DE942361C - Mehrwegschieber - Google Patents

Mehrwegschieber

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Publication number
DE942361C
DE942361C DED11284A DED0011284A DE942361C DE 942361 C DE942361 C DE 942361C DE D11284 A DED11284 A DE D11284A DE D0011284 A DED0011284 A DE D0011284A DE 942361 C DE942361 C DE 942361C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve members
pressure medium
socket
valve
seat ring
Prior art date
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Expired
Application number
DED11284A
Other languages
English (en)
Inventor
Henry William Trevaskis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dunlop Rubber Co Ltd
Original Assignee
Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dunlop Rubber Co Ltd filed Critical Dunlop Rubber Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE942361C publication Critical patent/DE942361C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/20Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members
    • F16K11/207Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members with two handles or actuating mechanisms at opposite sides of the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • F16K3/267Combination of a sliding valve and a lift valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Description

  • Mehrwegschieber Die Erfindung betrifft das Gebiet der Ventilanordnungen für die Steuerung oder Regelung eines gasförmigen oder flüssigen Druckmittels.
  • Ventilanordnungen zur Druckregelung umfassen gewöhnlich ein oder mehrere Ventile, die von verschiedener Bauart sein können. Vorzugsweise werden beispielsweise Tellerventile, Kugelventile oder Klappenventile verwendet. Bei einigen Bauweisen von Regelanordnungen werden solche Ventile durch den Druck aus der Druckquelle gegen ihre Ventilsitze gehalten. Oft ist eine unerwünscht hohe Anfangskraft erforderlich, um das Ventil zu lösen und von seinem Sitz abzuheben. Bei anderen Bauweisen von Regelanordnungen sucht der Druck aus der Druckquelle das Ventil zu öffnen, das durch eine Feder gegen seinen Sitz gehalten wird. Die Kraft zum Halten des Ventils auf seinem Sitz muB größer sein als die Kraft, die durch den Druck aus der Druckquelle ausgeübt wird, um es von seinem Sitz abzuheben. Hierdurch wird ein einwandfreier Sitz gewährleistet. Es kommt jedoch insbesondere bei pneumatischen Systemen häufig vor, daB der Druck aus der Druckquelle sich sehr beträchtlich ändert. Die Kraft, die notwendig ist, um die Feder zu überwinden und das Ventil von seinem Sitz abzuheben, ändert sich daher mit den Änderungen des Druckes der Druckquelle; dies ist ebenfalls unerwünscht.
  • Unmittelbar wirkende Ventile, insbesondere Röhr- und Klappenventile, haben gewöhnlich als Ventilsitz einen Ring aus Kautschuk oder einer kautschukartigen Substanz. Derartiges Material ist plastisch verformbar, und wenn das Ventil sich auf seinem Ritz befindet, sucht der Kautschuk von der Fläche von hohem Druck zu derjenigen von niedrigem Druck zu fließen. Eine übermäßige Verzerrung des Sitzringes ist schädlich, da sie das Arbeiten des Ventils zu verlangsamen geeignet ist und einen weniger einwandfreien Sitz schafft.
  • Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Ventilanordnung zur Steuerung von Flüssigkeits-oder Gasdruck, für deren Arbeiten nur eine kleine Kraft erforderlich ist, die unabhängig von Änderungen des Drucks der Druckmittelquelle praktisch konstant bleibt. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Ventils, das einen geregelten Durchfluß von Druckmittel gestattet und einen Sitzring aufweist; der unter Druck nicht stark verzerrt werden kann.