DE1017431B

DE1017431B - Gate valve with a cylindrical, cup-shaped hollow body made of elastic material as a compressible closure piece

Info

Publication number: DE1017431B
Application number: DEP11157A
Authority: DE
Inventors: Kurt Linn
Original assignee: Poerringer & Schindler GmbH
Current assignee: Poerringer & Schindler GmbH
Priority date: 1954-01-14
Filing date: 1954-01-14
Publication date: 1957-10-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber mit einem zylindrischen, becherförmigen Hohlkörper aus elastischem Material als stauchbarem Verscblußstück, das an seinem einen Ende durch ein Druckstück mit der Bedienungsspindel verbunden ist und mit dem anderen Ende, das die äußere Stirnfläche des Verschlußstückes bildet, in der Schließstellung in eine korrespondierende Vertiefung im Gehäuse dichtend eingreift.The invention relates to a gate valve with a cylindrical, cup-shaped Hollow body made of elastic material as a compressible Verscblußstück, which at one end through a Pressure piece is connected to the operating spindle and with the other end, which is the outer face of the closure piece forms, sealing in the closed position in a corresponding recess in the housing intervenes.

Bei einem Absperrschieber dieser Art,· bei dem die äußere Stirnfläche halbkugelig geformt ist, soll das Verschlußstück, ohne daß sorgfältig zu bearbeitende Dichtungsflächen erforderlich wären, die Abdichtung durch seine Stauchung bewirken, bei der es eine der Verkürzung entsprechende Vergrößerung seiner Dicke und Breite erfährt, so daß es sich an die Begrenzungswände des Gehäusedurchganges anpreßt. Obwohl dabei die Druckbeanspruchung des Verschluß stückmaterials theoretisch ohne Beeinträchtigung der Abdichtungswirkung in mäßigen Grenzen gehalten werden soll, hat sich folgendes gezeigt:With a gate valve of this type, in which the outer end face is hemispherical, this should Closure piece, without the need for carefully machined sealing surfaces, the seal cause by its compression, at which there is an enlargement of its thickness corresponding to the shortening and width experiences, so that it presses against the boundary walls of the housing passage. Although there the compressive stress on the closure piece material theoretically without impairing the sealing effect should be kept within moderate limits, the following has been shown:

Während des Schließvorganges wird das elastische Verschlußstück unter dem Einfluß des Strömungsdruckes in Richtung der Strömung an die Gehäusewand und damit auch in die in dieser befindlichen Öffnung des Ausgangsstutzens gedrückt. Dadurch bildet sich je nach Härte des elastischen Materials eine Wulst, die eine weitere Verschiebung des Verschluß Stückes in die endgültige Schließstellung erschwert. Zur Weiterbewegung des Verschlußstückes ist dann eine erhöhte Spindelkraft notwendig. Diese von oben auf das Verschlußstück wirkende Kraft bewirkt in Verbindung mit der am unteren Ende nach oben wirkenden Kraft (durch die erhöhte Reibung und Wulstbildung) ein vorzeitiges Stauchen des Verschlußstückes. Dadurch steigt die Reibungskraft auch im oberen Teil des Verschlußstückes und die an der Spindel notwendige Kraft zur Weiterbewegung des Verschluß Stückes muß vergrößert werden. Schließlich ist es dann nicht mehr möglich, das Verschlußstück bis zum Boden des Gehäuses zu bewegen, so daß unten ein Spalt entsteht bzw. offenbleibt.During the closing process, the elastic closure piece is under the influence of the flow pressure in the direction of the flow to the housing wall and thus also into the one located in it Opening of the outlet nozzle pressed. Depending on the hardness of the elastic material, this creates a bead, which makes a further shift of the closure piece difficult in the final closed position. To move on of the closure piece, an increased spindle force is then necessary. This from above on the locking piece acting force in connection with the force acting upwards at the lower end (due to the increased friction and bulge formation) premature upsetting of the closure piece. Through this the frictional force also increases in the upper part of the locking piece and that necessary on the spindle Force to move the lock piece must be increased. After all, it is no longer possible to move the closure piece to the bottom of the housing, so that a gap is created at the bottom or remains open.

