DK155626B - Spaerreventil til et fluidum - Google Patents

Description

DK 155626 B

Opfindelsen angår en spærreventil til et fluidum og af den i indledningen til krav 1 nævnte art.

Fra DE-OS 22 64 961 kendes en blandingsventil, som i en 5 kappe har udløbsåbninger, der kan åbnes og lukkes af en i kappen bevægeligt lejret ventillukkedel. Odløbsåbningerne er omgivet af tætningsmidler, som er udsat for vandstrømmen og er udsat for relativ stor slitage på grund af gnidningen mod ventillukkedelen.

10

Formålet med opfindelsen er at angive en spærreventil af den indledningsvis nævnte art, som medfører længere levetid for lukketætningen.

15 Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at spærreventilen er udformet som angivet i den kendetegnende del af krav 1.

Fordelagtige udførelsesformer for spærreventilen ifølge 20 opfindelsen er angivet i underkravene.

Opfindelsen forklares nærmere ved den følgende beskrivelse af foretrukne udførelsesformer under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 er et aksialt snitbillede af et spærreorgan ifølge en første udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 er et sidebillede af dele af spærreorganet, 30 fig. 3 er et snit langs linien 3-3 i fig. 1, fig. 4 er et snit langs linien 4-4 i fig. 1, men uden hus, 35

DK 155626B

2 fig. 5 viser spærreorganet, set fra oven, fig. 6 er et delsidebiIlede langs pilene 6-6 i fig. 2, 5 fig. 7 er et snit analogt med fig. 1, men viser en modificeret udførelsesform for spærreorganet, fig. 8 er et delsidebillede af en spindel i det i fig. 7 viste spærreorgan, 10 fig. 9 viser, set fra neden, tætningsstøtten for det i fig. 7 viste spærreorgan, fig. 10 er et snit analogt med fig. 7 og viser endnu en 15 modificeret udførelsesform, fig. 11 er et delbillede delvist i snit af en yderligere udførelsesform, 20 fig. 12 er et snit langs linien 12-12 i fig. 11, fig. 13 er et sidebillede delvist i snit og viser endnu en udførelsesform for spærreortanet ifølge opfindelsen, 25 fig. 14 er et sidebillede af det i fig. 13 viste spærreorgan, og fig. 15 viser undersiden af tætningsstøtten for det i 30 fig. 13 og 14 viste spærreorgan.

Spærreorganet ifølge opfindelsen egner sig til anvendelse i blandingsbatterier i en køkkenvask, vaskekumme, bruser eller et badekar, hvor der benyttes separate 35

DK 155626 B

3 spærreorganer til styring af strømmen af koldt og varmt vand. Spærreorganet ifølge opfindelsen er af en enkel konstruktion og lukkes ved hjælp af en tætning af 0-ringstypen, der er fæstnet inde i en bøsning. I en udfø-5 relsesform roterer en spindel om en akse, der er vinkelret på tætningsringens akse, så at en udløbsport i spindelen kan bringes til en stilling flugtende med ringtætningen og kan drejes bort fra denne til spærring af gennemstrømningen. I en anden udførelsesform findes to så-10 danne tætningsringe og spindlen har to udløbsporte, og bøsningen har en udløbsport beliggende mellem nævnte ringe. I en yderligere udførelsesform er en tætningsring anbragt diagonalt omkring spindlen til lukning af spærreorganet.

15

Et i fig. 1 vist spærreorgan har et hus 10, som har en nedre gevindsektion 12 til fastgørelse af huset til en tilførselsledning eller lignende. Endvidere har huset 10 ved den nedre ende en aksial indløbspassage 14 og ved 20 den øvre ende et gevind 16 til en overløbermøtrik 18, der fastholder spærreorganets indre dele i huset.

Spærreorganet har endvidere en spindel 20 med et nedadtil åbent kammer 22 i den nedre del. Spindlen 20 er mon-25 teret i en bøsning 24, som igen er monteret inde i huset 10. Bøsningen kan have en udadragende rand 26, som er fastholdt mellem husets 10 øvre ende og overløbsmøtrikken 18. Randen 26 er udformet med et nedadrettet fremspring 28, som indgriber med et indhak i huset, således 30 at bøsningen 24 fastholdes ikke drejeligt, hvorved det sikres, at vand kan passere gennem spærreorganet og udad gennem en udløbsport 30 i huset.