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung in Form eines Mehrwegschiebers für die Steuerung eines gasförmigen oder flüssigen Druckmittels, der eine druckmitteldichte Kammer mit einer Verbindung für das- Druckmittel und zwei gleichachsig angeordnete; rohrförmige Ventilglieder aufweist, die als weitere. Verbindungen für das Druckmittel dienen sowie in axialer Richtung in einem Abstand voneinander liegen, und von denen wenigstens eines in einer Wand der'Kammer axial verschiebbar ist. Ein solcher Mehrwegschieber weist erfindungsgemäß folgende- Merkmale auf: Eine Buchse, die mit den Ventilgliedern gleichachsig verläuft, mit Bezug auf diese Ventilglieder axial verschiebbar. ist und die benachbarten Enden der Ventilglieder überlappt, einen von der Buchse getragenen. Sitzring für die Stirnseiten der Enden der Ventilglieder, Druckmitteldurchgänge in der Buchse, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Sitzringes in gleichen, geringen axialen Abständen von diesem angeordnet sind, und Mittel zum Bewegen wenigstens eines der Ventilglieder gegen den Sitzring und von diesem weg, um den Druckmittelfiuß durch die Durchgänge der Buchse--zu unterbrechen bzw. zuzulassen.
  • Die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder können zweckmäßig abgeschrägt sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Mehrwegschiebers gemäß der Erfindung sind die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder auf ihrem inneren Umfang abgeschrägt und innerhalb der Buchse verschiebbar, um sich auf den Sitzring aufzusetzen, der in der Mitte der Buchse auf ihrer Innenseite angeordnet ist.
  • Eine zylindrische Hülse. ist gleitbar innerhalb der Teile von größerem Durchmesser der rohrförmigen- Glieder eingepaßt, und ein Sitzring erstreckt sich aus der Hülse nach außen und bildet. einen druckmitteldichten Sitz für die benachbarten abgeschrägten Enden der. Ventilglieder. Die Buchse ist mit einer Mehrzahl von- Löchern versehen, die durch sie auf beiden Seiten des Sitzringes radial hindurchgehen. Das abgeschrägte Ende eines jeden Ventilgliedes besitzt einen größeren Durchmesser als das Ende, das verschiebbar durch die Bohrung in der Kammer hindurchtritt, wobei die Änderung im Durchmesser innerhalb der Druckkammer stattfindet und eine sich nach außen erstreckende ringförmige Stufe bildet. Dei äußere Durchmesser des Teiles mit kleinerem Durchmesser des Ventilgliedes ist gleich dem Innendurchmesser' des Teiles. mit größerem Durchmesser, wenn diese Teile gleichachsig sind, und die wirksame Fläche. des Ventilgliedes in der einen axialen .Richtung ist gleich seiner. wirksamen Fläche in der anderen axialen Richtung. - Wenn so das Ventil .geschlossen und die Kammer unter Druck gesetzt wird; wird die Kraft, die durch den Druck ausgeübt wird und auf die Stufe des Ventilgliedes in der einen axialen Richtung einwirkt, durch die axiale Komponente der Kraft ausgeglichen, die auf das abgeschrägte Ende des Ventilgliedes in der anderen axialen Richtung wirkt. Die Kraft, die erforderlich ist,' um das Ventil zu öffnen, ist so - lediglich diejenige Kraft, die erforderlich ist, um den Reibungswiderstand des einen oder der beiden verschiebbaren Ventilglieder zu überwinden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform sind die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder auf ihren äußeren Umfang abgeschrägt und auf der Außenseite der Buchse verschiebbar, um sich auf den Sitzring aufzusetzen, der in der Mitte der Buchse auf ihrer Außenseite angeordnet ist.
  • Ein Sitzring erstreckt sich von den Gliedern nach innen, um einen druckmitteldichten Sitz für die benachbarten Enden der Ventilglieder zu schaffen. Wie bei dem vorherigen Beispiel weist die Buchse eine Mehrzahl von Löchern für den Durchgang-von Druckmittel auf, aber in diesem Fall sind die rohrförmigen Ventilglieder mit einer Quelle von Gas-oder Flüssigkeitsdruck und die Kammer mit einer zu betätigenden Einrichtung verbunden.
