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Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit einer, eingetretene Undichtheiten des Verschlusses anzeigenden, eine Messkammer umfassenden Einrichtung, die beim Schliessen des Ventils in Funktion tritt und deren Innendruck hiebei erhöht wird, z. B. in dem das Volumen der Messkammer verkleinert wird, wobei die Messkammer über einen Kanal, der den aus 2 radial beabstandeten Sitzringen bestehenden Ventilsitz im Gehäuse durchsetzt, mit einer Kontrolleinrichtung in Verbindung steht und die Messkammer an einem in Richtung der Schliessbewegung geführten Halteorgan befestigt ist.
Bei Einrichtungen der vorgenannten Art haben sich Undichtheiten ergeben, weil der Ventilsitz von einem Balg getragen ist, der schon nach relativ kurzer Verwendungszeit, grössenordnungsmässig im Bereich zwischen 2 bis 6 Wochen, weich wurde und solcherart seine Federeigenschaften weitgehend verlor.
Bedingt durch den Ausfall der Federkraft des Metallbalges sind bei der bekannten Einrichtung dann lediglich zirka 50% des anfänglichen Pressdruckes vorhanden. Ein derart verminderter Pressdruck reicht jedoch nicht aus, um den Sitz abzudichten und einen Prüfdruck zuzulassen, der sicherstellt, dass ein Sicherheitsschalter betätigt wird. Dadurch kommt es zu einer Störungsmeldung und als Folge zu einem Ausfall einer gasbefeuerten Anlage (Kesselanlage).
Es ist nun bekannt, dass sich durch Hitzeeinwirkung Konstruktionsteile ungleichmässig verformen.
Dadurch gleichen sich solche Teile nicht mehr genau aneinander an. Durch Hitzeeinwirkung und den in den Heizgasen (Stadt-Erdgas-Gichtgas) enthaltenen Schwefel kommt es weiters zu einer Vulkanisierung des Materials der Dichtung. Dies bedingt eine Erhöhung der Härte des Gummis der Dichtung. Durch den bereits erwähnten, bei der bekannten Einrichtung auftretenden Verlust von 50% der anfänglichen Federkraft und das Härterwerden des Materials reicht dann die, bei der bekannten Konstruktion noch mögliche Belastung nicht aus, eine einwandfreie Abdichtung zu bewerkstelligen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter den im Betrieb auftretenden Bedingungen, eine einwandfreie Abdichtung sicher zu stellen. Dieses Ziel wird bei einem Absperrventil der eingangs erwähnten Art erreicht, wenn gemäss der Erfindung, die Messkammer in einem glockenförmigen, starre Wandungen aufweisenden Zylinder gebildet ist, in dem dichtend ein Kolben gleitbar gelagert ist, der den messkammerseitigen Ventilsitz trägt, und wenn der glockenförmige Zylinder gelenkig an dem Halteorgan befestigt ist. Durch die erfindungsgemässe Anordnung des Dichtsitzes auf einem Kolben kann ein hinreichender Druck ausgeübt werden, um die Abdichtung zu sichern, wobei durch die gelenkige Verbindung zwischen dem glockenförmigen Zylinder und seinem Halteorgan eine automatische Zentrierung selbst für den Fall, dass sich der gehäuseseitige Ventilsitz verformt, sichergestellt ist.
Tritt ein solcher Fall ein, kann sich nämlich die aus dem Kolben und dem glockenförmigen Zylinder bestehende Baugruppe auch schräg zur Bewegungsrichtung des Halteorgans stellen, wobei immer noch eine hinreichend starke Belastbarkeit des Kolbens und damit auch des Ventilsitzes sichergestellt ist.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung können stärkere Schliessfedern eingebaut werden, u. zw. von ungefähr 13 kg, welche sich einerseits am Ventilteller und anderseits an einem Flansch des Ventilgehäuses abstützt. Durch das Eigengewicht des kompletten Ventilstössels, das zirka 2 kg beträgt, wird eine Gesamtkraft von ungefähr 15 kg auf den Dichtsitz zur Einwirkung gebracht.