Bøsningen 24 har en åben bund. Spindlen 20 har ligeledes 35

DK 155626 B

4 i den nedre ende en åbning 34, der fører ind til kammeret 22. Spindlen 20 har endvidere en radial udløbsport 36, som kan bevæges, således at den kommer ud for i en bøsningen udformet udløbsport 38. Denne består af en i 5 omkredsen forløbende slids 40 og en i det væsentlige cirkelformet gennemløbsport 42. Kombinationen af slidsen 40 og gennemløbsporten 42 muliggør styret gennemstrømning.

10 En tætningsring 44 er anbragt i en åbning 46 i bøsningen 24 og kan ikke bevæges hverken i forhold til spindlen eller bøsningen. En cylindrisk tætningsstøtte 48, der strækker sig omkring bøsningen, har et par store, overfor hinanden beliggende åbninger 50 og 52, se fig. 2 og 15 3, der holdes adskilt af et trin 54. Gennem åbningerne 50 og 52 strømmer vand fra bøsningens og spindlens udløbsport til husets udløbsport 20. I bunden af tætningsstøtten 48 er der udformet åbninger 49, hvorved der tilvejebringes strømningsforbindelse mellem husets indløbs-20 passage 14 og bøsningen. Åbningerne 49 tjener også til at forhindre store genstande i at komme ind i spærreorganets indre.

Spindlen 20 er i tætnende indgreb med bøsningen 24 gen-25 nem en øvre ringtætning 56, der er monteret i en rundt-gående rille 58 på spindlen, og en nedre ringtætning 60, der ligger mellem en skulder 62 på tætningsstøtten 48 og bøsningens 24 nedre ende. Bøsningens 24 ydre holdes i tætnende anlæg mod huset 10 gennem en øvre tætning 64 i 30 en ringrille 66 og en nedre tætning 68 i en ringrille 70 i støtten 48. Som det især fremgår af fig. 1, danner den nedre del af tætningsstøtten 48, der sammen med bøsningen 24 danner en indsats, et indløb for spærreorganet og er beliggende umiddelbart nær ved en skulder 72, der er 35

DK 155626 B

5 udformet i husets 10 nedre del.

Den af spindlen, bøsningen og tætningsstøtten dannede indsats holdes sammen ved hjælp af en kile 74. I støtten 5 48 er der udformet en slids 76 til optagelse af kilen.

Kilen 74 har et par fingre 80 og 82, som kan føres gennem en slids 84 i bøsningen og ind i en ringrille 86 i spindlen, og som griber omkring et mellemstykke 84 på spindlen. Som vist mere detaljeret i fig. 4 har kilens 10 74 fingre 80 og 82 let divergerende indre kanter hen holdsvis 80a og 82a, så at kilen let kan føres gennem de nævnte slidser ind i den i fig. 4 viste låsestilling.

Der findes små recesser 77 og 79 nær den pågældende slids i tætningsstøtten og bøsningen, således at der er 15 adgang til et lille hul 83 i toppen af kilen til aftagning af denne. Efter udtagning af kilen kan indsatsen skilles ad til udskifning af tætningerne.

Den øvre ende af spindlen 20 har tre plane sideflader 20 87. Bøsningen 24 er forsynet med et opad ragende frem spring 88 til begrænsning af spindlens rotationsområde.

Et håndtag kan kun orienteres i én stilling på stammen p.g.a. de tre plane sideflader. Når håndtaget er anbragt i denne stilling, kan det kun bevæges en lille smule og 25 i bestemte retninger mellem åben og lukket stilling.

Dette sikrer, at spærreorganet kun kan åbnes i én retning og kun lukkes ved bevægelse i den modsatte retning.

Boringen i tætningsstøtten har ved den øvre ende en let 30 udvidelse 51, således at tætningsstøtten lettere kan skydes på bøsningen 24 og tætningsringen 44. Tætningsstøtten er i det mindste skubbet et stykke op på bøsningen, før førstnævnte begynder at sammentrykke tætningen. Tætningen er således sikkert fastholdt, før der 35

DK 155626B

6 udøves noget tryk på den. På spindlen 20 og bøsningen 24 er der, som vist detaljeret i fig. 1, udformet komplementære skuldre henholdsvis 20a og 24a. Disse skuldre ligger lige over for området for kilen 74. Denne anbrin-5 gelse er særlig fordelagtig ved indsætning af spindlen i bøsningen. For det første kan tætningsringen 56 let bevæges med spindlen, når denne føres ind i den nedre åbning i bøsningen. For det andet hindrer de komplementære skuldre, at spindlen blæses ud af bøsningen i tilfælde 10 af, at kilen 74 ikke er blevet ført ordentligt ind.

