung von kegelstumpfförmigen Ringfedern ergebenden Vorteil der Auflage der untersten Feder auf dem Ventilring über den gesamten Umfang hin. voll auszuwerten, soll gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung der Auflagedurchmesser des untersten Federringes etwa dem mittleren Durchmesser des Ventilringes entsprechen. Damit ist die Gefahr beseitigt, daß die Ventilplatte sich durchbiegt.
Es besteht nun die Möglichkeit, mit verhältnismäßig wenig Ringfederpaaren auszukommen und den Kegelwinkel steil zu halten, indem man die konischen Ringfedern in an sich bekannter Weise mit radial verlaufenden Einschnitten versieht. Diese können sowohl vom Außen- als auch vom-Innendurchmesser ausgehen. Sie können eine beliebige Breite, Tiefe und Anzahl aufweisen, so daß also jede Möglichkeit zur Beherrschung der Federeigenschaften gegeben ist.
Die Einschnitte geben die Möglichkeit, bei einer Ventilkonstruktion, die breite Ringe erfordert, solche zwar vorzusehen, jedoch nur beliebig bestimmbare Ringbreiten zur Wirkung kommen zu lassen. Hiernach richtet sich also die Tatsache, ob die Einschnitte vom Außen- oder vom Innendurchmesser ausgehen oder von beiden, ferner richtet sich hiernach die Zahl und Tiefe der Einschnitte. Die Regelung der Breite der Einschnitte ist in erster Linie für die vom Innendurchmesser ausgehenden wichtig.
Die erfindungsgemäßen Ringfedern eignen sich besonders für Ventile mit nur einem Ventilring, lassen sich aber auch in gleicher Weise für Ventile mit mehreren Ringschlitzen und unter Verwendung von Mehrringventilplatten verwenden.
. In der' Zeichnung ist zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ein Beispiel wiedergegeben, und zwar zeigt Abb. i ein Einringventil mit einem Federpaket gemäß der Erfindung im Längsschnitt; in Abb. 2 ist das gleiche Federpaket in spielfrei zusammengedrücktem Zustand wiedergegeben.
In Abb. i sind gemäß der Erfindung zwei verschiedene Arten von Ringfedern, nämlich kegelstumpfförmige Ringfedern 5 und ebenflächige Ringfedern 6, zu einem Paket vereint. Die VentilringfÜhrung 7 am Ventilfänger 8 ist nicht über den ganzen Umfang verteilt, sondern besteht nur aus einigen Nocken. Der Ventilring 9 wird von der untersten kegelstumpfförmigen Feder io etwa in seiner Mitte beaufschlagt und dichtet infolgedessen den Ventilsitz i i zuverlässig ab.
In Abb. 2 ist dieselbe Darstellung wiedergegeben, jedoch ist hier gezeigt, wie sich sämtliche Federn parallel nebeneinanderlegen, dabei aber einen Kegelstumpf von einer geringeren Steigung als der des ursprünglichen Kegelstumpfes der Feder 5 aufweisen. Die Federn 5 und 6 liegen spielfrei aufeinander.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ringventil mit einem kegelstumpfförmige Federringe aufweisenden Federringpaket, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden, kegelstumpfförmigen Federringen mindestens je ein ebener Federring angeordnet ist, dessen Außenrand über den ganzen Umfang am Außenrand der vorangehenden und dessen Innenrand über den ganzen Umfang am Innenrand der nachfolgenden Kegelstumpffeder anliegt.
2. Federanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagedurchmesser des am Ventilring anliegenden Federringes (i o) kleiner als der Außen- und größer als der Innendurchmesser des Ventilsitzes (i i) ist.
3. Federanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Auflagedurchmesser mindestens angenähert gleich groß wie das Mittel aus Außen- und Innendurchmesser des Ventilsitzes (i i) ist.
4. Federanordnung nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Auflagedurchmesser mindestens angenähert gleich groß wie der mittlere Durchmesser des Ventilringes ist.
5. Federanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federringe radiale Schlitze aufweisen, die von mindestens einem der Ränder ausgehen, derart, däß die Charakteristik der konischen Ringfedern erhalten bleibt, bei der die Zunahme der Federkraft mit zunehmender Durchfederung abnimmt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 457 925, 642,499, 642 815; USA.-Patentschrift Nr. 2 297 943.