CH440891A - Regelventil für ein unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur stehendes Mittel - Google Patents

Description

  Regelventil für ein unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur stehendes Mittel    Bekanntlich bereitet die Abdichtung der Spindeln  von Ventilen zur Regelung von Dampf oder Gasen, die  unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur ste  hen, erhebliche Schwierigkeiten. Besonders ist die Ge  fahr gegeben, dass bei Formänderungen der Spindel  z. B. durch Verziehen,     Klemmungen    eintreten. Bei  Anwendung von aus festen, übereinander geschichteten  Stahl- oder Metallringen bestehenden Dichtungen be  steht vor allem die Gefahr, dass ein Fressen an den  Gleitflächen zwischen der     Spindeloberfläche    und den  Dichtringen eintritt.

   Zwar kann die Gefahr eines     Ver-          klemmens    der Ventilspindel bei Anwendung von  Dichtpackungen aus Kohle mit eingelagerten Asbestfa  sern wesentlich herabgesetzt werden, jedoch befriedi  gen auch derartige     Spindeldichtungen    für sehr hohen  Temperaturen ausgesetzte Regelventile nicht vollkom  men, weil im Laufe längerer Betriebszeit, infolge     Ver-          zunderns    die     Rauhigkeit    der Ventilspindel, die mit  einem Gleitmaterial gepanzert sein kann, erhöht wird.

    Wird infolge Abrieb dann das Spiel zwischen Spindel  und den Gleitpackungen erhöht, so kann leicht in     grös-          serem    Masse die Abdichtung undicht werden und ein  Ausblasen des Dampfes an den Ventilen in untragba  rem Masse eintreten. Ausserdem treten des öfteren  Verbrennungen des     Asbestfasergewebes    in den Höchst  temperaturgebieten ein.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine  wesentlich verbesserte Abdichtung für hoch bean  spruchte Regelventile zu schaffen, bei welcher einer  seits die Gefahr des     Kiemmens    vermieden, andererseits  über lange Zeiträume eine gute Abdichtung bei klein  sten     Leckmengen    vorhanden ist. Gemäss der Erfindung  wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Abdich  tung aus einer Anzahl von dünnwandigen, mit Abstand  voneinander gehaltenen Dichtringen gebildet wird, wel  che die Spindel mit geringem, ein Gleiten ermögli  chendem Spiel umschliessen und mit ihren dem Ven  tilinnenraum abgewandten Seitenflächen unter dem  Einfluss des Druckes des abzusperrenden Mittels an in    die     Spindelbohrung    des Ventilgehäuses eingesetzte  Kammerringe dichtend angepasst werden.

      Für die Erfindung ist somit charakteristisch, dass  sie das     Labyrinthdichtungsprinzipi    auf die Abdichtung  von Ventilspindeln überträgt, die zum Zwecke der  Regelung mit möglichst geringem Reibungsaufwand  schnell verstellt werden müssen. Hierbei kann durch  eine elastische     Verformbarkeit    der dünnwandigen  Dichtringe sichergestellt werden, dass auch für den Fall  einer etwaigen Formänderung oder Krümmung der  Spindel beim Anliegen der z. B. aus Blech bestehenden  Dichtringe durch diese nur sehr kleine Kräfte auf die  Spindel ausgeübt werden können. Ein Festklemmen  der Spindel ist daher unter dem Einfluss der möglichen  Formänderungen der Dichtringe so gut wie ausge  schlossen.  



  Besonders günstige Verhältnisse bezüglich der Ver  meidung von Widerständen in der     Spindelbewegung     lassen sich erzielen, wenn die einzelnen Dichtringe,  bezogen auf die     Spindelachse,    allseitig radial verschieb  bar sind, was sich bei einer entsprechenden Ausbildung  der die Abstützung der Dichtringe ermöglichenden  Kammerringe in einfachster Weise erzielen lässt.  



  Bezüglich der Dichtwirkung kann bei der vorge  schlagenen     Ventilspindelabdichtung    eine weitere Ver  besserung noch dadurch erreicht werden. dass die  Spindel mit geringem, eine Gleitbewegung zulassendem  Spiel umgebende Blechringe in der Nähe der     Gleit-          zone,    insbesondere entgegen der Richtung einer mögli  chen     Leckdampfströmung,        kegel-    oder bogenförmig,       aufgebördelt    sind.

   Eine solche Ausbildung gibt die  Möglichkeit, infolge der     Durchbiegung    der abgeboge  nen     Blechringteile,    die sich unter Umständen dichtend  an die Spindel anlegen können, die     Leckspalte    zu ver  kleinern oder zu vermeiden.  



  Im folgenden soll die Erfindung näher anhand der  Zeichnung erläutert werden, die als Ausführungsbei  spiel in einem Ausschnitt eine     erfindungsgemäss    ausge  bildete     Ventilspindelabdichtung    für ein mit hohen      Temperaturen und/oder hohen Drücken betriebenes  Regelventil wiedergibt.  



       Fig.1    zeigt im Prinzip einen Teilquerschnitt durch  ein Ventil mit einer erfindungsgemässen     Spindelabdich-          tung.     



       Fig.2    gibt     vergrössert    einen Ausschnitt durch die  Abdichtung wieder.  