Ydermere tjener skuldrene til at positionere spindlen i forhold til bøsningen, før kilen 74 indsættes.

Spærreorganets lukkede stilling er vist i fig. 1. Spind-15 lens udløbsport 36 ligger her inden for tætningsringen 44, som således danner lukketætning. Når spindlen roteres mod uret bort fra den viste stilling, kommer udløbsporten 36 først i forbindelse med slidsen 40 for bøsningens udløbsport 38, hvilket tillader en lille mængde 20 vand at slippe ud. Ved fortsat rotation af spindlen i samme retning vil dens udløbsport 36 til sidst flugte med den udvidede gennemløbsport 42, så at den størst mulige mængde kan strømme ud. Vandet strømmer ud gennem gennemløbsporten 42, derpå gennem åbningerne 50 og 52 i 25 tætningens støtte og derpå ud gennem husets udløbsport 30.

Den beskrevne konstruktion har den særlige fordel, at tætningsringen 44 ikke bevæges sammen med spindlen, men 30 derimod holdes stationær. Tætningsringen vil derfor ikke blive slidt eller på anden måde lide skade ved aktivering af spærreorganet. Tætningen ligger ikke i vandets strømningsbane og kan derfor ikke blive flyttet af vandtrykket, og den kommer heller ikke i berøring med frem-35

DK 155626 B

7 medlegemer i vandstrømmen. Tætningen giver således en sikker lukning af spærreorganet, men på en sådan måde, at tætningen ikke udsættes for slitage og følgelig har en lang levetid.

5

Kilen holder ikke blot tætningsstøtten og bøsningen sammen, men fastholder også spindlen inde i bøsningen, så at spindlen ikke kan bevæges frem og tilbage i længderetningen og ikke kan presses ud af bøsningen ved vand-10 trykket. Kilen sikrer endvidere, at spindlen ikke kan skubbes så langt ind i bøsningen, at den umuliggør aktivering af spærreorganet.

I fig. 7, 8 og 9 er der vist en modificeret udførelses-15 form af spærreorganet ifølge opfindelsen. Spindlens nedre del er vist i fig. 8 og har en ringrille 106 i lille afstand fra den nedre ende 108. En tætningsring 110 er anbragt i ringrillen 106 og danner tætning mellem spindlens nedre ende og et stempel 112 af f.eks. rustfrit 20 stål eller lignende. Stemplet 112 har en åben nedre ende 114, der ligger over for åbninger 104 i tætningsstøtten, hvorved vand kan strømme ind i stemplets indre. Omiddelbart over tætningsringen 110 har spindlen flere indhak 116 til indgreb med på stemplet 112 udformede fremspring 25 118, ved hjælp af hvilke stemplet er fastgjort til spindlen. En O-ring 120 er anbragt mellem bøsningens nedre ende 122 og en indre skulder 124 på tætningsstøtten 100.

30 Den i fig. 7, 8 og 9 viste konstruktion fungerer på samme måde som den ovenfor beskrevne. Stemplet af rustfrit stål har en hård overflade, der kan bevæges til anlæg med tætningsringen, som bæres af bøsningen og tætningsstøtten. I den i fig. 1-6 viste konstruktion er spindlen 35

DK 155626 B

8 udelukkende fremstillet af et plastmateriale. Undertiden kan små partikler blive indespærret i plasten, og når spindlen bevæges, kan sådanne partikler slibe eller skære tætningen, således at spærreorganet til sidst bliver 5 utæt. Ved stemplet af rustfrit stål elimineres risikoen for en sådan slitage, så at tætningen ikke slides, når spindlen bevæges mellem den åbne og den lukkede stilling.

10 Den i fig. 10 viste konstruktion er identisk med den i fig. 7-9 viste bortset fra udformningen af indløbsenden for stemplet af rustfrit stål. Stemplet 130 har et endestykke 132 med en reduceret diameter, der afgrænser indløbet i spindlen. En på inderstykket 134 anbragt tæt-15 ningsring 134 har samme funktion som tætningsringen 120 i den i fig. 7-9 viste konstruktion. På grund af endestykkets reducerede diameter har den en mindre diameter end tætningsringen 120 i fig. 7-9, så at friktionsmodstanden ved aktivering af spindlen nedsættes i nogen 20 grad . Skønt indløbet her faktisk er mindre end i de andre udførelsesformer for opfindelsen, hindrer dette på ingen måde en tilfredsstillende drift af spærreorganet.