Selbst wenn das Verschluß stück den Boden des Gehäuses berührt, reicht die an der Spindel ausübbare Kraft nicht mehr aus, um den zum völligen Abdichten notwendigen Druck zu erzeugen. Dieser Vorgang wird dadurch begünstigt, daß im unteren Teil die Führung durch das Gehäuse naturgemäß weniger wirksam ist als im oberen.Even if the closure piece touches the bottom of the housing, the exertable on the spindle is sufficient Do not use force to generate the pressure necessary for complete sealing. This process will favored by the fact that the guidance through the housing is naturally less effective in the lower part than in the upper one.

Bei einem Absperrschieber der eingangs genannten Bauart ist es an sich bekannt, eine Büchse in den Hohlraum des becherförmigen, stauchbaren Verschlußstückes einzusetzen, die mit ihrem freien, von der Spindel abgewandten Ende in der Offenstellung Absperrschieber mit einem zylindrischen, becherförmigenHohlkörper aus elastischem' Material als stauchbarem VerschlußstückIn a gate valve of the type mentioned, it is known per se, a sleeve in the To use the cavity of the cup-shaped, compressible closure piece, which with its free, of end facing away from the spindle in the open position gate valve with a cylindrical, Cup-shaped hollow body made of elastic 'material as a compressible closure piece

Anmelder:Applicant:

Pörringer & Schindler G. m. b. H.,
Zweibrücken (Pfalz), Hofenfelsstr. 46-48Pörringer & Schindler G. mb H.,
Zweibrücken (Palatinate), Hofenfelsstr. 46-48

Kurt Linn, Zweibrücken (Pfalz),
ist als Erfinder genannt wordenKurt Linn, Zweibrücken (Palatinate),
has been named as the inventor

des Absperrschiebers mit Abstand von der inneren Stirnfläche angeordnet ist. Hierbei besteht das Verschlußstück aus einer verhältnismäßig harten Gummihülle, in deren Hohlraum eisenbewehrte Weichgummiteile eingelegt sind, die eine Stauchung und damit Abdichtung des Verschluß Stückes ermöglichen. Die zentral eingesetzte, an ihrem unteren Ende durch eine Scheibe abgeschlossene Metallbüchse, die in nicht gestauchtem Zustand der elastischen Teile mit Abstand von der inneren Stirnfläche des Verschlußstückes endet, dient hier als mittlere Führung und Schutz der Bedienungsspindel gegen die radialen Ausdehnungen der Weichgummiteile nach innen.of the gate valve is arranged at a distance from the inner end face. Here there is the closure piece Made of a relatively hard rubber shell with iron-reinforced soft rubber parts in the cavity are inserted, which allow compression and thus sealing of the closure piece. the Centrally inserted metal sleeve, closed at its lower end by a disk, which is not compressed Condition of the elastic parts at a distance from the inner face of the closure piece ends, serves here as a central guide and protection of the operating spindle against radial expansion the soft rubber parts inside.

Im Zusammenhang mit Ventilen mit metallischem Spreizverschluß ist an sich die Anwendung von Tellerfedern bekannt, wobei die Federn lediglich als Zwischenglied zwischen Spindel und Spreizscheibe vorgesehen sind, um von vornherein Überbeanspruchungen auszuschalten.In connection with valves with a metallic expansion lock, the use of disc springs is per se known, with the springs only as an intermediate link between the spindle and spreader disc are provided in order to prevent overstressing from the outset.

Es ist weiter auch an sich die Anwendung einer Vorspannung bei stauchbaren Verschlußstücken von Ventilen nicht neu.It is also in itself the application of a preload in compressible closure pieces of Valves not new.

Von diesen an sich bekannten Maßnahmen wird bei dem Erfindungsgegenstand Gebrauch gemacht.Use is made of these measures, which are known per se, in the subject matter of the invention.