  • Bei der zuletzt erwähnten Ausführungsform können ferner innerhalb der druckmitteldichten Kammeir liegende Teile der rohrförmigen Ventilglieder nach außen auf einen größeren Durchmesser abgestuft sein, wobei die Fläche jeder so gebildeten ringförmigen Stufe zweckmäßig gleich der projizierten Fläche jedes abgeschrägten Endes in axialer Richtung ist.
  • Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
  • Fig. i ist ein Querschnitt einer Ausführungsform der Ventilanordnung; Fig. 2 ist ein.Querschnitt einer anderen Ausfüh= rungsform der Ventilanordnung.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig, i weist das Ventil eine druckmitteldichte zylindrische Kammer i auf, die an einer Stelle zwischen ihren Enden mit einer Leitung :2 für die Verbindung mit einer Druckmittelquelle versehen, ist. Eine Bohrung 3 ist in der Mitte jeder Endwand der Kammer vorgesehen, und rohrförmige Ventilglieder 4 und 5 sind verschiebbar in jede dieser Bohrungen eingepaßt. Die Bohrungen und die Ventilglieder sind gleichachsig ausgerichtet, und die Wände der rohrförmigen Ventilglieder besitzen eine gleichförmige Dicke. Jedes Ventilglied ist innerhalb der zylindrischen Kammer mit einem Teil 4" bzw. 5" von größerem Durchmesser versehen, wobei die radiale Breite der so gebildeten Stufe gleich der Wandstärke ist. Ein Dichtungsring 6 ist gegen jede Endwand der zylindrischen Kammer eingepaßt, um ein Hindurchsickern von Druckmittel längs der Fläche zwischen dem äußeren Umfang des Ventilgliedes und der Bohrung, durch welche es hindurchgeht, zu verhindern. Eine mit Schmiermittel imprägnierte Filzscheibe 7 ist gegen jeden Dichtungsring gelegt. Die beiden Ringe an jedem Ende des Gehäuses werden in ihrer Lage durch ein Abstandsglied gehalten, das einen rohrförmigen Teil 8, der einen größeren Durchmesser als die Ventilglieder besitzt und gleichachsig mit diesen verläuft, und einen ringförmigen Flanschteil9 an jedem Ventilglied aufweist, wobei diese Flanschteile 9 an den Schmierscheiben 7 anliegen und diese zusammen mit den Dichtungsringen 6 an den entsprechenden Kammerendwänden halten. Das Abstandsglied ist in seinem rohrförmigen Teil 8 mit diametral gegenüberliegenden Löchern versehen, und eine Hülse aus Drahtnetz oder ähnlichem Filtermaterial (nicht dargestellt) kann über den rohrförmigen Teil 8 des Abstandsgliedes gesetzt werden, um zu verhindern, daß Fremdstoffe in das Ventil gelangen.
  • Eine ringförmige Buchse io ist in die Teile von größerem Durchmesser der rohrförmigen Ventilglieder 4a, 5a gleitend verschiebbar eingepaßt, wobei die Büchse io die Enden der Ventilglieder 4, 5 überlappt. Die Wandstärke dieser Buchse wird so niedrig wie zulässig .gehalten, um den größtmöglichen Durchflußque.rschnitt der Buchse zu erhalten. Eine ringförmige Nut von rechteckigem Querschnitt ist rund um den Umfang der Buchse io in der Mitte zwischen ihren Enden vorgesehen, und ein aus Kautschuk bestehender Sitzring i i von rechteckigem Querschnitt ist in diese Nut eingepaßt und erstreckt sich aus ihr radial nach außen. Der äußere Umfang der Buchse ist mit zwei Nuten 12 von kreisabschnittförmigem Querschnitt versehen, wobei je eine Nut auf jeder Seite des Ringes in dessen Nähe liegt. Vom Grund dieser Nuten führt eine Mehrzahl von Löchern 13 in die Bohrung der Buchse io. Die benachbarten Enden der beiden rohrförmigen Ventilglieder 4,5 sind zu einer Schneide abgeschrägt, wobei sich diese schneidenförmigen Teile am inneren Umfang der Ventilglieder befinden und sich je auf eine Seite des Sitzringes i i setzen können.
