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Absperrorgan.
Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit doppelter Abdichtung, bei dem neben der gebrauch- lichen Dichtung am Sitz noch eine solche durch eine kolbenartige Packung vorgesehen ist. Erfindungsgemäss ist die Anordnung so getroffen, dass die Packung stets allseitig von nicht durchbrochenen und nicht unterbrochenen Wandungen eingeschlossen wird, so dass die Möglichkeit ihrer Beschädigung nahezu ausgeschlossen ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsarten von Ventilen nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. l zeigt in einem Vertikalschnitte, Fig. 2 in einem Horizontalschnitte nach a-b ein Ventil in geschlossenem Zustand, wobei der Durchfluss auf zweierlei Weise gehindert wird. Erstens, wie bei Ventilen bekannter Art, dadurch, dass Ventilkegel und Ventilsitz mit gut aufeinandergepassten Dichtungsflächen fest aufeinander gepresst werden. Zweitens dadurch, dass die Liderung des hier kolbenartig ausgebildeten Abschlusskörpers sich an die innere Wandung eines entsprechend ausgedrehten Ansatzes des Ventilsitzes anpresst, so dass auch bei beschädigten Dichtungsflächen von Sitz und Kegel jeder Durchfluss durch das Absperrorgan verhindert wird.
In dem Ventilgehäuse 1 ist ein Ventilsitz S vorgesehen, der ausser der Sitzfläche (Dichtungsfläche) J einen zylindrischen Aufsatz 4 mit, mit der Dichtungsfläche J konaxiajer Bohrung besitzt. Der Abschlusskörper besteht aus einer unteren Platte 5, die auf ihrer unteren Seite in einen Ventilkegel 6 ausgeht, an dem die der Dichtungsfläche 3 des Ventilsitzes entsprechende Dichtungfläche 7 vorgesehen ist, ferner aus der oberen Platte 8, der zwischen den Platten 5 und 8 befindlichen Liderung (Dichtung, Packung') 9, der Ventilspindel 10 und einer Haube 11, deren Bohrung genau denselben Durchmesser wie die Bohrung des Aufsatzes 4 des Ventilsitzes 2 besitzt und mit dieser stets konaxial ist.
Die Platten 5 und 6 haben zweckmässig genau denselben Durchmesser wie die Bohrungen des Aufsatzes 4 und der Haube 11.
Der untere Rand der Haube 11 und der obere Rand des Aufsatzes 4 sind derart geformt, dass deren Innenkanten beim Niederdrücken der Haube 11 auf den Ansatz 4 genau aufeinanderpassen. Die Innenwandung der Haube 11 und die Innenwandung des Aufsatzes 4 bilden gewissermassen eine einzige Fläche, durch welche, selbst wenn sie abgerundet, abgeschrägt oder sonst wie abgestumpft wären, die Kolbenpackung 9 bei ihren Bewegungen nicht verletzt werden kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist die Haube 11 mit gleichem Aussendurchmesser wie der Aufsatz 4
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dass die Haube 11 bei ihrer Bewegung derart geführt wird, dass mindestens von dem Momente an, in dem ihr unterer Rand sich an den oberen Rand des Aufsatzes 4 anlegt, die Bohrungen von 11 und 4 genau zusammenfallen. Dieser Forderung ist bei der Ausführungsart nach Fig. 1 dadurch entsprochen, dass die Haube 11 in einer sie genau umschliessenden, mit der Bohrung des Aufsatzes 4 genau passenden Ausdrehung im oberen Teile des Ventilgehäuses oder in einer, in diesem eingesetzten Büchse geführt ist.
Damit diese Führung auf grösserer Länge erfolgt, sind in dem Ventilgehäuse die einander diametral gegenüberstehenden Rippen 15 und 16 vorgesehen, deren der Haube 11 zugekehrten Begrenzungsflächen derart ausgeführt sind, dass sie als weitere Führung der Haube dienen. Es könnten auch mehrere solche Rippen angeordnet werden.
