DE102014015892A1 - Stellarmatur comprising a sealing arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stellarmatur (10) umfassend eine Ventilstange (14), die über eine Dichtanordnung, umfassend eine Packung (16, 42), abgedichtet ist, wobei die Packung (16, 42) zwischen einem Gegenlager (18) am Stellarmaturgehäuse (12) und einem Druckstück (20, 44) axial komprimierbar aufgenommen ist, wobei das Druckstück (20, 44) relativ zum Stellarmaturgehäuse (12) axial beweglich gelagert ist, wobei wenigstens zwei Einstellelemente (26, 46) vorgesehen sind, welche in ihrem Abstand zum Gegenlager (18) einstellbar sind, wobei das Druckstück (20, 44) über ein Übertragerelement (28, 50) mit dem Einstellelement (26, 46) verbunden ist und zwischen dem Übertragerelement (28, 50) und dem Druckstück (20, 44) eine erste Ausgleichsanlageflächenpaarung (30, 48) liegt, deren erste Anlagefläche konkav oder konvex ausgebildet ist, und die Ausgleichsanlageflächenpaarung eine zweite Fläche aufweist, die korrespondierend zur ersten Fläche ausgebildet ist, so dass eine gelenkartige Relativbewegung der beiden Flächen möglich ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen Übertragerelement (28, 50) und den Einstellelementen (26, 46) eine zweite Ausgleichsanlageflächenpaarung (52, 32) liegt, deren erste Anlagefläche konkav oder konvex ausgebildet ist, und die Ausgleichsanlageflächenpaarung (52, 32) eine zweite Fläche aufweist, die korrespondierend zur ersten Fläche ausgebildet ist, so dass eine gelenkartige Relativbewegung der beiden Flächen möglich ist.The invention relates to an actuating fitting (10) comprising a valve rod (14) which is sealed by a sealing arrangement comprising a packing (16, 42), the packing (16, 42) being connected between an abutment (18) on the actuating fitting housing (12 ) and a pressure piece (20, 44) is received axially compressible, wherein the pressure piece (20, 44) relative to the Stellarmaturgehäuse (12) is mounted axially movable, wherein at least two adjusting elements (26, 46) are provided, which in their distance from Counter bearing (18) are adjustable, wherein the pressure piece (20, 44) via a Übertragerelement (28, 50) with the adjusting element (26, 46) is connected and between the Übertragerelement (28, 50) and the pressure piece (20, 44) a first Ausgleichsanlageflächenpaarung (30, 48) is located, the first contact surface is concave or convex, and the Ausgleichsanlageflächenpaarung has a second surface which is formed corresponding to the first surface, so that a gelenka Rough relative movement of the two surfaces is possible. The invention is characterized in that between the transformer element (28, 50) and the adjusting elements (26, 46) there is a second compensating surface pairing (52, 32) whose first bearing surface is concave or convex, and the compensating surface pairing (52, 32). a second surface which is formed corresponding to the first surface, so that a hinge-like relative movement of the two surfaces is possible.
Description
Die Erfindung betrifft eine Stellarmatur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control valve according to the preamble of claim 1.
Stellarmaturen umfassen eine Ventilstange, die regelmäßig mittels einer Dichtanordnung gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet werden. Eine Dichtanordnung umfasst ein Dichtelement – auch Packung genannt – und ein Druckstück, mit der das Dichtelement axial zusammengepresst wird, wobei das Dichtelement mehrere Komponenten umfassen kann. Durch die axiale Pressung entsteht auch eine radiale Pressung des Dichtelements auf die Ventilstange und auf das Ventilgehäuse. Dadurch kann ein Dichtspalt auf ein den Betriebsbedingungen angepasstes Minimum eingestellt werden.Stellarmaturen comprise a valve rod, which are regularly sealed by means of a sealing arrangement relative to the valve housing. A sealing arrangement comprises a sealing element - also called packing - and a pressure piece, with which the sealing element is axially compressed, wherein the sealing element may comprise a plurality of components. The axial pressure also creates a radial pressure of the sealing element on the valve rod and on the valve housing. As a result, a sealing gap can be adjusted to a minimum adapted to the operating conditions.