  • Das Ventil wird durch Bewegen des einen oder der beiden rohrförmigen Ventilglieder 4,5 gegeneinander geschlossen, bis sich die ringförmigen Schneiden je auf eine Seite des Sitzringes aufsetzen und so den Fluß von Druckmittel aus der Druckmittelquelle durch die Löcher 13 in der Buchse io in die rohrförmigen Ventilglieder verhindern. Bei geschlossenem Ventil sind die beiden ringförmigen Schneiden, die auf dem Sitzring sitzen, von dem äußeren Umfang der Buchse io nur durch das sehr kleine Spiel zwischen dem äußeren Umfang der Buchse und dem inneren Umfang der Ventilglieder getrennt. Das Fließen des Kautschuks des Sitzringes ist daher sehr beschränkt.
  • Jedes der Ventilglieder ist druckentlastet, wenn sich das Ventil in geschlossener Stellung befindet, d. h. die Kraft, die durch den Druck des Druckmittels ausgeübt wird und auf die Stufe des Ventilgliedes in der einen axialen Richtung wirkt, wird durch die axiale Komponente der Kraft ausgeglichen, welche auf das abgeschrägte Ende des Ventilgliedes in der anderen Richtung wirkt. Die zum Öffnen des Ventils erforderliche Kraft ist daher nur diejenige Kraft, welche erforderlich ist, um den Reibungswiderstand des einen oder der beiden verschiebbaren Ventilglieder 4, 5 zu überwinden, und diese Kraft bleibt sehr gering, ohne Rücksicht auf Druckänderungen des Druckmittels.
  • Um das Ventil zu öffnen, werden das eine oder die beiden Ventilglieder axial verschoben, und die eine oder die beiden ringförmigen Schneiden verlassen den Sitzring und legen die Löcher in der Buchse frei. Druckmittel aus der Druckmittelquelle fließt darauf durch diese Löcher in die Ventilglieder.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung (Fig. a) ist ein Ventil vorgesehen, das ähnlich dem vorstehend beschriebenen ausgebildet ist. Das Ventil weist eine druck-mitteldichte zylindrische Arbeitskammer 14 auf, die an einer Stelle zwischen ihren Enden mit einer Leitung 15 für die Verbindung mit einer zu steuernden Einrichtung versehen ist. Eine Bohrung 16 ist in der Mitte jeder Endwand der Kammer vorgesehen, und zylindrische rohrförmige Ventilglieder 17 und 18 sind verschiebbar in jede dieser Bohrungen eingepaßt. Die Bohrungen und die Ventilglieder befinden sich in gleichachsiger Ausrichtung, und die Wände der rohrförmigen Ventilglieder besitzen eine gleichförmige Stärke. Die benachbarten Enden der beiden Ventilglieder 17, 18 sind zu einer ringförmigen Schneide abgeschrägt, deren Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der rohrförmigen Ventilglieder ist.
  • Die benachbarten Enden der beiden Ventilglieder sind beide innerhalb einer zylindrischen Buchse-:2i axial verschiebbar, wobei die Enden der Ventilglieder von der Buchse überlappt werden. Eine Ringnut von rechteckigem Querschnitt ist um den inneren Umfang der Buchse in der Mitte zwischen ihren Enden vorgesehen, und ein Kautschuk-Sitzring 2a von rechteckigem Querschnitt ist in diese Nut eingepafft und erstreckt sich von ihr radial nach innen. Der innere Umfang der Buchse ist mit zwei flachen Nuten 23 von rechteckigem Querschnitt versehen, eine auf jeder Seite des Ringes und benachbart zu diesem, und vom Grund dieser Nuten führt eine Mehrzahl von Löchern a4 in die Kammer. Die ringförmigen Schneidenteile an den benachbarten Enden der Ventilglieder 17,18 können sich je auf eine Seite des Sitzringes 22 aufsetzen.
  • Das Ventil wird geöffnet, indem das eine oder die beiden rohrförmigen Ventilglieder 17, 18 voneinander weg bewegt werden, wodurch die Löcher in der Buchse freigelegt werden und dem Druckmittel gestattet wird, durch die Löcher in die Arbeitskammer 14 und von dort z. B. in eine zu betätigende Einrichtung zu fließen. In ähnlicher Weise wird das Ventil geschlossen, indem das eine bzw. die beiden rohrförmigen Ventilglieder gegeneinander bewegt werden, bis sich die ringförmigen Schneiden je auf eine Seite des Sitzringes aufsetzen und so den Fluß von Druckmittel durch die Buchse verhindern.