Das zuletzt erwähnte bekannte Merkmal ist bei einem Ventil mit Blähkörper in Form eines nach unten offenen, elastischen Rohres bekannt, wobei ein zylindrisches Verschluß stück durch eine auf den Stirnrand wirkende Metallbüchse vorspannbar ist und nach einmal vorgenommener Einstellung der Vorspannung in diesem Zustand verbleibt. Bei Abnutzung des Verschlußstückes kann die Vorspannung mit Hilfe eines Schraubgliedes nachgestellt werden. Bei dieser Ausbildung unterliegt das Verschlußstück einem beträcht-The last mentioned known feature is in a valve with an inflatable body in the form of a downward open, elastic tube known, with a cylindrical closure piece by one on the front edge acting metal sleeve can be pre-tensioned and after setting the pre-tension in this state remains. When the closure piece is worn, the preload can be achieved with the aid of a Screw link can be readjusted. In this training, the locking piece is subject to a considerable

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lichen Verschleiß, der einen dichten Abschluß bereits nach kurzer Benutzungszeit in Frage stellt.lichen wear and tear, which calls into question a tight seal after a short period of use.

Der Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein Absperrschieber, durch den die aufgezeigten Mangel beseitigt werden, und zwar im wesentlichen dadurch, daß zwischen innerer Stirnfläche und dem freien Ende der Büchse eine bei Ventilen bekannte, aus zwei gewölbten Tellerfedern bestehende Federeinrichtung vorgesehen ist, durch die das Verschlußstück im Sinne einer Verlängerung in axialer Richtung und damit zugleich einer Zusammenziehung in radialer Richtung bis zur Erreichung der Schließstellung vorgespannt ist, wobei sich die Tellerfedern mit ihrem zentralen Teil gegeneinander und die der Spindel zugewandte Tellerfeder mit ihrem Rand an der Büchse abstützt.The object of the invention is now a gate valve, which eliminates the identified deficiency are, essentially in that between the inner face and the free end the bushing is a spring device known from valves and consisting of two arched disc springs is provided through which the closure piece in the sense of an extension in the axial direction and thus at the same time a contraction in the radial direction is biased until the closed position is reached is, with the central part of the disc springs against each other and those facing the spindle Disc spring is supported with its edge on the bush.

Einer solchen Ausbildung des Verschlußstückes liegt der Gedanke zugrunde, daß zur Erzielung des zum sicheren Abdichten notwendigen spezifischen Dichtdruckes im unteren Bereich des Verschluß Stückes verhindert werden muß, daß es während der Schließbewegung gestaucht wird, bevor es die untere Endstellung erreicht hat. Erst nachdem sich die äußere Stirnfläche des Verschlußstückes in die entsprechende Vertiefung im Gehäuse dichtend eingelegt hat, kann durch weitere axiale Verschiebung des Druckstückes des Absperrschiebers gemäß der Erfindung, wobei die Federeinrichtung gleichfalls zusammengedrückt wird, das Verschlußstück gestaucht und mithin ein dichter Abschluß an der Gehäusewand, und zwar auch bei seitlicher Versetzung unter dem Einfluß des Staudruckes, erzielt werden. Damit sich das Verschlußstück mit der an sich bekannten kalottenartigen äußeren Stirnfläche in der unteren Endstellung auch bei seitlicher Versetzung unter dem Einfluß des Staudruckes der strömenden Flüssigkeit stets mit ganzer Fläche aufsetzt, ist erfindungsgemäß der Mittelpunkt der kalottenartigen Stirnfläche in den oberen, noch im Gehäuse geführten Teil des Verschlußstückes verlegt.Such a design of the closure piece is based on the idea that to achieve the specific sealing pressure required for secure sealing in the lower area of the closure piece it must be prevented that it is compressed during the closing movement before it reaches the lower end position has reached. Only after the outer face of the closure piece is in the corresponding Has inserted a recess in the housing in a sealing manner, by further axial displacement of the pressure piece the gate valve according to the invention, wherein the spring device is also compressed, the closure piece is compressed and therefore a tight seal on the housing wall, including at lateral displacement under the influence of the dynamic pressure can be achieved. So that the locking piece with the well-known dome-like outer end face in the lower end position as well in the case of lateral displacement under the influence of the dynamic pressure of the flowing liquid, always with the whole Surface touches down, according to the invention, the center point of the dome-like face is in the upper, still in Housing guided part of the locking piece relocated.

