CH638878A5 - Ventil mit einem sperrorgan am ende einer verschiebbaren stange. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für flüssige und gasför- 35 die in Anspruch 3 angegebenen Kennzeichen haben.

mige Stoffe, welches ein Gehäuse aufweist, das an einem Ende Wenn die Stange in den Betätigungsteil eingeschraubt einen Durchlaufkanal für die vom Ventil zu steuernden Stoffe werden kann, ist es möglich, durch Veränderung der Stangen-hat, welcher mit mindestens einem linear bewegbaren Sperr- länge, den Druck des Sperrorganes zu justieren. Das kann be-organ, das am Ende einer linear verschiebbaren Stange ange- deutungsvoll sein, wenn das Ventil als Überdrucksicherheits-bracht ist, geöffnet und geschlossen werden kann. 40 ventil verwendet wird, wobei die Durchflussrichtung entge-

Man kennt viele Ventile dieser Art, wo das Steuerorgan gengesetzt der gewöhnlichen ist. Bei besonders hohen An-aus einer von aussen drehbaren Spindel besteht, welche durch sprächen an die Lecksicherheit des Ventiles kann der Balg an eine Bohrung im Gehäuse zu dem Sperrorgan führt. Die Boh- beiden Enden mit dem Ventil verlötet sein. Das bewirkt keine rung ist mit Packungen gedichtet und in gewissen Fällen mit Wartungsschwierigkeiten, solange es sich, wie in den meisten einem Balg. 45 Fällen, um die Wartung des Sperrorganes und dessen Sitz

Ein wesentlicher Nachteil an allen diesen Ventilen ist, dass handelt.

diese nicht selbstsperren, wenn ein Fehler in den Steuerorga- Wenn das Ventil mit den bisher genannten Dichtungen nen auftritt. ausgestattet ist, hat es drei Sicherheitslinien gegen das Austre-

Ferner sind die Sperrorgane im Allgemeinen schwer zu- ten von gefährlichen Stoffen an die Atmosphäre, nämlich die gänglich im Inneren des Gehäuses angebracht. 50 Dichtung an der Stange, die zwischen Betätigungsteil und Ge-

Weiterhin sind die Packungen in Verbindung mit der häuse und schliesslich der Balg, der als die sicherste Dichtung drehbaren Spindel Schwachstellen, welche in Verbindung mit gelten kann, wenn dessen Hubverschiebungen und Druckbe-Hochdrucksystemen und aggressiven Stoffen gefährlich wer- anspruchungen innerhalb der vom Lieferanten festgelegten den können. Aufgabe der Erfindung ist, ein Ventil anzuge- Grenzen gehalten werden. Das gilt auch für die chemische Beben, welches keinen der genannten Fehler hat und darüber 55 anspruchung.

hinaus bedeutende Vorteile bietet, wie z.B., dass es sowohl in Bei allen Bedienungsformen gilt, dass das Ventil nur einfacher und relativ billiger Form für einfache Aufgaben, als durch einen Druck auf das Betätigungsteil geöffnet werden auch in zunehmend komplizierteren Formen für erhöhte Si- kann. Fällt dieser Druck aus, so schliesst sich das Ventil von cherheit, mit Fernsteuerung bei Steuerventilen oder Probeent- selbst. Das ist auch von Bedeutung bei manueller Bedienung, nahmeventilen sich herstellen lässt. Dabei können die Herstel-60 damit das Schliessen nie vergessen werden kann. Zwischen lungskosten höher sein, nicht aber die Wartungskosten. dem Betätigungsteil und dem zylindrischen Teil des Druckzy-

Das neue Ventil ist in seiner Grundform wie im kenn- linders sind normalerweise Dichtungen angebracht, zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Das Ventil ist Wenn der Betätigungsteil eine grössere Fläche als das im allgemeinen geschlossen, da das Sperrorgan gegen den Sperrorgan hat, so kann das Ventil mit einem kleineren Steu-Strom geöffnet wird und da der Balg gegen den Betätigungs- 65 erdrück reguliert werden, als dem Druck im Strömungssy-teil drückt und damit das Sperrorgan angezogen wird. stem. Wenn der Betätigungsteil eine kleinere Fläche als seine

Wenn das Ventil als Überdrucksicherheitsventil verwen- innere Fläche plus der Fläche des Sperrorganes hat, so bedeu-det werden soll, funktioniert es auf die Weise, dass die Druck- tet das, dass das Ventil sich selbst blockiert, wenn die erste

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Dichtungslinie an der Steuerstange durchbrochen ist, sodass der Systemdruck unter den Kolben eindringen konnte. So wird das Personal schon alarmiert, bevor eine eigentliche Gefahr für das Austreten von Stoffen in die Atmosphäre besteht. Eine ähnliche warnende Eigenschaft ist von keinem anderen s Ventil bekannt.