  • Es können die zu betätigenden Ventilglieder in Verbindung mit einer druckmittelbeaufschlagten Einrichtung, wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, oder auch in Verbindung mit einer Druckmittelquelle, wie bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, gebracht werden. Es sind-Mittel vorgesehen, um die zu betätigenden Ventilglieder gegeneinander oder voneinander weg zu verschieben, und- diese Mittel können z. B. ein biegsames Kabel, einen Hebelmechanismus, ein elektrisch betätigtes Solenoid öder einen Servomotor umfassen.
  • Ein Ventil, das, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet ist, kann in viele verschiedene Druckmittelsteueranlageri eingebaut werden.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrwegschieber für die Steuerung eines gasförmigen oder flüssigen Druckmittels, der eine druckmitteldichte Kammer mit einer Verbindung für das Druckmittel und zwei gleichachsig - angeordnete, rohrförmige Ventilglieder aufweist, die als weitere Verbindungen für das Druckmittel -dienen sowie in axialer Richtung in einem Abstand voneinander liegen, und von denen- wenigstens eines in einer Wand der Kammer axial verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine Buchse (io bzw. 21), die mit den Ventilgliedern (4,5 bzw. 17,18) gleichachsig verläuft, mit Bezug auf diese Ventilglieder axial verschiebbar ist und die benachbarten Enden der. Ventilglieder (4, 5 bzw. 17, 18) über-. lappt, durch einen von der Buchse getragenen Sitzring (ii bzw. 22) für die Stirnseiten der Enden der Ventilglieder (4,5 bzw. 17, 18),-durch Druckmitteldurchgänge (13 bzw. 24) in der Buchse, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Sitzringes (i i bzw. 22) in gleichen, geringen axialen Abständen von diesem angeordnet sind, und durch Mittel zum Bewegen wenigstens eines der Ventilglieder (4,5 bzw. 17, 18) gegen den Sitzring (i i bzw. 22) undvon diesem weg, um den Druckmittelfluß durch die Durchgänge (i3 bzw. 2q:) der Buchse (@o bzw. 21)-7-u unterbrechen bzw. zuzulassen.
  2. 2. Mehrwegschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dag die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder (4, 5 bzw. 17, 18) abgeschrägt sind. -
  3. 3. Mehrwegschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder (i7, 18) auf-- ihrem inneren Umfange abgeschrägt und innerhalb der Buchse (21) verschiebbar sind, um sich auf den Sitzring (22) aufzusetzen, der in der Mitte der Buchse auf ihrer Innenseite angeordnet ist.
  4. 4. Mehrwegschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Enden der rohrförmigen Ventilglieder (4, 5) auf ihrem äußeren Umfange abgeschrägt und auf der Außenseite der Buchse (io) verschiebbar sind, um sich auf den Sitzring (ii) aufzusetzen, der in der Mitte der Buchse auf ihrer Außenseite angeordnet ist.
  5. 5. Mehrwegschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der druckmitteldichten Kammer (i) liegendeTeile (4,50 der rohrförmigen Ventilglieder (4, 5) nach außen auf einen größeren Durchmesser abgestuft sind, wobei die Fläche jeder so gebildeten ringförmigen Stufe .gleich der projizierten Fläche jedes abgeschrägten Endes in axialer Richturig ist.
DED11284A 1951-01-02 1952-01-01 Mehrwegschieber Expired DE942361C (de)

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GB942361X 1951-01-02

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ID=10764828

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DED11284A Expired DE942361C (de) 1951-01-02 1952-01-01 Mehrwegschieber

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2222587A1 (de) * 1973-03-24 1974-10-18 Skibowski Hubert

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2222587A1 (de) * 1973-03-24 1974-10-18 Skibowski Hubert

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