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Ventil Für Durdhfluß- und Auslaufventile mit senkrecht zur Gehäuseachse
liegender Spindel und weitgehend gleichbleibenden Durchflußquerschnitten .gilbt
es zwei verschiedene Herstellungsarten, aus denen sich zwei ebenfalls unterschiedliche
Ventiltypen ergeben. Das eine dieser bekannten Verfahren ist das Sandgußverfähren.
Hier werden die Kerne in Kernsand geformt und in eine Sandform eingesetzt. Bei Ventilen
mit senkrecht zur Gehäuseachse liegender Spindel liegt der den Ventilsitz tragende
Teil der Brücke, im nachfolgenden kurz mittlerer Brückenteil genannt, parallel zur
Gehäuseachse. Beim Vorliegen von sandgeformten Ventilgehäusen kann dabei der Kern
so hergestellt werden, daß trotz .dies-er Lage der Brücke die Durchtrittsquerschnitte
verhältnismäßig gleichbleibend sind, weil entsprechende Verdickungen und Hinterschneidungen
-der Kerne gegenüber :dem Gehäuse nicht schädlich sind, da die Kerne nach dem Guß
zerstört werden. Aus diesem Grunde zeigen die im Sand;gußverfahren 'hergestellten
Ventiltypen ausgebauchte Ventilkörper und haben dabei einegleichbleibende Wandstärke
und einen ebenfalls ausgebauchten Innenraum, so daß die Durchflußquerschnitte, vor
allem unterhalb der Brücke, im wesentlichen gleichbleibend sind.
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Der Nachteil .dieser Typen liegt einmal darin, daß die Kosten für
.diese Gießart verhältnismäßig hoch sind; zum anderen ist es nicht möglich, glatte
Innenwandungen nach diesem Gießverfahren zu erhalten, so daß also die Reibungswiderstände
im Ventil verhältnismäßig hoch sind.
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Das andere !bekannte Verfahren ist das Kokillengießverfahren. Hierbei
wird die äußere Form durch
eine Metallkokille abgegeben, und die
Kerne werden durch sogernannte Züge dargestellt, die von der Ein- bzw. Austrittsseite
her in (die Form hineingeschoben werden. Es versteht sich, daß nach ,diesem Verfahren
:die Herstellungskosten für Ventile gegenüber :der Anwendung des Sandgießverfahrens
beträchtlich herabgesetzt sind und daß der weitere Vorteil dieses Verfahrens darin.
besteht, daß idie Innenoberfläche vollständig glatt ist, so daß also die Strömungswiderstände
nur gering sind. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt aber darin, daß die Züge !keine
Hinterschneidüngen aufweisen :dürfen, da sie sonst nicht nach dem Guß aus dem Güßstück
herausgezogen werden können Aus diesem Grunde ist @es auch nicht möglich, eine bauchige
Innenform vorzusehen, und es sind infolgedessen unter-bzw: oberhalb derBrücke verminderte
Durchflußquerschnitte in Kauf zu nehmen, durch die der Vorteil der geringeren Reibungswiderstände
zunichte gemacht wind und sogar der noch ungünstiger liegt als bei den Sandgußventilen.
Es ist infolgedessen bei Kokillengußventilen auch überflüssig, dem Ventil eine bauchige-Außenform
zu geben, da ,diese nicht nur keine Vorteile - bringt, sondern Materialanhäufungen
im Gefolge haben :würde.
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Die vorliegende Erfindung hat nun zum Ziel, die Nacktteile :des 'bisher
bekannten Kokillenverfahrens zu belieben und Ventile, die :m Kokillenverfahren hergestellt
sind, mit (den bleichen Vorteilen. auszustatten, die das Sandgußverfahren aufweist,
ohne daß jedoch die bei diesem letztgenannten Verfahren vorliegenden Nachteile mit
in Kauf genommen werden müßten.
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Ein .derartiges, im Kdkillenverfahren hergestelltes Ventil weist gemäß
der Erfindung einen zur Hauptdurchflußachse unter einem gewissen Winkel stehenden
mittleren Brückenteil auf.