Die Ventilspindel 10 ist in die Platte 8 entweder eingeschraubt oder sonst mit ihr fest verbunden oder stützt sich bloss mit einem Bunde 17 von oben auf dieselbe und besitzt nach unten eine Fortsetzung 18, die durch die Kolbenliderung und durch die Platte 5 des Abschlusskörpers reicht und an ihrem unteren
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Ende 19 Schraubengewinde besitzt. Durch Anziehen der auf diesem Gewinde aufgeschraubten Mutter 20 wird die zwischen den Platten 5 und 8 befindliche Kolbendichtung so stark als erforder-
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angedrückt.
Die Haube 11 wird durch eine starke Feder 22, die sich oben gegen den Deckel 23 des Ventilgehäuses 1 oder gegen ein unter diesem im Ventilgehäuse eingesetztes, vertikal verstellbares Widerlager stemmt, stets nach abwärts gedrückt. Die Verstellbarkeit des Widerlagers ist zu dem Zwecke vorgesehen, um den Druck der Feder 22 auf die Haube 11 regeln zu können. Der Aufsatz 4 und die Haube 11 sind so hoch, dass die Kolbendichtung 9 sowohl im ersteren als auch in der Haube vollständig Platz findet, sie somit auch dann, wenn die Haube mit ihrem unteren Rande nicht auf den oberen Rande des Aufsatzes aufliegt, nicht auf eine freie Kante zu liegen kommt.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Wird zwecks Öffnung des Ventiles das Handrad 24 so gedreht, dass die Ventilspindel. M in die Höhe geht, so geht, da die Haube 11 durch die Feder 22 niedergedrückt wird, der Abschlusskörper vorerst ohne die Haube in die Höhe, wobei der aus den Platten 5 und 8 und der dazwischen befindlichen Kolbendichtung 9 bestehende Abschlusskörper sich aus der Bohrung des Aufsatzes 4 des Ventilsitzes 2 in die über diesem befindliche Bohrung der Haube 11 verschiebt.
Erst wenn die obere Begrenzungsfläche der Platte 8 an die untere Fläche der oberen Begrenzungswand 21 der Haube 11 anschlägt, wobei die Packung 9 sich schon ganz in der Haube 11 befindet, wird die Haube 11 bei weiterem Hochschrauben der Ventilspindel von der Platte 8 - entgegen dem Drucke der Feder 22- mit in die Höhe genommen, so dass zwischen dem unteren Rande derselben und dem oberen Rande des Aufsatzes 4 ein ringförmiger Durchflussraum frei wird.
Wird hingegen zwecks Schliessen des Ventiles das Handrad so gedreht, dass die Ventilspindel JM und der Abschlusskörper niedergehen, so macht die Haube 11, von der Feder 22 niedergedrückt, diese Abwärtsbewegung sofort und so lange mit, bis ihr unterer Rand an den oberen Rand des Aufsatzes 4 anschlägt. Bei weiterer Abwärtsbewegung der Spindel gleitet der Abschlusskörper aus der Bohrung der Haube 11 in die darunter befindliche Bohrung des Aufsatzes 4 hinunter, bis die Dichtungsfläche 7 des Ventilkegels sich an die korrespondierende Dichtungsfläche. 3 des Ventilsitzes 2 anlegt.
Wird die Ventilspindel auch dann noch weiter abwärts bewegt, so geht mit dieser von jetzt an bloss die obere Platte 8 des Abschlusskörpers tiefer und presst dabei die zwischen ihr und der unteren Platte 5 befindliche Kolbenpackung 9 immer fester zusammen, so dass sich diese immer fester an die innere Fläche des Aufsatzes 4 anpresst und so den Durchgang eines zwischen den Dichtungsflächen-3 und 7 von Ventilsitz und Ventilkegel doch etwa hindurchtretenden Mittels verhindert.
Ausdrücklich hervorgehoben sei das wesentliche Merkmal der Erfindung, dass bei geschlossenem Absperrorgane die Kolbenpackung 9 an ihrem ganzen äusseren Umfange von der an keiner Stelle Durchbrechungen, Unterbrechungen, Vertiefungen oder Erhöhungen besitzenden, sondern eine ununterbrochene glatte Fläche darstellenden inneren Begrenzungsfläche des Aufsatzes 4, bei offenem Absperrorgane von der ebenfalls an keiner Stelle Durchbrechungen, Unterbrechungen, Vertiefungen oder Erhöhungen besitzenden, sondern auch eine ununterbrochene glatte Fläche darstellenden inneren Begrenzungswand der Haube 11 umschlossen ist ; dadurch ist eine Beschädigung der Packung nach Möglichkeit ausgeschlossen.