Die Tellerfedern können zweckmäßig durch einen einseitigen, sie durchdringenden Füh rungs an satz einer tellerartigen ,Scheibe in ihrer Lage zueinander und zum Verschluß stück gehalten werden, wobei die Scheibe zwischen den Federn und der inneren Stirnfläche vorgesehen und ihre Form dem inneren geschlossenen Ende des Hohlraumes vom Verschlußstück angepaßt ist.The disc springs can expediently by a one-sided, penetrating guide to set a plate-like, disc are held in their position to each other and to the closure piece, with the Washer provided between the springs and the inner face and its shape to the inner closed The end of the cavity is adapted from the closure piece.

Bei Ausübung des Dichtdruckes auf das Verschlußstück tritt nur eine dem kleinen Federweg der Tellerfedern entsprechende geringe Stauchung des zylindrisehen Teiles des Verschlußstückes ein. Diese geringe Stauchung ergibt vergleichsweise schwache Reibungskräfte, ist aber andererseits ausreichend, um auch an der Mantelfläche des Verschluß Stückes die Abdichtung zu erzielen.When the sealing pressure is exerted on the closure piece there is only a slight compression of the cylinder, corresponding to the small spring deflection of the disc springs Part of the closure piece. This low compression results in comparatively weak frictional forces, on the other hand, it is sufficient to also achieve the seal on the lateral surface of the closure piece to achieve.

Als weiterer Vorteil der Ausbildung gemäß der Erfindung ergibt sich eine exakte Hubbegrenzung in der Schließstellung.Another advantage of the design according to the invention is an exact stroke limitation in the Closed position.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Absperrschiebers gemäß der Erfindung im Schnitt veranschaulicht, wobei von der Darstellung des kompletten, bekannten Gehäuses des Absperrschiebers abgesehen ist. Das Gehäuse ist jedoch, soweit es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist, angedeutet. In the drawing, an embodiment of a gate valve according to the invention is schematically illustrated in section, with the representation of the complete, known housing of the gate valve apart is. However, the housing is indicated as far as it is necessary to understand the invention.

Das Verschlußstück 1 ist als becherförmiger Hohlkörper aus elastischem, also stauchbarem Material geformt und ist an seinem oberen Ende mit einem Druckstück 2 verbunden, das mit der Spindel 3 im Eingriff steht. An seiner äußeren Stirnfläche 12 ist das Verschlußstück 1 als Kugelkalotte 4 geformt, die sich in eine korrespondierende Vertiefung 5 im Gehäuse 6, wie dargestellt, in der unteren Endstellung des Verschlußstückes 1 einfügen kann. Der Mittelpunkt der Kalotte liegt im oberen, stets noch im Gehäuse geführten Teil des Verschlußstückes.The closure piece 1 is formed as a cup-shaped hollow body made of elastic, ie compressible material and is connected at its upper end to a pressure piece 2, which is connected to the spindle 3 in the Engagement is. At its outer end face 12, the closure piece 1 is shaped as a spherical cap 4, which into a corresponding recess 5 in the housing 6, as shown, in the lower end position of the closure piece 1 can insert. The center of the dome is in the upper one, still in the housing guided part of the breechblock.

Im zylindrischen Hohlraum des Verschlußstückes 1 befindet sich eine mit dem Druckstück 2 in Verbindung stehende Abstützbüchse 7 und eine Federeinrichtung, die das Verschlußstück 1 im Sinne einer Verlängerung in axialer Richtung unter Vorspannung hält. Die Federeinrichtung besteht beim Ausführuingsbeispiel aus zwei gewölbten Tellerfedern 8, 9, welche sich mit ihrem zentralen Teil berühren. Die obere Feder 8 stützt sich mit ihrem Rand gegen die Büchse 7.In the cylindrical cavity of the closure piece 1 there is one with the pressure piece 2 in connection standing support bushing 7 and a spring device, which the locking piece 1 in the sense of an extension holds under tension in the axial direction. The spring device exists in the exemplary embodiment from two arched disc springs 8, 9, which touch with their central part. The upper The edge of the spring 8 rests against the bush 7.