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Trotudem der mittlere Brückenteil -gemäß der Erfindung schräg liebt,
ist es ohne weiteres möglich, den Sitz nach wie vor gerade, d. h. parallel zur Gehäuseachse,
auszubilden.
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Durch Anwendung :der Erfindung erhält man also nunmehr die Möglichkeit,
auch im Kokillenguß hergestellte Ventilgehäuse :bauchig auszubilden, indem man nach
weiterer Ausbildung der Erfindung nunmehr auch die Züge gegenüber der Hauptdürchflußachse
neigt; vorzugsweise unter tdem gleichen Winkel, unter :dem der mittlere Brückenteil
liegt. Man erhält dann .also eine nach unten hin bauchige Ausbildung (des Gehäuses
für die Schräglage des unterenZuges, ohne daß hierbeiHinterschneidungen notwendig
wären. Man erhält weiterhin auf diese Weise nicht nur durch die bauchige Ausbildung
,des Ventilgehäuses einen gleichbleibenden Querschnitt, sondern diese Maßnahme wird
durch die Schräglage .der Brücke selbst weiterhin unterstützt. Es ist also :durch
Anwendung :der Erfindung möglich, alle genannten Nachteile der beiden bekannten
Verfahren zu beseitigen und außerdem noch die Vorteile in weitgehendem Maße zu erhalten,
die den Schrägsibzventilen anhaften, da die Brücke nicht mehr parallel zur Durchflußrichtung
liegt und die Ablenkung zumindest beim Eintritt in die Brücke nicht mehr 9o° beträgt.
Bei Verwendung eines geraden Sitzes ist allerdings die Gesamtablenkung die gleiche
wie bei den bisher bekannten Geradsitzventilen, jedoch besteht der Unterschied darin,
daß die Ablenkung des Durchflußstromes sanfter geschieht als bisher, so daß auch
auf dieser Seite eine Verringerung des Strömungswiderstan-,des vorliegt.
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Bedient man sich nun einer Anordnung mit schrägem Sitz und geführtem
Ventilteller, so kann man ein Ventil mit senkrecht zur Gehäuseachse liegender Spindel
erhalten, das den Schrägsitzventilen in keiner Weise unterlegen ist. Die Schräglage
:des Brückenteils muß sich dabei nicht wie bei bekannten Schrägsitizventilen aus
einer in einer einzigen Ebene liegenden Diagonalfläche ergeben, ,sondern kann :dem
Winkelmaß entsprechen, das durch die bauchige Form der Gehäuse-,vändung gegeben
ist. Aus :diesem Grunde wird vielfach auch die Schräglage lediglich auf den mittleren
Brückenteil beschränkt, und es müssen Verbindungsflächen von :diesem mittleren Teil
zur Gehäusewandung führen, die unter einem wesentlich stärker geneigten Winkel liegen,
von denen sich aber der Zug der Kokillenförm leicht löst. Anderseits ist es möglich,
nicht nur den mittleren Brückenteil, sondern bei Sehrägsitzventil die gesamte Brücke
unter einem schrägen Winkel verlaufen zu lassen, wie dies nachstehend an einem Beispiel
gezeigt wird.
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In diesen Fall kann unter Umständen auch der Winkel :der Schrägstellung
um ein beträchtliches Maß von dem Winkel der Achse des Kokillenzuges verschieden
sein, und zwar in dem Sinne, daß die allgemein sich verjüngende Form des Zuges gewahrt
wird.
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Die Erfindung läßt sich aber nicht nur auf Ventile mit bauchiger Gehäusewandung
anwenden, sonldern man kann .auch bei Ventilen mit zylin-' arischer Gehäusewand
gemäß der Erfindung die Brücke schräg stellen und das Gehäuse im Kokillengußverfahren
herstellen, womit sich infolge der damit erzielbaren glatteren Innenwand ein besonders
geringer Durchflußwiderständ ergibt.