Stellarmaturen, wie sie die
Um eine möglichst geradlinig axiale Krafteinbringung auf die Stopfbuchspackung zu ermöglichen, weist das Druckstück am Übergang zu dem Übertragerelement eine konkav, konvexe Flächenpaarung auf.In order to allow the most straightforward axial force on the stuffing box, the pressure piece at the transition to the Übertragerelement a concave, convex surface pairing.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Krafteinleitung an unterschiedlichen Stellen eine möglichst geradlinig axiale Beaufschlagung des Druckstücks zu ermöglichen.It is an object of the invention to allow for a force application at different points as straight as possible axial loading of the pressure piece.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.The object is solved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.The subclaims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Weise umfasst eine Stellarmatur eine Ventilstange sowie ein Stellarmaturgehäuse, wobei die Ventilstange gegenüber dem Stellarmaturgehäuse über eine Dichtanordnung abgedichtet ist. Die Dichtanordnung umfasst ein Dichtelement – Packung –, das in axialer Richtung zwischen einem Gegenlager am Stellarmaturgehäuse, insbesondere einem Stellarmaturgehäusedeckel, und einem Druckstück liegt. Durch das Druckstück ist die Packung in axialer Richtung komprimierbar. Ferner sind mindestens zwei Einstellelemente vorgesehen, die in ihrem Abstand zum Gegenlager einstellbar sind. Die Einstellelemente sind mit dem Druckstück über ein Übertragerelement verbunden. Ferner liegt zwischen dem Übertragerelement und dem Druckstück eine erste Ausgleichsanlageflächenpaarung, die durch eine erste konvexe oder konkave Fläche und durch eine zweite korrespondierend zur ersten Fläche ausgebildete zweite Fläche aufweist. Die korrespondierende zweite Fläche berührt die erste Fläche dauerhaft an wenigstens drei Punkten und ist so gestaltet, dass eine gelenkartige Bewegung der beiden Flächen zueinander ermöglicht wird. Die Fläche kann kegelförmig, konkav oder konvex, linienförmig oder unterbrochen linienförmig sein.In a known manner, a control valve comprises a valve rod and a control valve housing, wherein the valve rod is sealed relative to the actuator housing via a sealing arrangement. The sealing arrangement comprises a sealing element - packing - which lies in the axial direction between an abutment on Stellaraturgehäuse, in particular a Stellarmaturgehäusedeckel, and a pressure piece. By the pressure piece, the package is compressible in the axial direction. Furthermore, at least two adjusting elements are provided, which are adjustable in their distance from the anvil. The adjusting elements are connected to the pressure piece via a transformer element. Further, between the Übertragerelement and the pressure piece, a first Ausgleichsanlageflächenpaarung having a first convex or concave surface and by a second corresponding to the first surface formed second surface. The corresponding second surface permanently contacts the first surface at at least three points and is designed such that a joint-like movement of the two surfaces relative to one another is made possible. The surface may be conical, concave or convex, linear or broken line.
Erfindungsgemäß ist zwischen Übertragerelement und den Einstellelementen eine zweite Ausgleichsanlageflächenpaarung, die durch eine erste konvexe oder konkave Fläche gebildet ist, und eine zweite korrespondierend zur ersten Paarungsfläche ausgebildete zweite Fläche aufweist. So kann sich ein gelenkartiges Verhalten zwischen den beiden Flächen ergeben.According to the invention, a second compensating surface pairing, which is formed by a first convex or concave surface, and a second, second surface corresponding to the first pairing surface, is provided between the transformer element and the adjusting elements. This may result in an articulated behavior between the two surfaces.
Dadurch kann ein größerer Verkippbereich des Übertragerelements ausgeglichen werden, wodurch eine geradlinige Kraftbeaufschlagung des Druckstücks erfolgen kann.As a result, a larger Verkippbereich the transformer element can be compensated, whereby a rectilinear force applied to the pressure piece can be done.