Hiebei kann auch ein Rückschlag aus der Gasfeuerung, die mit einem erfindungsgemässen Absperrventil ausgestattet ist, die Abdichtung nicht aufheben. Es müsste nämlich eine Kraft von mehr als 15 kp gegen den Gasfluss wirken, um den Ventilsitz abzuheben. Eine solche Kraft würde einen Druck von 15 x 104 mm WS erforderlich machen. Nach den Vorschriften des TÜV für die Güteklasse 1 A sind jedoch nur 15 x 102 mm WS vorgeschrieben.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung eines Absperrventils kann somit bei allen im Betrieb auftretenden Belastungen und Wärmebeanspruchungen eine einwandfreie Abdichtung sichergestellt werden.
Dies stellt die Vermeidung eines gegen Ermüdungserscheinungen anfälligen Balges und ein in sich starrer Körper, der sich jedoch durch die gelenkige Lagerung einstellen kann, sicher. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass der messkammerseitige Ventilsitz am Kolben des glockenförmigen Zylinders ringförmige, radial beabstandete Dichtlippen aufweist, zwischen welchen der von der Messkammer kommende Kanal einmündet. Diese Ausführungsform vermeidet eine gegenseitige Beeinflussung der Dichtlippen bei der Abdichtung und stellt sicher, dass die Dichtlippen verschieden tief auf die ihnen gegenüberliegenden Dichtsitze aufgepresst werden können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen, wie dies bei der vorerwähnten bekannten Einrichtung zu erwarten wäre, wo eine durchgehende Scheibe vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, das ein erfindungsgemässes Absperrventil im Längsschnitt zeigt, näher erläutert.
Das erfindungsgemässe Absperrventil weist ein Gehäuse --12-- auf, in welchem eine, eine Messkammer - umfassende Einrichtung angeordnet ist, wobei diese Messkammer, die durch die Einbeziehung des kompletten Ventilstössels gebildet wird, erst beim Schliessen durch Kompression in der Kammer --23-- in Funktion tritt. Die im Gehäuse --12-- angeordnete Einrichtung dient dazu, eingetretene Undichtheiten des Verschlusses anzuzeigen. Die Erhöhung des Innendruckes in der Messkammer --23-- kann etwa durch Verkleinern des Volumens der Messkammer --23-- erfolgen. Im Gehäuse --12-- befindet sich ein Ventilsitz - -16--, der aus zwei radial beabstandeten Sitzringen besteht.
Zwischen den beiden Sitzringen des gehäuseseitigen Ventilsitzes --16-- befindet sich ein Ringraum --18--, in welchen ein aus dem Gehäuse - hinausführender und in eine nicht näher dargestellte Kontrolleinrichtung mündender Kanal --17-einmündet. Die Messkammer --23-- ist an einem, in Richtung der Schliessbewegung des Ventils geführten Halteorgan --6-- befestigt und ist in einem glockenförmigen, starre Wandungen aufweisenden Zylinder - gebildet. Der glockenförmige Zylinder --9-- ist hiebei gelenkig an dem Halteorgan --6-- befestigt.
In diesem Zylinder --9-- ist dichtend ein Kolben --14-- gleitbar gelagert. Die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Innenwandung des glockenförmigen Zylinders --9-- erfolgt hiebei durch eine Lippen- dichtung-10--, die im Kolben --14-- verankert ist und deren Lippen die Innenwandung des glockenförmigen Zylinders --9-- bei Bewegung des Kolbens bzw. des Zylinders --9-- entlang gleiten. Der Kolben - trägt den messkammerseitigen Ventilsitz --15--, der mit dem gehäuseseitigen Ventilsitz --16-zusammenwirkt und nach dem Aufsetzen auf den gehäuseseitigen Ventilsitz --16-- den Ringraum --18-- nach oben abschliesst, wobei jedoch dieser Ringraum über einen im Kolben befindlichen Kanal mit der Messkammer --23-- in Verbindung gebracht werden kann.
In dem Kolben --14-- ist gleitbar ein Steuerkolben --11-- für den Abschluss des, den Kolben --14-- durchsetzenden und zwischen den Lippen des messkammerseitigen Ventilsitzes --15-- ausmündenden Kanals gelagert. Der Steuerkolben --11-- steht hiebei unter dem Einfluss einer Belastungsfeder --3--, die bestrebt ist, den Steuerkolben --11-- in eine Stellung zu bewegen, in der der Kanal im Kolben --14-- offen ist. Der messkammerseitige Ventilsitz --15-am Kolben --14-- weist, wie bereits erwähnt, ringförmige, radial beabstandete Dichtlippen auf, zwischen welchen der von der Messkammer --23-- kommende, im Kolben --14-- befindliche Kanal einmündet.
