DE2358651C3 - Pressure-relieved multi-way valve - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein druckentlastetes Mehrwegeventil mit einem im Gehäuse mittels einer Ventilstange längsverschiebbar gelagerten rohrförmigen Drosselkörper mit wechselweise mit einander gegenüberliegenden Sitzflächen im Gehäuse zusammenwirkenden Dichtflächen und einem gehäusefest in den Innenraum des Drosselkörpers hineinragenden und an dessen Innenumfang abdichtenden Kolben.The invention relates to a pressure-relieved multi-way valve with an in the housing by means of a Valve rod longitudinally displaceably mounted tubular throttle body with alternately opposite one another Seat surfaces in the housing cooperating sealing surfaces and a fixed housing in the Interior of the throttle body protruding and sealing on the inner circumference of the piston.

Die DT-PS 15 50 370 zeigt ein als thermostatisch gesteuertes Mischventil ausgebildetes Mehrwegeventil dieser Art, bei dem der rohrförmige Drosselkörper zwischen zwei sich im Abstand gegenüberliegenden mit den Stirnseiten des Drosselkörpers zusammenwirkenden Ventilsitzen verschiebbar und seine axiale Länge geringer als der Abstand der beiden Ventilsitze ist. In den Drosselkörper ragt ein- von dem einen Ventilsitz getragener Doppelkolben hinein, der auf seinem Umfang mit Dichtungsringen versehen ist, die an der Innenwand des rohrförmigen Drosselkörpers anliegen. Letzterer ist über eine seitliche Betätigungsstange mit einem in einem Ansatz des Ventilgehäuses untergebrachten thermostatischen Antrieb verbunden, wobei dieser Gehäuseansatz zugleich mit dem dritten Anschlußstutzen des Mischventils in Verbindung steht und somit im Strömungsweg des aus Warmwasser und Kaltwasser bestehenden Mischmediums liegt.The DT-PS 15 50 370 shows a thermostatically controlled Mixing valve designed multi-way valve of this type, in which the tubular throttle body between two opposing at a distance interacting with the end faces of the throttle body Valve seats displaceable and its axial length is less than the distance between the two valve seats. In a double piston carried by one valve seat protrudes into the throttle body and protrudes on its circumference is provided with sealing rings that are attached to the inner wall of the tubular throttle body. The latter is connected to a side operating rod connected to a housed in an approach of the valve housing thermostatic drive, wherein this housing approach is also in communication with the third connection piece of the mixing valve and thus lies in the flow path of the mixed medium consisting of hot water and cold water.

Weiterhin ist aus der DT-PS 12 49 038 ein druckentlastetes Mehrwegeventil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der rohrförmige Drosselkörper mit dem einen Ende innen auf einem in den Drosselkörper hineinragenden Kolben und mit seinem anderen Ende auf der Außenseite in einem Ventildurchlaß geführt ist. Das über dem Kolben gleitende Ende des Drosselkör pers ist zylindrisch ausgebildet und arbeitet mit Durchlaßkonturen im Kolben zusammen, während auf der anderen Seite der Drosselkörper selbst in seiner Außenwand mit Durchlaßkonturen versehen ist.
ίο Der Aufbau beider bekannter Mehrwegeventile ist relativ kompliziert. Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung und den konstruktiven Aufbau eines Ventils der eingangs genannten Art zu vereinfachen sowie seine Dichteigenschaften zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung. Sie führt dazu, daß der Drosselkörper sowohl bei Mischbetrieb als auch bei Ver teilerbetrieb in radialer Richtung durch den Mediumdruck im abdichtenden Sinne unterstützt wird. Infolge der druckausgeglichenen Ausführungsform des Ventils können auch bei relativ großen Schließdrücken pneumatische, elektrische oder hydraulische Antriebe geringer Leistung eingesetzt werden.Furthermore, from DT-PS 12 49 038 a pressure-relieved multi-way valve of the type mentioned is known in which the tubular throttle body is guided with one end inside on a piston protruding into the throttle body and with its other end on the outside in a valve passage. The sliding over the piston end of the Drosselkör pers is cylindrical and works with passage contours in the piston, while on the other side of the throttle body itself is provided with passage contours in its outer wall.
ίο The structure of both known multi-way valves is relatively complicated. The object of the invention is to simplify the production and the structural design of a valve of the type mentioned at the beginning and to improve its sealing properties.
This object is achieved by the invention described in claim 1. It leads to the fact that the throttle body is supported in the radial direction by the medium pressure in the sealing sense both in mixed operation as well as in Ver division operation. As a result of the pressure-compensated embodiment of the valve, pneumatic, electrical or hydraulic drives of low power can be used even with relatively high closing pressures.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf drei in den Zeichnungen wiedergegebene Aus.führungsbeispiele Bezug genommen. Dabei zeigtTo explain the invention, the following is based on three exemplary embodiments shown in the drawings Referenced. It shows