Die Tellerfedern 8, 9 werden in ihrem Mittelteil durchdrungen von einem einseitig an einer telleraartigen Scheibe 10 vorgesehenen Führungsansatz 11. Dadurch werden sie in ihrer Lage zueinander gesichert, Die Scheibe 10 ist in ihrer Form dem inneren geschlossenen Ende des Hohlraumes des Verschlußstückes 1 angepaßt und liegt mit ihrer ganzen unteren Fläche an der inneren Stirnfläche 13 des Verschluß-Stückes 1 an. Auf diese Weise sind die Tellerfedern 8,9 auch in ihrer Lage gegenüber dem Verschlußstück 1 gehalten. «The disc springs 8, 9 are in their middle part penetrated by a one-sided at a tellera-like Disc 10 provided guide approach 11. This secures them in their position to each other, The disc 10 is in its shape the inner closed end of the cavity of the closure piece 1 adapted and lies with its entire lower surface on the inner end face 13 of the closure piece 1 at. In this way the Belleville washers are 8.9 also held in their position with respect to the locking piece 1. «

Die Füchse 7 ist in ihrer Länge in bezug auf die Hohlraumlänge des Verschlußstückes 1 so bemessen, daß die Federeinrichtung 8 bis 11 eine Vorspannung auf den Boden des Verschlußstückes 1 ausübt, durch die die äußere Stirnfläche 12 des Verschlußstückes 1 vor dem Wirksamwerden des von der Spindel 3 ausgeübten eigentlichen, allseitigen Dichtungsdruckes auf das Verschluß stück 1 mit Vorspannung in die Vertiefung 5 des Gehäuses (Gehäusesitz) eingedrückt wird.The length of the foxes 7 is so dimensioned in relation to the cavity length of the closure piece 1, that the spring device 8 to 11 exerts a bias on the bottom of the closure piece 1 by the outer end face 12 of the locking piece 1 before the action of the spindle 3 exerted actual, all-round sealing pressure on the closure piece 1 with bias in the recess 5 of the housing (housing seat) is pressed.

Claims

Patent claims:

1. Gate valve with a cylindrical, cup-shaped hollow body made of elastic material as a compressible closure piece, which at one end by a pressure piece with the operating spindle is connected and with the other end, which is the outer end face of the closure piece forms, engages in the closed position sealingly in a corresponding recess in the housing, a sleeve being inserted into the cavity, the free one from the spindle remote end in the open position of the gate valve at a distance from the inner end face is arranged, using a bias of the plug material, thereby characterized in that between the inner end face (13) and the free end of the sleeve (7) one at Valves known, consisting of two arched disc springs (8, 9) are provided spring device is through which the closure piece (1) in the sense of an extension in the axial direction and thus at the same time a contraction in the radial direction until the closed position is reached is biased, the disc springs (8, 9) with their central part against each other and the the disk spring (8) facing the spindle is supported with its edge on the bushing (7).

2. Gate valve according to claim 1, characterized in that the plate springs (8, 9) through a one-sided, penetrating guide extension (11) of a plate-like disc (10) in their Position to each other and to the \ ^ locking piece (1) held are, the disc (10) between the

Springs (8, 9) and the inner end face (13) provided and their shape to the inner closed The end of the cavity of the closure piece (1) is adapted.

3. Gate valve according to claim 1 with a dome-like outer end face of the closure piece, characterized in that the center of the dome-like end face (12) in the upper, still guided in the housing part of the closure piece (1) lies.

Considered publications: German Patent Nos. 903 769, 897 032, 792, 832 822, 824129, 811527, 582 909; Austrian Patent No. 171 578; U.S. Patent No. 2,290,251.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings