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Entlastete Doppelsitzveittil.
Die Erfindung betrifft ein entlastetes doppel-oder mehrsitziges Steuerventil, insbesondere für DamIJfmaschinen. 11m den bei höheren Temperaturen auftretenden ungleichen Wärmedehnungen zwischen Ventil und Ventilgehäuse Rechnung zu tragen, hat man derartige Ventile dadurch zu nachgiebigen gemacht, dass man den Ventilkörper in zwei übereinander axial verschiebbare Abschlusskörper derart unterteilte, dass ein jeder von ihnen einen Ventilsitz trägt. Hiebei hat man entweder einen der Ventilsitze an einem am Ventilkörper axial verschiebbar gelagerten, mit Federn belasteten Ring angeordnet, oder es wurde umgekehrt der Ventilkörper selbst über die Nabe des den andern Ventilsitz tragenden Ringes axial verschiebbar angeordnet. Weder die eine noch die andere Lösung war befriedigend.
Es bereitet einerseits Schwierigkeiten, den verschiebbaren Ventilsitz dicht am Ventilkörper zu halten und das elastische Element betriebssicher auszuführen, anderseits bleibt der lose Ring, insbesondere aber der verschiebbare Ventilkörper, bei Fortlassen der Federbelastung und bei schnellem Arbeiten der Ventile infolge Trägheit seiner verhältnismässig grossen Masse zurück und schliesst somit verspätet.
Von diesen bekannten Ventilen unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, dass der den nachgiebigen Veutilsatz tragende Ring mittels mehrerer Abstufungen in den Ventilkörper bzw. in den ihn darin festhaltenden Anschlagring derart mit dem erforderlichen axialen Spiel eingreift, dass der lose Ring in beiden Richtungen zwangläufig vom Ventilkörper mitgenommen wird. Im Betrieb wird das Ventil durch die Wärmedehnung des Ventilkörpers zu einem nachgiebigen, bei dem der Ventilring durch den auf ihn einwirkenden Dampfdruck in Anlage gehalten wird und bei dem das Spiel des Ventilringes grösser als die Wärmedehnung des Materials ist.
Hiebei bilden die Abstufungen mit den anliegenden Teilen radial gerichtete Kammern mit abwechselnd innen bzw. aussen liegender Dichtfläche, so dass der durchtretende Dampf mehrfachem Richtungswechsel und mehrfacher Expansion ausgesetzt ist und dadurch eine vollständig dichte Führung des Ventilringes am Ventilkörper erzielt wird. Ein derartiger Ring lässt sieh gleich gut am oberen wie am unteren Sitz des Ventils anbringen. Mit ihm ausgerüstete Ventile eigenen sich besonders gut für Heissdampfmasehinen und für höchste Drücke.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht, u. zw. zeigen Fig. 1, 2 und 3 ein Ventil mit oberem losen Sitz als Einlassventil für äusseren Überdruck und Fig. 4 dasselbe als Auslassventil und losem unteren Sitz für inneren Überdruck. Fig. 5 zeigt in grösserem Massstabe die Lage des Ventilringes im betriebswarmen Zustande. Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungs- formen von beweglichen Ventilsätzen mit zugehörigem Anschlagring in grösserem Massstabe.
In den Figuren ist a der Ventilkörper und b ein den einen beweglichen Ventilsitz tragender Ring, der durch einen Anschlagring e gehalten wird, der mittels Gewindes oder auf sonst bekannte Weise an dem Ventilkörper befestigt ist. Der Ventilring b greift mittels einer Abstufung e in eine entsprechende Ausdrehung des Ventilkörpers a ein, wobei der ihn übergreifende Ansehlagring e in kaltem Zustande den Ventilring fest auf seinen Sitz hält, so dass in dieser Beziehung das ganze Ventil wie ein starres wirkt. Hiebei ist auf der andern Seite der Abstufung eine Fuge l'vorgesehen, die beim Einschleifen des Ventils in kaltem Zustande durch eine Beilage ausgefüllt wird, welche nach dem Einschleifen wieder entfernt wird.
Beim Öffnen des Ventils erfolgt die Mitnahme des Ringes b durch den Ventilkörper a bzw. den
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Spiel angefertigt, dass er sich leicht bewegen lässt und abdichtet. Ausserdem besitzt er eine Längsbewegung, die ihm das bestimmte Spiel f zwischen der Abstufung e und dem Ventilkörper a bzw. dem Gewindering c gestattet.
Wie die Fig. 7 zeigt, kann der Ring b im Innendurchmesser mit mehreren Abstufungen versehen sein zur Erzielung einer besseren Abdichtung und Entlastung. Der Ventilsitz kann Plan-oder Konussitz haben. Auch kann das Ventil selbst durch entsprechende Bemessung in bekannter Weise entlastet ausgebildet sein.
Im Betriebe wird der Ventilkörper a mit seinem festen Sitz g durch den Spindeldruck abgedichtet, während der lose, drehbare und längsbewegliche Ring b allein durch den auf ihm lastenden Überdruck des abzudichtenden Dampfes od. dgl. auf die Gehäusesitzfläche gepresst wird. Hiebei bilden sich im Betriebe durch die stärkere Ausdehnung des Ventilkörpers zwischen den einzelnen Stufen des Abdichtungringes radiale Kammern f, f' (Fig. 5) mit abwechselnd an den verschiedenen Innendurchmessern des Ringes b liegenden Dichtungsflächen, so dass der durchtretende Dampf einem mehrfachen Richtungwechsel und einer mehrfachen Expansion ausgesetzt ist, wodurch eine vollständig dichte Führung des Ventilringes am Ventilkörper erreicht wird.
Die dichte Führung wird hiebei wesentlich dadurch unterstützt, dass das erst bei höheren Temperaturen frei gegebene Spiel f des Ventilringes nicht grösser als die tatsächlich eingetretene Wärmedehnung ist.