F i g. 1 eine Ausführungsform, bei welcher der Träger in den dem Ventilantrieb gegenüberliegenden Rohranschluß eingesetzt ist. während bei den Ausführungsformen gemäß denF i g. 1 an embodiment in which the carrier in the opposite of the valve drive Pipe connection is used. while in the embodiments according to

F i g. 2 und 3 der Träger an dem den Ventilantrieb tragenden Ventilgehäuseoberteil angebracht ist und die Ventilstange durch den Träger abgedichtet hindurchragt. F i g. 2 and 3, the carrier is attached to the valve housing upper part carrying the valve drive and the Valve rod protrudes sealed through the carrier.

In allen drei Figuren ist das Ventil jeweils links von der Ventilä.tangenmittellinie in Ansicht und rechts von der Ventilstangenmittellinie im Teilschnitt in Höhe der Mittellinie der beiden sich gegenüberliegenden Anschlußstutzen A und /^wiedergegeben.In all three figures, the valve is shown to the left of the valve rod center line in a view and to the right of the valve rod center line in partial section at the level of the center line of the two opposite connecting pieces A and / ^.

In der Ausführungsform gemäß F i g. 1 wird ein herkömmliches Dreiwege-Ventilgehäuse 1 (vgl. DT-Gbm 19 20 253) mit drei Rohranschlüssen A, B und AB verwendet. In einer am Oberteil des Ventilgehäuses vorgesehenen Eindrehung ist eine Stopfbuchspackung 2 angebracht, durch welche die Ventilstange 3 abgedichtet hindurchgeführt ist. An deren innerem Ende ist mittels eines Querstiftes 4 und wenigstens zweier radialer Stege 5 der rohrförmige Drosselkörper 6 befestigt, dessen Endteile mit V-förmigen Durchlaßschlitzen 7 zur Erzielung der gewünschten Durchlaßkennlinie versehen sind. Der auf seiner Außenseite von einem eingelegten Dichtungsring 8 umgebende Kolben 9 ist das Vorderteil eines vom Gehäuseflansch B gehaltenen schaftartigen Trägers 10, welcher an seinem Befestigungsende über radiale Stege 11 einen Haltering 12 trägt, mit dessen Hilfe er im Rohranschluß B befestigt ist. Der in die Durchlaßöffnung zwischen dem Rohranschluß B und dem mit dem Rohranschluß AB in Verbindung stehenden Raum 13 eingeschraubte Teil des Halterings 12 ist zugleich als Sit2:ring 14 ausgebildet, der mit einer umlaufenden Dichifase 15 des Drnsselkörpers 6 zusammenwirkt. Eine gleiche Dichtfase ist auf der dem Durchlaß zwischen den Rohranschlüssen A und AB zugewandten Seite des Drosselkör pers vorgesehen. Gegebenenfalls könnte auch in diesen Durchlaß ein besonderer Sitzring eingeschraubt werden. Der Sitzrine 14In the embodiment according to FIG. 1, a conventional three-way valve housing 1 (cf. DT-Gbm 19 20 253) with three pipe connections A, B and AB is used. In a recess provided on the upper part of the valve housing, a stuffing box packing 2 is attached, through which the valve rod 3 is passed in a sealed manner. At the inner end of the tubular throttle body 6 is attached by means of a transverse pin 4 and at least two radial webs 5, the end parts of which are provided with V-shaped passage slots 7 to achieve the desired passage characteristic. The piston 9, which is surrounded on its outside by an inserted sealing ring 8, is the front part of a shaft-like carrier 10 held by the housing flange B , which at its fastening end carries a retaining ring 12 via radial webs 11, with the aid of which it is fastened in the pipe connection B. The part of the retaining ring 12 screwed into the passage opening between the pipe connection B and the space 13 communicating with the pipe connection AB is also designed as a Sit2: ring 14 which cooperates with a circumferential dichroic bevel 15 of the valve body 6. The same sealing bevel is provided on the side of the Drosselkör pers facing the passage between the pipe connections A and AB. If necessary, a special seat ring could also be screwed into this passage. The terrine 14

kann auch ein vom Haltering 12 getrenntes Bauteil sein. Die Befestigung des Halterings 12 sowie der Syringe erfolgt entweder durch Einschrauben. Einpressen oder mittels Sicherungsring.can also be a component that is separate from the retaining ring 12. The attachment of the retaining ring 12 and the syringe takes place either by screwing in. Press in or by means of a locking ring.