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In :der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele wiedergegeben,
und zwar zeigt Abb. i ein Ventilgehäuse mit schrägliegender Brücke und geradem Sitz
im Längsschnitt, Abb. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II durch das Gehäuse nach Abb.
i, Abb.3 einenLängsschnitt :durch ein vollständiges Ventil mit schrägliegender Brücke
und schrägem Sitz, Abb. q. einen Querschnitt durch das Gehäuse des Ventils nach
Abb. 3 gemäß Linie IV-IV und Alb. 5 einen Längsschnitt durch ein Ventil mit stark
geneigter Brücke, bei dem im übrigen die Spindelanordnung ähnlich wie bei Abb.3
ausgebildet ist.
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Das Gehäuse 5 nach Abb. i zeigt eine ausgebauchte Form 6 im unteren
Teil, die sich als- Rota-Jonskörper weitgehend über :den unteren Umfang
erstreckt.
Auch die Innenfläche 7 ist entsprechend ausgebaucht, dabei aber die kreisförmig
geführte Ausbauchung 8 im Teil 9 durch eine Sehne, d. h. also, räumlich gesehen,
zylindrisch, angeglichen. Diese Sehne 9 liegt parallel zur Unterkante io der Brücke
i i bzw. zu dieser Brücke selbst. Die gestrichelten Linien 12 deuten die Züge an,
und die untere dieser Linien fällt mit der Linie 9 zusammen, liegt also gleichfalls
parallel zur Brücke i i. Die Neigung der Brücke und der Züge,beträgt in diesem Beispiel
8° und ergibt sich aus einem in allen Teilen nicht verengten Durchflußquerschnitt.
Im linken Teil der Zeichnung ist durch die gestrichelte Linie 13 ebenfalls der obere
Zug wiedergegeben, der zu einer entsprechenden Ausbauchung 1.4 im oberen Teil führt,
wie sie bereits im unteren Teil vorgesehen ist. Die Brücke i i ist bei dieser Ausführung
mit einem geraden Sitz 15 ausgestattet, wobei aber die Entfernung zwischen dem Punkt
16 des geraden Sitzes und dem Höchstpunkt 17 der Gehäuseinnenwandung noch so groß
ist, daß eine Ouerschnittsverengung gegenüber dem Sitz selbst nicht stattfindet.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist das Gehäuse in gleicher Weise ausgebildet
wie bei der nach Abb. i. Die Bezugszeichen sind deshalb gleichlautend in diese Abbildung
übernommen. Die Brüche i i ist hier jedoch mit einem parallel zu ihr liegenden Sitz
18 versehen, so daß auch der Teller i9 unter einem Winkel von 8° zur Gehäuseachse
2o liegt. Die Spindel 21 steht senkrecht auf der Gehäuseachse, und die richtige
Lage des Tellers ig gegenüber dem Sitz 18 wird nach einer Ausführung, .die nicht
Gegenstand dieser Erfindung ist, durch eine Nase 22 am Ventilteller und eine Führung
23 im Gehäuse gesichert.
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Die gleiche Ausführung ist auch bei Abb. 5 vorgesehen, wobei jedoch
gezeigt ist, daß es ohne weiteres möglich ist, die Brücke auch wesentlich schräger
zu legen als in den vorbeschriebenen Beispielen. In dieser Abbildung ist nämlich
das Gehäuse 5 wiederum wie in den vorhergehenden Abbildungen mit einer bauchigen
Außenform 6 und mit einer entsprechenden bauchigen Innenform 7 ausgestattet, die
im Teil 8 eine kreisförmige Schnittlinie, im Teil 9 eine geradlinige Begrenzungslinie
und entsprechende Raumformen hat. In Abänderung der vorhergehenden Beispiele liegt
die Brücke 24 hier unter einem Winkel von 30'° gegenüber der Gehäuseachse 25, so
daßalso der in diesem Fall zu verwendende Stahlzug nach seiner Spitze hin stark
verjüngt ist. Auch bei dieser Form ist der unverminderte Durchflußquerschnitt gewahrt
und ein zwangloses Herausziehen der Züge ohne weiteres möglich.