DE1094061B - Doppelsitz-Drosselventil mit entlastetem Verschlussstueck - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Doppelsitz-Drosselventil mit entlastetem Verschlußstück, dessen spindelseitiger Ventilteller mit einer Verlängerung in einen Zylinderraum ragt, der über eine Zuflußbohrung im Verschlußstück mit dem Zuströmraum des Gehäuses verbunden und über eine Abflußbohrung mit dem Abströmraum verbindbar ist, wobei das freie Ende der Ventiltellerverlängerung in der Schließstellung des Verschlußstückes vom Zuflußdruck in schließendem Sinne beaufschlagt wird.

Doppelsitz-Drosselventile dieser Gattung sind bekannt. Sie weisen im Deckel des Ventilgehäuses eine Bohrung auf, die von dem Zylinderraum, in den der spindelseitige Ventilteller des Verschlußstückes mit seiner Verlängerung hineinragt, in den Abströmraum führt. Innerhalb der Bohrung befindet sich eine Festdrossel, die sich auf einen bestimmten Durchflußwert einstellen läßt und immer etwas geöffnet sein muß, um die gewünschte Wirkung des Ventils zu erzielen. Das Öffnungsmaß richtet sich nach den jeweiligen Betriebsverhältnissen. Infolge der Festdrossel weist das Ventil an seinem Ventilkegel dauernd eine Undichtheit auf, die dazu dient, ständig eine gewisse Menge Leckdampf durch das Ventil hindurchtreten zu lassen. Dadurch ergibt sich bei Verwendung der bekannten Ventile als Steuerventile für Dampfturbinen der Vorteil, daß die Turbinen auch beim Stillstand immer ein wenig angewärmt sind, was für die Inbetriebnahme von Wichtigkeit ist. Außerdem wird durch die Undichtheit eine völlige Entlastung des Ventils erreicht, so daß ein Fliehkraftregler zur Betätigung verwendet werden kann.

Im Gegensatz zu den bekannten Ventilen soll bei dem Doppelsitz-Drosselventil nach der Erfindung erreicht werden, daß bei geschlossenem Ventil auch nicht die geringste Menge Dampf vom Zuströmraum in den Abströmraum hineingelangen kann. Auch Leckdämpfe, die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der beiden Teller entstehen könnten, sollen vermieden werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen großen Schließdruck zur Erreichung absoluter Dichtheit zu erzielen, wobei der Schließdruck nicht durch die Ventilspindel selbst aufgebracht zu werden braucht.

Es gehört nun bereits ein Dampfventil mit einfachem Sitz zum Stand der Technik, bei dem zur Ausübung des Schließdruckes ein Entlastungskolben vorgesehen ist. Dieser besteht mit dem Ventilteller aus einem Stück und enthält in sich einen Drosselkegel zur Einsteuerung der gewünschten Stellung des Hauptventils. Die Frage der Entlastung bietet bei Einsitzventilen keine Schwierigkeiten.

Bei einem Regelventil, wie es das erfindungsgemäße Ventil darstellt, wird gefordert, daß das Ventil augen-Doppelsitz-Drosselventil
mit entlastetem Verschlußstück

Anmelder:

Albert Lob,

Maschinen- und Apparatebau G.m.b.H., Düsseldorf, Suitbertusstr. 149-151

Otto Mildenberger, Düsseldorf-Meerer Busch,
ist als Erfinder genannt worden

ao blicklich ansprechen muß, wenn sich der Meßwert ändert. Eine Totzeit, die durch einen Totweg hervorgerufen wird, darf unter keinen Umständen auftreten. Dies ist bei einem bekannten Hochdruckabsperrventil für hydraulische Anlagen jedoch nicht der Fall, da dessen Entlastungsventil mit der eigentlichen Ventilspindel nicht in unmittelbarer Verbindung steht. Zwischen dieser und dem Entlastungsventil ist infolgedessen ein Bewegungsspiel möglich, welches einen Totweg ergibt, der erst einmal zurückgelegt werden muß, ehe die Lage des Ventilkegels sich dem veränderten Meßwert anpaßt. Bei dem bekannten Hochdruckabsperrventil bewegt sich das Entlastungsventil innerhalb einer Kupplungsmuffe, die mit einer Ausdrehung versehen ist, welche als Anschlag und Mitnehmer für Teile des Ventils dient.

In allgemeiner Hinsicht sind Doppelsitz-Drosselventile bekannt, bei denen die Einrichtung getroffen ist, daß sich die Ventilteller hinsichtlich ihres Abstandes voneinander einer Veränderung des Abstandes der Ventilsitze, die durch Wärmeeinwirkungen möglich ist, anpassen können. Bei den bekannten Ventilen sitzt der eine Ventilteller oder beide um ein geringes Maß längsbeweglich auf der Ventilspindel, und zwar unter der Wirkung einer Feder. Kommt beim Schließen des Ventils der eine Ventilteller eher zur Auflage auf dem zugehörigen Sitz als der andere, so erfolgt eine Relativbewegung des zuerst aufliegenden Ventiltellers gegenüber der Spindel, bis auch der zweite Teller zur Auflage gekommen ist.

Mit der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der spindelseitige Ventilteller mit der Verlängerung als Differentialkolben ausgebildet und die Abflußbohrung durch ein mit der Spindel verbundenes Hilfsverschlußstück absperrbar ist. Auf

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diese Weise ergibt sich eine optimale Entlastung der Ventilspindel und äußerste Regelgenauigkeit, ferner völlige Dampfdichtigkeit im geschlossenen Zustand. Durch die Verwendung des als Differentialkolben ausgebildeten Ventilkegels wird ein großer Schließdruck gewährleistet.