Bei Mischbetrieb werden die an den Einlassen .4 und B ankommenden Mediumströme entsprechend der jeweiligen Stellung des Drosselkörpers 6 gemischt und /um Auslaß Aß geleitet. Bei Verteilerbetrieb dient der Rohranschluß .4SaIs Einlaß, während die Anschlüsse .4 und B die Auslässe darstellen. In der gezeigten Ventilstellung ist der Durchlaß zum Anschluß A einerseits durch die Sitzfase am Außenmantel des Drosselkörpers 6 geschlossen, welche gegen die entsprechende Sitzfase des Gehäusedurchlasses gedruckt wird. Andererseits wird mittels des al> Gummi- oder Metallring ausgebildeten Kolbenrings 8 der Durchgang des Mediums durch den Innenraum des Drosselkörpers 6 gesperrt. Es sind somit nur die Rohranschlüsse AB und B in Verbindung. In mixed operation, the medium flows arriving at the inlets .4 and B are mixed according to the respective position of the throttle body 6 and / or routed to outlet Aß. In the case of distributor operation, the pipe connection .4SaIs serves as the inlet, while connections .4 and B represent the outlets. In the valve position shown, the passage to connection A is closed on the one hand by the seat bevel on the outer jacket of the throttle body 6, which is pressed against the corresponding seat bevel of the housing passage. On the other hand, the passage of the medium through the interior of the throttle body 6 is blocked by means of the piston ring 8, which is designed as a rubber or metal ring. Only the pipe connections AB and B are connected.

Die von dem am Rohranschluß A herrschenden Druck in öffnungsrichtung des Ventils wirkende Kraft wird kompensier! durch die in Schließrichtung wirkende Kraft der Ventilstange sowie die ebenfalls in Schließrichtung wirkende Kraft auf die Drosselkörperstirnfläche im Anschlußraum B. Der vom Anschlußraum ,4 auf die Innenwand des Drosselkörpers 6 wirkende Druck preßt die Dichtfase 15 an der Außenwand des Drosselkörpers 6 gegen die Dichtfase des Durchlasses zwischen den Anschlüssen A und ,40 und unterstützt somit die abdichtende Wirkung. Entsprechendes gilt in der entgegengesetzten Ventilendstellung bezüglich der Abdichtung des Anschlusses B. The force acting in the opening direction of the valve from the pressure at pipe connection A is compensated! by the force of the valve rod acting in the closing direction and the force also acting in the closing direction on the throttle body face in connection space B. The pressure acting from connection space 4 on the inner wall of the throttle body 6 presses the sealing bevel 15 on the outer wall of the throttle body 6 against the sealing bevel of the passage between the connections A and 40 and thus supports the sealing effect. The same applies in the opposite valve end position with regard to the sealing of port B.

Auch im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 wird ein Ventilgehäuse 21 herkömmlicher Bauart (vgl. DT-C-bm 19 35 815) mit einem aufgesetzten Oberteil 22 verwendet, an welchem der schaftartige Träger 30 für den KoI-ben 29 angebracht ist. Die Ventilstange 3 ragt abgedichtet durch den Träger 30 hindurch und ist an dessen jnierem Ende zusätzlich durch eine Buchse 23 geführt. Ein Sitzring 24 ist hier in die Durchlaßöffnung zwischen den Rohranschlüssen A und AB eingesetzt. Von denAlso in the embodiment according to FIG. 2, a valve housing 21 of conventional design (cf. DT-C-bm 19 35 815) with an attached upper part 22 is used, on which the shaft-like carrier 30 for the piston 29 is attached. The valve rod 3 protrudes through the carrier 30 in a sealed manner and is additionally guided through a bushing 23 at its jnierem end. A seat ring 24 is used here in the passage opening between the pipe connections A and AB . Of the