Die inneren Kanten des unteren Randes der Haube 5 und des oberen Randes des Aufsatzes 4 können abgeschrägt, abgerundet oder sonstwie abgestupmft sein, um eine Verletzung der Packung bei ihrer Vorbeibewegung an diesen Kanten zu verhindern.
Bei allen Ausführungsarten von Absperrorgane nach der Erfindung könnte die zeitgerechte Mitbewegung der Haube 11 bzw. des dieser entsprechenden, zum Schutze der verwendeten Packung vorgesehenen Teiles (bei den Ausführungsarten nach Fig. 5 und 6 also des Teiles 49) statt mit Hilfe einer auf dieselbe drückenden Feder durch ein mit der Spindel bzw. dem Abschlusskörper in Verbindung stehendes Gesperre, Daumengetriebe, durch entsprechende Verriegelung oder durch Mitnahme durch Reibung erzielt werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der. nach Fig. 1 und 2 dadurch, dass die Haube 11 nicht in einer entsprechenden Ausdrehung des Ventilgehäuses, sondern in einer entsprechenden Ausdrehung einer Verlängerung 25 des Ventilsitzes geführt ist und an ihrem unteren Ende mit einem Zentrierring 26 versehen ist, der sich beim Niedergehen der Haube, in eine entsprechende Ausdrehung am oberen Ende der Ventilsitzverlängerung 25 einschiebt und hiedurch eine konahsiale Lage der Bohrung der Haube 11 und der Bohrung der Verlängerung 25 des Ventilsitzes sichert. In der Verlängerung 25 des Ventilsitzes liegen dabei (Fig. 4) nach c, d fensterartige Ausnehmungen 2/-J2, durch welche bei höchster Lage der Haube 11 das Mittel das Ventil passieren kann.
Ein weiterer Unterschied zwischen der Ausführung nach Fig. 1 und der nach Fig. 3 liegt dann, dass es bei letzterer möglich ist, die zwischen den Platten 5 und 8 befindliche Kolbendichtung-auch bei geschlossenem Ventil und in jeder beliebigen Lage des Abschlusskörpers - von aussen beliebig zusammenpiessen zu können, u. zw. durch entsprechendes Anziehen der Mutter 33.
Die Ausführungen nach Fig. 5 und nach Fig. 6 zeigen Absperrorgane nach der Erfindung mit Verwendung von Abdichtungen, wie solche bei Stopfbüchsen gebräuchlich sind.
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Nach Fig. 5 ist in dem entsprechend ausgedrehten Mittelteil 37 des Ventilgehäuses 1 eine Stopf- büchseupackuug 38 gelagert. Als Stopfbüchsenbrille, zum Zusammenpressen dieser Packung, dient ein Teil 39, in dessen oberem äusserem Umfange Aussengewinde 40 eingeschnitten ist, mittels dessen dieser Teil in dem im Oberteile des Gehäuses 1 (oder in einer in diesem eingesetzten Büchse) eingeschnittenen Muttergewinde eingeschraubt ist. Durch Hoher-oder Tieferschrauben des Teiles 39 kann die Packung 38 zwischen dem Boden 41 des Spurtopfes und dem Boden 42 des Teiles 39 zusammengepresst werden. Der Boden 42 des Teiles 39 ist ventilsitzartig ausgebildet und mit einer Sitzfläche 4.) versehen.
Der Mittelteil des Teiles 39 besitzt fensterartige Durchbrechungen 44,45, durch die bei offenem Ventile ein Mittel fliessen kann.
Der Abschlusskörper besteht aus einem in der Bohrung des Teiles 39 geführten Kolben 46, an den sich ein ventilkegelartig ausgebildeter Teil 47 anschliesst, der die der Ventilsitzfläche entsprechende Dichtungsfläche besitzt. An den Teil 47 schliesst sich dann der zylindrische Teil 48 an, der bei geschlossenem Ventile den oberen Teil der im Sinne der Erfindung durch die Stopfbüchsenpackung dicht zu umschliessenden Kolbenstange vorstellt.