Sollte die Druckkraft des Balges nicht ausreichen, kann eine Spiralfeder, z.B. ausserhalb des Balges, zwischen Betätigungsteil und Gehäuseflansch eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im Weiteren näher erklärt, unter Hin-weis auf die Zeichnung, welche in

Fig. 1 das erfindungsgemässe Ventil in der Form eines Probeentnahmeventils,

Fig. 2 das Ventil als Kontroll- oder Sicherheitsventil,

Fig. 3 eine andere Ausführung des selben Ventils zeigt. 15

Gemeinsam für beide Formen ist ein Sperrorgan 1, welches in der gezeigten Ausführung ausserhalb eines Gehäuses 2 liegt, angebracht am Ende einer Steuerstange 3, welche durch einen Zapfen 4, einige Dichtungen 5 und einem zweiten Zapfen 6 zu einem Betätigungsteil 7 verläuft. Das Gehäuse 2 ist 20 von einem Balg 8 umgeben, das sich vom Betätigungsteil 7 zu einem Flansch 9 erstreckt, welcher mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Zwischen dem zweiten Ende des Gehäuses 2 und dem Betätigungsteil 7 befindet sich eine Kammer 10, welche den Hub des Betätigungsteils und damit der Stange 3 und des 25 Sperrorganes 1 bestimmt. Ausserdem hat diese Kammer eine Bedeutung im Zusammenhang mit dem Abfühlen von Änderungen in den Druckverhältnissen im Inneren des Ventils. Das Sperrorgan ist in Kugelform gezeigt mit einem Dichtungsbelag 11, welcher auch halbkugelförmig aus einem nicht 30 metallischen Material bestehen kann, welches gegen die nach Aussen gewendete Halbkugel vulkanisiert oder auf andere Weise befestigt sein kann. Das Sperrorgan 1 sitzt in einem Sitz 12 in einem ersten Durchlaufkanal 13. In der Fig. 1 ist der zweite Durchlaufkanal in der Form eines Hahnauslaufes 14 35 gezeigt, welcher von einer Durchlaufkammer 15 ausgeht.

Beide Kanäle können mit einem Aussengewinde 16 und 17 respektive versehen sein. Die Kerne 4 und 6 haben Bohrungen 18,19 für ein Werkzeug, um die Kerne ein- und ausschrauben zu können und die Dichtungen 5 eventuell zu ersetzen. Im 40 Zapfen 4 sind die Bohrungen 18 durchgehend von der Kammer 15 zu den Dichtungen 5, sodass diese unter Druck von den fliessenden Stoffen in der Kammer 15 gesetzt werden können. Die Steuerstange 3 und der Betätigungsteil 7 sind in der gezeigten Ausführung mit einem Gewinde 20 miteinander 45 verbunden, welches gegen die Aussenatmosphäre z.B. mit einem aufgelöteten Deckel 21 abgeschlossen ist. Das Ventil ist auf eine solche Weise zusammengesetzt, dass der Balg 8 einige Millimeter komprimiert ist, wodurch es eine bestimmte Federkraft entwickelt, um das Sperrorgan 1.11 gegen seinen Sitz so 12 zu pressen.

In der Fig. 2 sieht man die besprochenen Grundelemente in Verbindung mit einem Durchlauf- oder Überdrucksicherheitsventil. Das Gehäuse 2 ist verlängert um einen ersten und einen zweiten Durchlaufstutzen 22 und 23, und Flanschen 24, 55 25, samt einer Serviceflansch 26, dem Sperrorgan 1.11 gegenüber.