  Mit 1 ist in der     Fig.    1 die Ventilspindel bezeichnet,  die an ihrem, innerhalb des Ventilgehäuses 2 liegenden  Teil den Verschlusskörper des Ventils (nicht darge  stellt) trägt und durch einen, ausserhalb des Ventils  angeordneten, in der Zeichnung ebenfalls nicht wieder  gegebenen Stellmotor in Richtung seiner Längsachse in  verschiedener Richtung bewegt werden kann, je nach  dem der     Durchflussquerschnitt    des Ventils geändert  wird. Die Spindel aus legiertem Stahl, die beispiels  weise bei höheren Temperaturen von 500-700  C auf  der Oberfläche mit einem Gleitmetall gepanzert ist, ist  zunächst innerhalb der Gehäusewand 2, die einen  Dichtungsstutzen 2a aufweist, in einer Grundbüchse 3  geführt.

   Diese Grundbüchse besteht aus einem wärme  beständigen Material, insbesondere Stahl, der gegen  über der gepanzerten Oberfläche der Spindel 1 gute  Gleiteigenschaften aufweist. Die Dichtung 4 ist ober  halb der Grundbüchse 3 in dem Spalt zwischen dem  Dichtungsstutzen 2a und der Spindel 1 angeordnet. Die  Dichtung 4 wird dabei aus den die Spindel 1 mit gerin  gem, ein Gleiten     zulassendem    Spalt umgebenden Dicht  ringen 5 und Kammerringen 6 gebildet. Jedem Kam  merring 4 ist auf einer Seite ein Dichtring 5 zugeord  net. Die Kammerringe sind in die     Bohrung    der Dich  tungsbüchse 2 eingeschoben und innerhalb der Dich  tungsbüchse auf die     Grundbüchse    3 abgestützt und  durch eine Verschraubung gehalten.

   Oberhalb der       Spindelabdichtung    wird     vorteilhafterweise    eine Leck  dampfabsaugung (nicht dargestellt) vorgesehen.  



  Wie der Teilausschnitt der     Fig.2    näher erkennen  lässt, sind die Kammerringe 4 bei 7 auf ihrer unteren  Seite abgesetzt, wodurch zwischen den     übereinanderlie-          genden    Ringen 4 Spalte 3 gebildet werden. Die über  die Spindel 1 geschobenen Dichtringe werden im Be  triebe unter dem Einfluss des Innendruckes in Rich  tung des     Druckgefälles    mit ihrer oberen Seitenfläche,  abgesehen von dem an die Spindel angrenzenden Teil,  dichtend an den bei 7 abgesetzten Stirnteil der Kam  merringe 4 angepresst. Die Dichtringe bestehen . aus  einem warmfesten dünnwandigen Blech, beispielsweise  von 0,15-0,3 mm Wandstärke. Sie sind daher sehr ela  stisch, dass sie beim Streifen der Spindel nie grössere  Kräfte ausüben und nachgeben können.

   Infolgedessen  wird ein Festklemmen der Spindel unmöglich gemacht.  Die Ringe 5 können sich infolge der Bemessung der  Absätze bei 7 beliebig radial verschieben. An ihrem,  an die Spindel angrenzenden Innenteil können die  Dichtringe bogenförmig oder     kegelig        aufgebördelt    sein,    wodurch eine druckabhängige Verringerung des Leck  spaltes und damit der     Leckdampfmenge    möglich ist.  Eine     derartige    Ausbildung zeigt     Fig.    2.  



  Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ermöglicht die  Anordnung einer grösseren Anzahl von Dichtringen  eine wirksame Abdichtung der Spindel nach dem Prin  zip der     Labyrinthdichtung.        Hierbei    ist jedoch die Ge  währ gegeben, dass durch die hochelastischen dünn  wandigen Dichtungsringe auch bei etwaigen Formände  rungen der Spindel keine     nennenswerten,    die Bewe  gung der Spindel zum Zwecke der Regelung hemmen  den Widerstände hervorgerufen werden können.  



  Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbei  spiel beschränkt. Vielmehr können Einzelheiten der  beschriebenen Anordnung sinngemäss abgeändert wer  den. Dies gilt sowohl von den Blechringen wie der  Anordnung derselben innerhalb des Dichtungsspaltes  zwischen Ventilgehäuse und Spindel, sowie ferner auch  bezüglich der Kammerringe.  



  Hervorzuheben ist noch der     Vorteil    der     erfindungs-          gemässen        Ventilspindelabdichtung,    dass diese aus ein  fachen, leicht herzustellenden Teilen aufgebaut und dass  diese Teile erforderlichenfalls auch bei Überholungen  leicht ausgewechselt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Regelventil für ein unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur stehendes Mittel, dessen zum An trieb des Ventilverschlusskörpers dienende Spindel in einer den Ventilinnenraum gegen den Aussenraum abdichtenden Dichtung gleitbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung aus einer Anzahl von dünnwandigen, mit Abstand voneinander gehalte nen Dichtringen gebildet wird, welche die Spindel mit geringem,

   ein Gleiten ermöglichendem Spiel umschlies- sen und mit ihren dem Ventilinnenraum abgewandten Seitenflächen unter dem Einfluss des Druckes des ab zuspierrenden Mittels an in die Spindelbohrung des Ventilgehäuses eingesetzte Kammerringe dichtend ge- presst werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Regelventil nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die die Abdichtung ermöglichenden dünnwandigen Ringe in bezug auf die Kammerringe axial verschiebbar angeordnet sind. 2.

   Regelventil nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die dünnwandigen, die Spindel umgebenden Dichtringe in ihrem die Spindel umgeben den Innenteil, insbesondere einer Leckdampfströmung, entgegengesetzt, etwa bogenförmig oder kegelförmig aufgebördelt sind. 3. Regelventil nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die dünnwandigen Dichtringe in bezug auf die Kammerringe auch radial verschieblich angeordnet sind.