Unter diesem Abschlusskörper ist ein hohler zylindrischer Tell 49 angeordnet, der, durch eine
Feder 50 in die Höhe gedrückt, sich mit seinem oberen Rande gegen den unteren Rand des Teiles 48 presst. Diese Ränder sind derart aufeinandergepresst, dass zwischen ihnen keine Lücke verbleibt, in der sich, wenn diese Flächen aufeinanderliegend beim Schliessen oder Öffnen des Ventiles die Stopfbüchsenpackung passieren, diese einzwängen könnte. Die Feder 50 stützt sich unten gegen die Verschlussschraube 51.
Doch könnte die Einrichtung auch so getroffen werden, dass sie sich gegen ein in den Unterteil des Ventilgehäuses eingesetztes verstellbares Widerlager stemmt, durch dessen Verstellung der Druck der Feder 50 auf den Teil 49 geregelt werden kann. Die Teile 48 und 49 sind höher als die Stopfbüehsenpackung, so dass sie - in entsprechender Lage - die Stopfbüchsenpackung an deren Innenseite mit Sicherheit ganz überdecken. Die Wirkungsweise dieses Ventiles ist folgende :
Wird das Handrad derart gedreht, dass die Ventilspindel in die Höhe geht und dabei den Abschlnsskörper mitnimmt, so folgt demselben der durch die Feder 50 in die Höhe gedrückte Teil 49 sofort, so dass dessen Oberkante und die Unterkante des Teiles 48 während ihrer Bewegung längs der Stopfbüchsenpackung 38 fest. aufeinanderliegen, also keine scharfe, ungeschützte Schneide bilden, durch die die Packung verletzt werden könnte.
Erst wenn die Oberfläche 52 des Bundes 53 des Teiles 49 an die untere Fläche 54 des Mittelteiles. 37 des Gehäuses anschlägt, also die Oberkante dieses Teiles schon sicher über der Packung liegt, hebt sich bei weiterem Aufstiege der Ventilspindel die untere Kante des Teiles 48 von der oberen Kante des Teiles 49 (bzw. die untere Fläche des Teiles 48 von der oberen Fläche des Teiles 49) ab und gibt zwischen sich und der oberen Kante bzw. Fläche von 49 einen Raum frei, durch den das Mittel das Ventil passieren kann.
Wird zwecks Schliessens des Ventiles das Handrad so gedreht, dass die Ventilspindel niedergeht, so sinkt erst der Abschlusskörper allein. Erst wenn sich dessen untere Fläche an die obere Fläche des Teiles 49 anlegt, geht bei weiterer Abwärtsbewegung der Ventilspindel auch der Teil 49 nach abwärts. Hiebei könnte die Einrichtung auch so getroffen werden, dass der jetzt mit dem Mittelteile. 39 aus einem Stücke aufgeführte Boden 42 als selbständiger Teil ausgeführt wird.
In solchem Falle würde, wenn nach langem Anlegen der Dichtungsfläche des Ventilkegels an die Dichtungsfläche des Ventilsitzes die Ventislspindell0 noch weiter niederbewegt wird, der Ventilkegel den Ventilsitz nieder-, also gegen die Stopfbüchsenpackung 38 pressen und diese immer stärker, also immer besser abdichtend, an den äusseren Umt'ans : des Teiles 48 andrÜcken,
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hiebei unten-auf ein Widerlager 57, das auf einer Spindel sitzt, die in den Teil 48 des Abschlusskörpers eingeschraubt ist. Durch Anziehen der Muttern 58 und 59 kann das Widerlager beliebig in die Höhe gedrückt und dadurch der Druck der Feder 50 auf den Teil 49 geregelt werden.
Wird bei der Absperrung des Ventiles, die Ventilspindel 10 auch dann noch niederbewegt, wenn die Dichtungsfläche des Ventilkegels auf der Dichtungsfläche des Ventilsitzes schon aufsitzt, so nimmt der Ventilkegel bei weiterer Abwärtsbewegung den. Ventilsitz, also die Stopfbüchsenbrille, mit und presst dadurch die Stopfbüchsenpackung immer mehr zusammen, so dass sich dieselbe immer fester an die äussere Zylinderfläche des Teiles 48 andrückt, das Ventil immer besser abdichtend.
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