Wenn das Ventil als Durchlaufventil verwendet wird,

dann fliesst das Material durch den Stutzen 22 hinein und durch den Stutzen 23 hinaus. Bei der Verwendung als Sicher- 60

heitsventil ist der Stutzen 23 dem Druck zugekehrt, sodass das Material in der Durchlaufkammer 15 von unten gegen das Sperrorgan 1.11 drückt.

Die hier gezeigten Druckmechanismen für eine Fernsteuerung bestehen aus einer zylindrischen Hülse 27, die sich koaxial mit dem Gehäuse 2 von dem Flansch 9 und vorbei am Betätigungsteil 7 in Gleitpassung hinter diesen erstreckt, einer Druckkammer 28 zwischen der Rückfläche des Betätigungsteils 7 und einer Verschlussscheibe 29 mit einer Bohrung 30 für die Einführung eines Druckmittels, als Flüssigkeit oder als Gas, oder für eine elektrische Leitung zu einer elektrischen Einrichtung in der Druckkammer 28. Um die Kammer 28 zu dichten, kann es Dichtungselemente 31 an den Gleitflächen des Betätigungsteils 7 geben. Die zylindrische Hülse 27 kann an dem Flansch 9 angeschraubt sein.

In der Kammer 10 kann es eine nicht gezeigte Druckfeder geben, um den Druck des Sperrorganes 1.11 gegen seinen Sitz 12 zu verstärken. Auch kann es eine Feder in einer Kammer 32 geben, welche koaxial mit dem Balg 8 gegen den Flansch 9 und den Betätigungsteil 7 drückt.

Wenn wir uns Fig. 3 zuwenden, sehen wir das selbe Kontrollventil mit bestimmten integrierten Zusätzen. Das Gehäuse neben der Kammer 15 ist mit einer Kammer für einen zweiten Balg 33 versehen, welcher an seinem unteren Ende dicht an die Stange 3 befestigt ist, und an seinem oberen Ende mit Hilfe von Flansch 34 mit dem Gehäuse 2 und dem unteren Zapfen 4 mit Hilfe des drehbaren oberen Zapfens 6 verklemmt ist. In dieser Form sind die Dichtungen 5 durch Dichtungen 35,36 ersetzt, welche vorzugsweise aus O-Ringen bestehen. Weiterhin zeigt die Zeichnung eine Bohrung 37, welche in diesem Fall von einer Aussenkammer 39 durch eine Membrane 40 getrennt ist, welche auf ihrer Aussenseite einen konischen Stab 41 trägt, der in ein gleicherweise konisches Loch 42 an der Vorderwand der Kammer 39 passt, und an die Aussenseite mit einer Spitze 43 ragt. Sollte der Druck in Kammer 38 einen vorbestimmten Wert übersteigen, wird die Membrane 40 so gebläht, dass der Stab 41 in das Loch 42 gepresst wird und dieses fest verschliesst gegen Verluste. Die Sicherheit dieser Einrichtung wird erhöht, indem die Membrane 40 so gedehnt wird, dass sie wie ein Futter gegen die Innenwand der Kammer 39 anliegt.

Die Kammern 38,39 können natürlich auch mit elektrochemischen und strahlungstechnischen Wächtern versehen sein, um den Zustand der Atmosphäre in dem Balg 8 zu überwachen. Zum Beispiel kann eine laufende Beobachtung des Sauerstoffinhaltes in diesem Raum andeuten, ob irgendeine Verunreinigung vom System das Ventil durchdrungen hat, ehe eine echte Gefahr besteht.

Es kann auch gesehen werden, dass die Stange 3 fest mit dem ganzmetallischen Sperrorgan 1 und durch ein Gewinde mit dem Betätigungsteil 7 verbunden ist, wobei das Gewinde 20 keine Öffnung an der Aussenseite des Betätigungsteils 7 hat.

Weiterhin kann die Verschlussscheibe 29 mit einer Gewindebohrung 44 versehen sein, welche für die Verwendung eines Handrades mit Schraube zur manuellen Bedienung des Ventils geeignet ist. Die Bohrung 44 kann durch einen Propfen gesichert sein, der nur von Befugten entfernt werden kann. Eine Bohrung 45 dient der Einführung eines Druckmediums in den Raum 32.