Den i fig. 11 og 12 viste konstruktion ligner den i 25 fig. 7-9 viste med undtagelse af, at der findes to tætningsringe beliggende diametralt modsat hinanden på hver sin side af spindlen. Spindlen 111, som har et stempel af rustfrit stål, er forsynet med et par diametralt modsat hinanden liggende udløbsporte 113 og 115, hvilket 30 ses bedst i fig. 12. De to tætningsringe 117 og 119 holdes på plads af en støtte 121. Denne og bøsningen 123 har diametralt modsatte og på linie med hinanden liggende udløbsporte 125 og 127 mellem tætningsringene 117 og 119. Spindlen skal derfor kun roteres mindre end 45°, 35

DK 155626 B

9 før en af portene vil være i det mindste delvist i flugt med en af bøsningens og støttens udløbsporte. I visse tilfælde findes der kun én udløbsport for bøsningen og tætningsstøtten i stedet for de viste to udløbsporte.

5

Fordelen ved den i fig. 11-12 viste konstruktion er, at der ikke udøves noget tværgående tryk på spindlen således som det kan være tilfældet ved de i fig. 1-10 viste konstruktioner. Et sådant tværtryk kan, efter at 10 spærreorganet har været i brug gennem en lang periode, forårsage stor slitage og utæthed. Det skal bemærkes, at de i fig. 11 og 12 viste to tætningsringe også kan anvendes i den i fig. 1-6 viste udførelsesform samt ved udførelsesformer, hvor spindlen har et stempel af metal.

15

De i fig. 7-9 og 11-12 viste konstruktioner har den fordel, at tætningsringen 120 i størrelse og form er identisk med den på den ene side af spindlen anbragte lukkende tætningsring. Ved bevægelse af spindlen i forhold 20 til tætningsringen 120 vil eventuel slitage kun finde sted på dennes inderside. Den lukkende tætningsring slides imidlertid kun på den mod spindlen vendende, 90° i forhold til ringens 120 lukkeflade forskudte flade.

Eftersom de to tætningsringe har samme størrelse og 25 form, kan de byttes om ved slitage og således være fuldt virksomme i den nye stilling. Spærreorganet kan således fungere længe uden udskiftning af tætninger.

Spindlen og bøsningen i de i fig. 7-12 viste konstruk-30 tioner er begge udformet med over for hinanden liggende skuldre, som hindrer udpresning af spindlen, og som tilvejebringer den beskrevne positionering af delene med henblik på sammenbygning. Ydermere findes ved alle udførelsesformede ifølge fig. 1-12 den tragtformede udvidel-35

DK 155626 B

10 se 51 af tætningsstøttens bøsning.

Ved samling af spærreorganet ifølge opfindelsen er det nødvendigt, at de forskellige dele ligger helt på linie, 5 før kilen indsættes. Med dette for øje er bøsningen 144 udformet med et fremspring 155, der strækker sig ind i en rille 156 på den øvre ende af tætningsstøtten. Når tætningsstøtten føres over spindlen og bøsningen, vil fremspringet og rillen således sikre, at de forskellige 10 dele ligger fuldstændigt på linie, så at kilen kan indsættes. Dette bevirker samtidigt, at tætningsringen 140 altid vil blive korrekt monteret i forhold til udløbsportene for spindlen og tætningsunderstøtningen.

15 Den i fig. 13-15 viste konstruktion omfatter en indsats, der udgøres af en i det væsentlige cylindrisk bøsning 160, en indvendigt for denne anbragt tætningsstøtte 162 og en spindel 164. Spindlen er i det væsentlige den samme som den i fig. 7-10 viste og har et stålstempel 166 20 med et endeparti 168 med reduceret diameter til optagelse af en ring 170, som er anbragt mellem stemplet og støtten. Den vigtigste forskel mellem spindlen i fig. 7-10 og spindlen 164 er, at der findes et mellemliggende udadragende, rundtgående fremspring 172, som fastholder 25 spindlen i indsatsen i aksial retning.