ίο beiden am Außenmantel des Drosselkörpers 26 vorgesehenen Dichtfasen 25 arbeitet die obere mii dem genannten Sitzring 24 und die untere mit dem umlaufenden Rand des Durchlasses zwischen den Anschlüssen B und AB zusammen. Die Wirkungsweise dieses Dreiwegeventilü entspricht derjenigen der zuvor an Hand von F i g. 1 beschriebenen Ausfünrungsform.ίο Both of the sealing bevels 25 provided on the outer jacket of the throttle body 26, the upper one cooperates with the aforementioned seat ring 24 and the lower one with the circumferential edge of the passage between the connections B and AB . The mode of operation of this Dreiwegeventilü corresponds to that previously with reference to FIG. 1 described embodiment.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus, indem dort weder ein Kolbenring noch Sitzringe verwendet werden. Der Drosselkörper 36 ist hier mit zwei in den beiden Abdichtstellungen des Ventils mit dem Kolben 39 je einen Ringspait schließenden, nach innen vorspringenden umlaufenden Kanten 37 versehen, während die Abdichtung auf der Außenseite des Drosselkörpers wiederum durch Sitzfasen 25 des Drosselkörpers 36 einerseits und die umlaufenden Kanten der beiden Durchlässe andererseits erfolgt. Alle drei gezeigten Ausführungsformen des druckentlasteten Mehrwegeventils können ohne jegliche Umbauten Eowoh! für Mischbetrieb als auch für Verteilerbetrieb eingesetzt werden.The embodiment according to FIG. 3 is characterized by a particularly simple structure in that neither a piston ring nor seat rings are used there. The throttle body 36 is here with two in the both sealing positions of the valve with the piston 39 each a ring gap closing, inwardly projecting circumferential edges 37 provided, while the seal on the outside of the throttle body again by seat bevels 25 of the throttle body 36 on the one hand and the circumferential edges of the two Passages on the other hand takes place. All three embodiments of the pressure-relieved multi-way valve shown can Eowoh! used for mixed operation as well as for distribution operation will.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mehrwegeventil mit einem Gehäuse mittels einer Ventilstange längsverschiebbar gelagerten rohrförmigen Drosselkörper mit wechselweise mit einander gegenüberliegenden Sitzflächen im Gehäuse zusammenwirkenden Dichtflächen und einem gehäusefest in den Innenraum des Drosselkörpers hineinragenden und an dessen Innenumfang abdichtenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (6, 26, 36) an einem seiner Enden mit der Ventilstange (3) verbunden und an beiden Enden in je einer Durchlaßöffnung des Gehäuses (1, 21) geführt ist und die im mittleren Bereich des AuGenumfangs des Drosselkörpers angeordneten Dichtflächen kegelförmig gestaltet sind.1. Multi-way valve with a housing mounted so as to be longitudinally displaceable by means of a valve rod tubular throttle body with alternately opposing seat surfaces in the housing cooperating sealing surfaces and a fixed housing in the interior of the throttle body piston protruding and sealing on its inner circumference, characterized in that that the throttle body (6, 26, 36) is connected at one of its ends to the valve rod (3) and on both ends are guided in a respective passage opening of the housing (1, 21) and in the middle area the outer circumference of the throttle body arranged sealing surfaces are designed conical. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9. 29. 39) du-xh das Vorderteil eines von einem Gehäuseflansch (B) oder dem Venlilgehäuseoberteil (22) gehaltenen schaftartigen Trägers (10.30) gebildet ist.2. Valve according to claim 1, characterized in that the piston (9, 29, 39) du-xh the front part of a shaft-like carrier (10.30) held by a housing flange (B) or the valve housing upper part (22) is formed. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) an seinem Befestigungsende mit einem Sitzring (14) für den Drosselkörper versehen und durch diesen im Rohranschluß (B) gehalten ist.3. Valve according to claim 2, characterized in that the carrier (10) is provided at its fastening end with a seat ring (14) for the throttle body and is held by this in the pipe connection (B) . 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9. 29) von einem Dichtungsring (8) umgeben ist (F i g. 1 und 2).4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (9. 29) of a sealing ring (8) is surrounded (Fig. 1 and 2). 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (36) mit zwei in den beiden Abdichtstellungen mit dem Kolben (39) je einen Ringspalt schließenden, nach innen vorspringenden umlaufenden Kanten (37) versehen ist (F i g. 3).5. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the throttle body (36) with two in the two sealing positions with the piston (39) each closing an annular gap, after inside projecting circumferential edges (37) is provided (FIG. 3).