2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

638 878 2 PATENTANSPRÜCHE seite durch den Durchlaufkanal an die innere Seite des Sperr-

1. Ventil für flüssige und gasförmige Stoffe, welches ein organs gelangt, welches mit der Kraft des Balges in einem sol-Gehäuse (2) aufweist, das an einem Ende einen Durchlaufka- chen Verhältnis zum Normaldruck im System geschlossen gênai (13,14) für die vom Ventil zu steuernden Stoffe hat, wel- halten wird, dass das Sperrorgan nachgibt, wenn der Druck eher mit mindestens einem linear bewegbaren Sperrorgan ( 1 ), s höher wird. Somit kann gesagt werden, dass das Ventil entwe-das am Ende einer linear verschiebbaren Stange (3) ange- der durch einen Druck auf den Betätigungsteil oder gegen die bracht ist, geöffnet und geschlossen werden kann, dadurch innere Seite des Sperrorganes geöffnet werden kann. Bei dem gekennzeichnet, dass am anderen Ende des Gehäuses (2) eine erfmdungsgemässen Ventil ist das Sperrorgan leicht zugäng-Betätigungseinrichtung angebracht ist, die eine Kammer (10) lieh. Zudem bildet der Balg eine Dichtung nach aussen, die einschliessî, welche von Dichtungsteilen (4,5,6), einem diese io verhindert, dass ein Stoff, welcher durch die innere Bohrung umgebenden Zylinder (2z) und einem den Zylinder (2z) am im Kern des Gehäuses, durch die Druckkammer und durch vom Gehäuse abgewandten Ende von aussen in linear ver- die Gleitflächen des Betätigungsteils gegen das Gehäuse ge-schiebbarer Gleitpassung umgebenden Betätigungsteil (7) ge- drungen sein sollte, in die Atmosphäre gelangen kann.

bildet ist, welcher Betätigungsteil (7) mit einem Ende eines Es gibt Balge für sehr hohe Drücke und sehr aggressive

Balges (8) verbunden ist, der den Zylinder (2z) umgebend mit is Stoffe, welche sich auf bekannte Weise befestigen lassen, z.B. dem anderen Ende an einem Gehäuseflansch (9) befestigt ist, mit Hilfe von Ringmuttern gegen den Betätigungsteil und das und dass die Stange (3) durch die Dichtungsteile (4,5,6) und Gehäuse.

die Kammer 10) geführt, innerhalb des Betätigungsteils (7) Wenn das Ventil als Probeentnahmeventil verwendet wer verankert ist. den soll, kann das in Anspruch 2 angegebene den Vorteil ha-

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 20 ben, dass die Probe direkt vom System einströmt, ohne mit an der Gleitpassung zwischen Betätigungsteil (7) und dem Zy- Resten von früheren Proben vermischt zu werden, welche in linder (2z) mindestens eine Dichtung (33) angebracht ist. einem toten Winkel oder Hohlraum, vor oder hinter dem

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- Sperrorgan zurückgeblieben sein können. Ausserdem ist es net, dass die Betätigungseinrichtung einen den Balg (8) und leichter, das Sperrorgan und dessen Sitz zu inspizieren und zu den Betätigungsteil (7) umgebenden Aussenzylinder (27) auf- 25 behandeln.

weist, dessen eines Ende mit dem Gehäuse (2) verbunden ist Das Sperrorgan kann mit Vorteil eine Kugelform haben;

und dessen anderes Ende eine Abschlussplatte (29) aufweist, sowohl wenn es geschlossen, als auch wenn es offen ist, vérin welcher zwecks Beaufschlagung der zwischen ihr und dem hindert diese Form die Ablagerung von Schlammpartikeln. Betätigunsteil (7) gebildeten Druckkammer (28) mit einem Wenn das Sperrorgan mit einem elastischen Material überzo-hydraulischen oder pneumatischen Betätigungsmedium Öff- 30 gen ist, werden weiter Dichtungsvorteile erlangt. Dieses elasti-nungen (30,44) ausgebildet sind, und dass in der Wand des sehe Material kann auch die Eigenschaft haben, dass es bei er-Aussenzylinders (27) im Bereich des Balges (8) eine ver- höhter Temperatur schmilzt, wodurch das Ventil, z.B. bei schliessbare Bohrung (45) vorhanden ist. Brand, sich selbst versiegelt.

Um die innere Dichtung des Ventils zu erhöhen, kann es