Im Übertragerelement können Langlöcher oder vergrößerte Bohrungen im Bereich der mindestens zwei Einstellelemente vorgesehen sein, welche die Bewegung beim Verdrehen des Übertragerelements um die erste Ausgleichsanlageflächenpaarung und somit die Verschiebung zu den zweiten Ausgleichsanlageflächenpaarungen ermöglichen.Longitudinal holes or enlarged holes in the region of the at least two adjusting elements can be provided in the transmitter element, which allow the movement during rotation of the transformer element about the first compensating surface pairing and thus the displacement to the second compensating surface pairings.
Das Stellarmaturgehäuse kann einen Stellarmaturgehäusedeckel zur Aufnahme der Packung mit der Ventilstange umfassen, der mit einem Grundgehäuse, in dem sich der Ventilsitz und die fluidischen Anschlüsse befinden, dichtend verbunden ist. Stellarmaturgehäusedeckel und Grundgehäuse können auch einstückig ausgebildet sein. Die Stellarmatur kann für Gase oder Flüssigkeiten ausgelegt sein.The actuator housing may include an actuator housing cover for receiving the valve rod pack that is sealingly connected to a body housing in which the valve seat and fluidic ports are located. Stellarmaturgehäusedeckel and basic housing can also be integrally formed. The control valve can be designed for gases or liquids.
Das Gegenlager kann direkt durch das Stellarmaturgehäuse, insbesondere durch den Stellarmaturdeckel, bereitgestellt werden.The anvil can be provided directly by the Stellarmaturgehäuse, in particular by the Stellarmaturdeckel.
In einer ersten Ausgestaltung kann die Verpressung der Packung lediglich durch die Abstandsreduzierung der Einstellelemente gegenüber dem Gegenlager erreicht werden. Dadurch kann eine besonders einfache und kompakte Bauform bereitgestellt werden. Zwischen den Einstellelementen und dem Druckstück kann das Übertragerelement vorgesehen sein. Die erste Ausgleichsanlageflächenpaarung ergibt sich im Übergang von dem Übertragerelement zum Druckstück. Die zweite Ausgleichsanlageflächenpaarung ergibt sich im Übergang der Einstellelemente zum Übertragerelement.In a first embodiment, the compression of the package can be achieved only by the reduction in the distance of the adjusting elements relative to the anvil. As a result, a particularly simple and compact design can be provided. Between the adjusting elements and the pressure piece the transformer element can be provided. The first Ausgleichsanlageflächenpaarung results in the transition from the Transformer element to the pressure piece. The second compensation surface pairing results in the transition of the adjusting elements to the transformer element.
Das Übertragerelement kann Ausnehmungen aufweisen, in welchen Führungsschienen aufgenommen sind. Die Führungsschienen können beispielsweise Schrauben oder Stangen sein. Mittels der Führungsschienen wird das Übertragerelement axial geführt. Die Ausnehmungen weisen einen Durchmesser auf, der wenigstens dem 1,5 fachen Durchmesser der Führungsschienen entspricht. Dadurch kann über einen großen Winkelbereich ein verspannungsfreies Verkippen des Übertragerelements ermöglicht werden.The transmitter element may have recesses in which guide rails are accommodated. The guide rails may be, for example, screws or rods. By means of the guide rails, the transformer element is guided axially. The recesses have a diameter which corresponds to at least 1.5 times the diameter of the guide rails. As a result, a stress-free tilting of the transformer element can be made possible over a large angular range.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können zur Kraftbeaufschlagung des Druckstücks ein Federelement und ein Vorspannelement vorgesehen sein, wobei sich das Federelement gegen das Vorspannelement abstützt und auf das Druckstück wirkt. Durch die Einstellelemente ist der Abstand des Vorspannelements zum Gegenlager einstellbar, wodurch die Federkraft, die auf das Druckstück wirkt, einstellbar ist. Zwischen den Einstellelementen und dem Vorspannelement ist das Übertragerelement vorgesehen. Die erste Ausgleichsanlageflächenpaarung ergibt sich im Übergang von dem Übertragerelement zum Vorspannelement. Die zweite Ausgleichsanlageflächenpaarung ergibt sich im Übergang der Einstellelemente zum Übertragerelement.According to a further advantageous embodiment, a spring element and a biasing element may be provided for applying force to the pressure piece, wherein the spring element is supported against the biasing element and acts on the pressure piece. By adjusting the distance of the biasing member to the anvil is adjustable, whereby the spring force acting on the pressure piece is adjustable. Between the adjusting elements and the biasing element, the transformer element is provided. The first compensation surface pairing results in the transition from the transformer element to the biasing element. The second compensation surface pairing results in the transition of the adjusting elements to the transformer element.
