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Spindelkupplung für Hochdruckventile
Die Erfindung betrifft eine Spindelkupplung für Hochdruckventile, bei der die zur Stirnfläche der
Spindel gegenüberliegende Stirnfläche der Spindelverlängerung mit einem Druckstück bzw. einer Druckpfanne versehen ist.
Bei Ventilen, an deren Spindel eine Spindelverlängerung angesetzt ist, ist das Stirnende der Spindel mit einem Druckstück versehen, dessen etwa kugelkalottenartige Oberfläche in einer Druckpfanne gelagert ist, deren Krümmung einen grösseren Radius besitzt als die Krümmung der Kugelkalotte des Druckstückes. Die beiden Teile, Druckstück und Druckpfanne, liegen beim geschlossenen Ventil und auch während einer axialen Verschiebung der Ventilspindel, wie dies beim Öffnen unter Druck und Schliessen des Ventils der Fall ist, satt aufeinander auf.
Die Druckkraft, mit der das Druckstück und die Druckpfanne aneinander liegen, ist in der Schliessstellung des Ventils sowohl durch den statischen Druck des auf dem Ventilkegel lastenden Mediums als auch infolge der zwischen Ventilkegel und Ventilsitz auftretenden Anpresskraft grösser als während der axialen Verschiebung der Ventilspindel, dennoch ist die Beanspruchung dieser Teile in der Schliessstellung des Ventils geringer als während der axialen Bewegung der Ventilspindel, bei der die Pfanne auf dem an einer Drehung gehinderten Druckstück durch das Drehen der Spindelverlängerung reibt. Die dadurch bedingte Abnutzung der beiden aufeinander liegenden Teile ist bei Ventilen, deren zu steuerndes Medium einem geringen Druck ausgesetzt ist, unbeachtlich.
Bei Hochdruckventilen jedoch, deren Medium einen Druck von etwa 1000 atü besitzt und bei denen die Stopfbüchsenpackung zur ausreichenden Dichtung des Ventilspindel-Durchlasses einem dementsprechend hohen Pressdruck ausgesetzt ist, sind die Reibungskräfte, die bei einer Spindelverschiebung auftreten, bedeutend, so dass während des Öff- nungs- und Schliessvorganges des Hochdruckventils die Oberfläche des Druckstückes und der Druckpfanne einer hohen Beanspruchung und damit einer grossen Abnutzung ausgesetzt sind.
Um diese Abnutzung zu vermindern, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, zwischen den Stirnflächen der Spindel und der Spindelverlängerung in an sich bekannter Weise Federn vorzusehen und zwischen einer Stirnfläche und den Federn ein Lager, vorzugsweise ein Kugellager, anzuordnen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Spindelkupplung sind diese Federn als das Druckstück und die Druckpfanne umschliessende Tellerfedern ausgebildet.
Die Federn haben hiebei die Aufgabe, durch ihre Spannkraft das Druckstück während der axialen Verschiebung der Spindel, u. zw. während der Spindelbewegung von der Öffnungsstellung des Ventils bis zur Fühlungnahme des Ventilkegels mit der Ventilsitzfläche, wie auch während der gegenläufigen Bewegung, von der Druckpfanne entfernt zu halten, um eine Reibung der beiden Teile während dieser Bewegung zu verhindern. Zur Erleichterung des Gleitens der Federn auf der Stirnfläche der Spindelverlängerung während der Drehung ist zwischen den Federn und der Stirnfläche ein Kugellager angeordnet.
Die Spannkraft der Federn muss hinreichend gross sein, um sowohl die bei dieser Längsbewegung auftretenden Reibungskräfte als auch die auf den Ventilkegel wirkende Druckkraft des Mediums zur Gänze aufzunehmen. Erst wenn der Ventilkegel mit der Ventilsitzfläche in Berührung gekommen ist und in
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der Folge mit der weiteren Drehung der Spindelverlängerung der Ventilkegel zunehmend auf den Ventilsitz gepresst wird, überschreitet diese hiezu aufgewendete Kraft die Spannkraft der Federn, so dass die Federn vorerst flachgedrückt werden und anschliessend die Pfanne mit dem Druckstück in Berührung kommt, um den Ventilkegel mit der weiteren Drehung der Spindelverlängerung fest auf seinen Sitz zu pressen.
Zweckmässig werden hiezu Tellerfedern verwendet, weil diese Federn eine genügend grosse Spannkraft besitzen, um das Druckstück einerseits von der Druckpfanne zu lösen und anderseits gut deformierbar sind, um einen hinreichend grossen Hub zuzulassen, damit das Druckstück auf der Pfanne aufsetzen kann.
Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Die innerhalb der am Ventilgehäuse vorgesehenen Laterne-2-angeordnete Ventilspindel-l- weist ein Druckstück --3-- auf, das in deren Stirnfläche eingepresst ist. Diesem Druckstück--3-- liegt eine Druckpfanne --4-- gegenüber, die in der Stirnfläche der Spindelverlängerung --5- angeordnet
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Relativbewegung zwischen Spindelverlängerung Hülse --12-- zuzulassen. Zur Verbindung der beidenHälftenderHülse--12--isteinHaltering--13--übergeschoben, derinseinerLagemitzweiSpreiz- ringen-14, 15- gesichert ist.
Die Konizität der Tellerfedern --8-- muss hinreichend gross sein, um im gespannten Zustand ein sattes Anliegen des Druckstückes --3- in der Pfanne--4-- zu gewährleisten. Ebenso muss die axiale Spannung der Tellerfedern --8-- ausreichen, die Reibungskräfte aufzunehmen, die bei der axialen Verschiebung der überlasteten Ventilspindel-l-auftreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spindelkupplung für Hochdruckventile, bei der die zur Stirnfläche der Spindel gegenüberliegende Stirnfläche der Spindelverlängerung mit einem Druckstück bzw. einer Druckpfanne versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen diesen Stirnflächen in an sich bekannter Weise Federn (8) vorgesehen sind und dass zwischen einer Stirnfläche und den Federn (8) ein Lager, vorzugsweise ein Kugellager (9), angeordnet ist.