Som ved de andre udførelsesformer har bøsningen 160 ved den øvre del en udadragende rand 174 med et fremspring 176. Bøsningens udløbsport 178 har en i omkredsen udfor-30 met slids 180 og en tilstødende i det væsentlige cirkelformet åbning 182. Bøsningens 160 nedre ende har et par diametralt over for hinanden anbragte, nedadrettede låseområder 184, der er afgrænset på begge sider af smalle indhak 186. Åbninger 188 er udformet i en vis afstand 35

DK 155626 B

11 fra låseområdernes 184 nedre ende og går i låsende indgreb med fremspring 190, der strækker sig udad fra tæt-ningsstøtningen 162 som vist i fig. 13.

5 Tætningsstøtten 162, der i det væsentlige er cylindrisk, er forsynet med en udløbsport, som består af en i omkredsen udformet slids 192 og en i det væsentlige cirkelformet åbning 194, hvilke flugter med henholdsvis bøsningens 160 slids 180 og åbning 182. Tætningsstøtten 10 162 er endvidere udformet med en cirkelformet åbning 196 til optagelse af en tætningsring 198, som fungerer på samme måde som tætningsringen 144 i fig. 1 og svarer til denne. Tætningsringen 198 er understøttet af stemplets 166 ydre flade 200 og bøsningens 160 indre flade 202 og 15 er således fastholdt mellem disse flader i åbningen 196 i tætningsstøtten.

Tætningsstøttens 162 nedre ende er forsynet med hinanden krydsende ribber 204 og 206, som afgrænser gennemgangs-20 porte 208 for vandstrømning ind i spærreorganet. Et antal små fremspring 210 strækker sig udad fra ribberne 204 og 206 og hindrer, at indløbet lukkes af flade fremmedlegemer .

25 Over den nedre ende har tætningsstøtten 162 en ringrille 212 til optagelse af en tætningsring 214. Ringrillen er på oversiden afgrænset af en diskontinuerlig krave 216.

Denne har over for hinanden liggende udsparinger 218 til optagelse af bøsningens 160 låseområder 184.

30 Bøsningen 160 har en nedad vendende indvendig skulder 220, som samvirker med støttens 162 endeflade 222 til dannelse af en ringrille til optagelse af fremspringet 172 på spindlen 164, så at spindlen ikke kan bevæges i 35

DK 155626B

12 aksial retning i bøsningen.

Den i fig. 13-15 viste konstruktion er pålidelig og alligevel forholdsvis enkel at motere. Spindlen monteres i 5 tætningsstøtten, som derpå føres ind i bøsningens 160 nedre åbning. Spærreorganet fungerer på samme måde som i de andre beskrevne udførelsesformer.

Spærreorganet i fig. 13-15 afviger fra de tidligere be-10 skrevne først og fremmest ved, at de relative stillinger mellem bøsningen og tætningsstøtten er vendt om. Kilen er erstattet af samvirkende låseorganer på tætningsstøtten og bøsningen. Ydermere har tætningsstøtten og bøsningen komplementære flader, som hindrer, at spindlen 15 kan bevæges aksialt.

20 25 30 35

Claims (3)

1. Spærreventil til et fluidum og omfattende en med 5 mindst en gennemstrømningsåbning udformet kappe (24,48) og en i kappen bevægeligt lejret ventillukkedel (20), ' som har mindst en indløbningsåbning og mindst en udløbs åbning, hvor gennemstrømningsåbningen i kappen (24,48) ligger i bevægelsesområdet for den med denne samvirkende 10 gennemstrømningsåbning i ventillukkedelen (20), og hvor der i kappen er udformet en lukketætning (44) i bevægelsesområdet for ventillukkedelens (20) gennemstrømningsåbning, kendetegnet ved, at gennemstrømningskanalen (40,42,49,50,52) i kappen (24,48) forløber uden 15 for et af lukketætningen (44) omfattet område.

2. Spærreventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kappen (24,48), der omgiver ventillukkedelen (20) består af en indre kappe (24) og en ydre kappe 20 (48), at den indre kappe (24) har en åbning (46) til op tagelse af lukketætningen (44), og at lukketætningen (44) er fastholdt mellem den ydre kappes (48) indre flade og ventillukkedelens (20) ydre flade.

3. Spærreventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes to lukketætninger (117,119) for to udløbsåbninger (113,115) i ventillukkedelen (121,123) på diametralt over for hinanden liggende steder i ventillukkedelen (121, 123). 30 35