Entsprechend einer alternativen Gestaltung können die Federelemente auch zwischen den Einstellelementen und der zweiten Ausgleichsanlagenflächenpaarung vorgesehen sein. Das Druckstück beaufschlagt direkt die Packung mit Kraft.According to an alternative design, the spring elements can also be provided between the adjusting elements and the second compensating surface pairing. The pressure piece acts directly on the pack with force.
Auf diese Weise kann, obwohl zwei oder mehr Einstellelemente auf das Übertragerelement wirken, eine verspannungsfreie axiale Verschiebung des Übertragerelements erfolgen. Ein entsprechend gestalteter Übergang von Vorspannelement zu Übertragerelement kann bei Schräglage des Übertragerelements für eine Kompensation des Vorspannelements sorgen, so dass das anschließende Federelement nahezu gleichmäßig mit einer Vorspannung beaufschlagt werden kann.In this way, although two or more adjusting elements act on the transformer element, a tension-free axial displacement of the transformer element take place. A correspondingly shaped transition from biasing element to transformer element can ensure a tilting of the transformer element for a compensation of the biasing member, so that the subsequent spring element can be applied almost uniformly with a bias.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ist eine weitgehend verspannungsfreie Einstellung der Vorspannung möglich.The inventive design a largely tension-free adjustment of the bias is possible.
Vorzugsweise kann die erste Ausgleichsanlageflächenpaarung derart ausgebildet sein, dass die Anlagefläche druckstückseitig eine konvexe Oberfläche aufweist, wobei die übertragerelementseitige Anlagefläche eine konkave Oberfläche aufweist.Preferably, the first compensation surface pairing may be formed such that the abutment surface pressure piece side has a convex surface, wherein the transfer element-side abutment surface has a concave surface.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die erste Ausgleichsanlageflächenpaarung auf Seiten des Einstellelements eine konvexe Oberflächengestaltung aufweist und insbesondere die Anlagefläche übertragerelementseitig durch eine konkave Oberflächengestaltung gebildet ist. Eine entsprechende Anlagenflächengestaltung kann für jedes Einstellelement vorgesehen sein. Vorzugsweise kann dies durch eine Scheibenpaarung umgesetzt werden.According to a further embodiment it can be provided that the first compensating surface pairing on the part of the adjustment has a convex surface design and in particular the contact surface is formed on the transfer element side by a concave surface design. A corresponding plant surface design can be provided for each adjustment. Preferably, this can be implemented by a pair of discs.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die konvexe Oberflächengestaltung kugelförmig ausgebildet ist und insbesondere eine korrespondierende konkave Oberflächengestaltung kegelförmig.It has proven to be particularly advantageous if the convex surface design is spherical and in particular a corresponding concave surface configuration conical.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:
Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass bei Verkippen des Übertragerelements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Stellarmaturpositioning device
- 1212
- StellarmaturgehäusePositioning device housing
- 12a12a
- StellarmaturgehäusedeckelAdjustment valve cover
- 1414
- Ventilstangevalve rod
- 1616
- Packungpack
- 1818
- Gegenlagerthrust bearing
- 2020
- DruckstückPressure piece
- 2222
- Federelementspring element
- 2424
- Vorspannelementbiasing member
- 2626
- Einstellelementeadjustment
- 2828
- Übertragerelementtransducer element
- 3030
- erste Ausgleichsanlageflächenpaarungfirst compensation surface pairing
- 3232
- zweite Ausgleichsanlageflächenpaarungsecond compensation surface pairing
- 4040
- Stellarmaturpositioning device
- 4242
- Packungpack
- 4444
- DruckstückPressure piece
- 4646
- Einstellelementeadjustment
- 4848
- erste Ausgleichsanlageflächenpaarungfirst compensation surface pairing
- 5050
- Übertragerelementtransducer element
- 5252
- zweite Ausgleichsanlageflächenpaarungsecond compensation surface pairing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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