Die Betätigung des Ventils erfolgt magnetisch durch eine Magnetspule --5--, die in einem Gehäuse untergebracht ist, das mittels eines Flansches --8-- auf das Ventilgehäuse --12-- aufgesetzt und mit dem Ventilgehäuse verschraubt ist. Das Halteorgan --6-- der Messkammer --23-- bildet den Anker der Magnetspule und steht unter dem Einfluss einer Druckfeder --4--, die bestrebt ist, das Halteorgan in Richtung des Abschlusses des Ventils zu bewegen. Das Ventil verharrt so lange in der Offenstellung, so lange die Magnetspule --5-- unter Spannung steht. Der Kolben --14--, der im glockenförmigen Zylinder - gleitbar gelagert ist, steht unter dem Einfluss einer Feder --1--, die bestrebt ist, den Kolben --14-- in eine Stellung zu bewegen, in der das Messkammervolumen-23-am grössten ist.
In dieser Stellung wird der Kolben --14-- durch einen Anschlag --13-- am glockenförmigen Zylinder --9-- gehalten.
Der Anschlag --13-- ragt hiebei von der Wandung des glockenförmigen Zylinders gegen die Achse des Zylinders --9-- und der Kolben --14-- liegt mit einer sich radial erstreckenden Schulter an diesem Anschlag an. Die Feder-l-ist mit einem Ende am Flansch --8-- des Magnetspulengehäuses und mit dem andern Ende am Kolben --14-- abgestützt.
Sobald die Magnetspule --5-- stromlos wird, erfolgt der Abschluss des Ventils, dies jedoch in zwei Etappen. Zunächst wird hiebei der Kolben --14-- unter der Wirkung der Feder-l-gegen den gehäuseseitigen Ventilsitz --16-- gepresst. Darauffolgend wird dann der glockenförmige Zylinder --9-unter dem Einfluss der Druckfeder --4-- gemeinsam mit dem Halteorgan --6-- in Schliessrichtung bewegt. Hiedurch wird das in der Messkammer --23-- befindliche Medium über den im Kolben --14-- befindlichen Kanal und den Auslasskanal --17-- der Kontrolleinrichtung, die einen Gasdruckschalter enthält, zugeführt, der das Ventil überwacht.
Am Ende der durch die Feder --4-- bewirkten Abwärtsbewegung des glockenförmigen Zylinders --9-erfolgt eine Betätigung des Steuerkolbens --11--, wobei ein im glockenförmigen Zylinder --9-- befindlicher Anschlagkörper --7-- zur Anlage kommt. Dadurch wird der Steuerkolben --11-- entgegen dem Einfluss seiner Belastungsfeder --3-- gegen einen im Kolben --14-- befindlichen O-Ring gepresst und verschliesst hiebei den im Kolben --14-- befindlichen Kanal.
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Damit ist die Verbindung zwischen der Messkammer --23-- und dem Kanal --17-- unterbrochen. Sollte der Ventilsitz undicht sein, so kann aus der Kammer der Kontrolleinrichtung Druck entweichen und der Gasdruckschalter betätigt werden und die aufgetretene Undichtheit melden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Absperrventil mit einer, eingetretene Undichtheiten des Verschlusses anzeigenden, eine Messkammer umfassenden Einrichtung, die beim Schliessen des Ventils in Funktion tritt, und deren Innendruck hiebei erhöht wird, z. B. indem das Volumen der Messkammer verkleinert wird, wobei die Messkammer über einen Kanal, der den aus zwei radial beabstandeten Sitzringen bestehenden Ventilsitz im Gehäuse durchsetzt, mit einer Kontrolleinrichtung in Verbindung steht und die Messkammer an einem in Richtung der Schliessbewegung geführten Halteorgan befestigt ist, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass die Messkammer (23) in einem glockenförmigen, starre Wandungen aufweisenden Zylinder (9) gebildet ist, in dem dichtend ein Kolben (14) gleitbar gelagert ist,
der den messkammerseitigen Ventilsitz (15) trägt, und dass der glockenförmige Zylinder (9) gelenkig an dem Halteorgan (6) befestigt ist.