Um die erforderliche Dichtheit zu gewährleisten, ist weiterhin vorgesehen, daß in an sich bekannter Weise der spindelseitige Ventilteller mit seinem Schaft in einer Bohrung des Schaftes des anderen Ventiltellers geführt und auf einer Feder abgestützt ist, wobei im Schaft des spindelseitigen Ventiltellers ein Langloch zur Begrenzung der Längsbewegung der beiden Schäfte gegeneinander vorgesehen ist, durch welches sich ein vom Schaft gehaltener Stift erstreckt.

Gemäß weiterer Ausbildung ist der Differentialkolben auf seiner vom Zuflußdruck beaufschlagten Seite mit einer zentrischen Ausdrehung zur Aufnahme des Hilfsverschlußstückes versehen, wobei die in dem Kolben angeordnete Abflußbohrung in den Boden der Ausdrehung einmündet und dort einen Sitz für das Hilfsverschlußstück bildet. Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß die Zuflußbohrung im Schaft angeordnet ist und im Boden der Ausdrehung für das Hilfsverschlußstück mündet.

Innerhalb der Ausdrehung für das Hilfsverschlußstück befindet sich ferner ein Anschlag, durch den die Spindel hindurchgeführt ist und der einerseits als oberes Widerlager für das Hilfsverschlußstück in seiner ganz geöffneten Stellung und somit als Mitnehmer für die Ventilteller beim Öffnungsvorgang und andererseits als untere Abstützung für eine Feder dient, gegen deren Druck das Hilfsverschlußstück in seine Schließlage bewegbar ist. Dabei kann die Feder als Schraubenfeder die Spindel umgeben und mit ihrem freien Ende an einer an der Spindel befindlichen Verbreiterung anliegen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, und zwar zeigt die Abbildung einen senkrechten Längsschnitt durch das Doppelsitz-Drosselventil, wobei die Strömungsrichtungen des zu regelnden Mediums durch Pfeile veranschaulicht sind.

Im Ventilgehäuse, in dessen links liegendem Zuströmraum 14 der Vordruck herrscht, ist oben unterhalb des Deckels ein in einer Führung beweglicher Differentialkolben 1 angeordnet, der in seinem unteren Bereich den oberen Ventilteller des Doppelsitzventils bildet. Der untere, im Durchmesser kleinere Ventilteller 2 geht nach oben in einen Schaft 3 über, der sich bei geschlossenem Ventil etwa in der Mitte zwischen den Ventilsitzen des Ventilkorbes 4 befindet. In eine Bohrung des Schaftes 3 erstreckt sich von oben, abgestützt auf eine Feder 5, ein Schaft 6 hinein, der mit dem Kolben 1 und somit auch mit dem spindelseitigen Ventilteller aus einem Stück besteht. Am unteren Ende des Schaftes 6 ist ein Langloch 7 angeordnet, durch welches sich ein Stift 8 erstreckt, der quer durch den Schaft 3 verläuft. Das Langloch 7 ist so angebracht, daß sich der Schaft 6 in Richtung seiner Längsachse in der Bohrung des Schaftes 3 um ein geringes Maß in den Grenzen des Langloches 7 gegen den Druck der Feder 5 verschieben läßt.

Am unteren Ende der Spindel 9 sitzt ein Hilfsverschlußstück 10, dessen Verschlußteil als Bund mit kegeliger Spitze vorgesehen ist. Der Bund ragt in eine Ausdrehung im Kolben 1 hinein, die oberhalb des Bundes mittels einer als Anschlag dienenden Manschette verschlossen ist, durch die sich der Schaft des Hilfsverschlußstückes 10 nach oben erstreckt. Das Hilfsverschlußstück 10 ist von einer Schraubenfeder 11 umgeben, die an einer Verbreiterung der Spindel anliegt und auf sie nach oben wirkt. Vom Boden der Ausdrehung verläuft eine Abflußbohrung 12 durch den Kolben 1 zur Seite und mündet in den Abströmraum auf der Niederdruckseite des Ventils. Eine Zuflußbohrung 13 verläuft vom Zuströmraum 14 aus durch den Schaft des oberen Ventiltellers hindurch und mündet im Boden der Ausdrehung. Oberhalb des

ίο Kolbens 1 befindet sich der Zylinderraum 15, in dem der Schließdruck wirksam wird.

Das Ventil ist in der Abbildung in geschlossenem Zustand dargestellt. Der Vordruck aus dem Zuströmraum 14 wirkt über die Zuflußbohrung 13 auch innerhalb des Zylinderraums 15 und damit auf den Differentialkolben 1 in schließendem Sinne. Die Abflußbohrung 12 ist durch das Hilfsverschlußstück 10 geschlossen. Zum öffnen des Ventils wird die Spindel 9 nach oben bewegt, wodurch sich das Hilfsverschlußstück 10 mit seiner Spitze von der Mündung der Abflußbohrung 12 abhebt. Der unter dem Vordruck stehende Dampf im Zylinderraum 15 strömt infolgedessen durch die Abflußbohrung 12 in den Niederdruckraum ab, wodurch der Schließdruck auf dem Kolben 1 nachläßt und ein Öffnen des Ventils möglich wird. Schon winzige Bewegungen des Hilfsverschlußstückes 10 wirken sich in öffnungs- bzw. Schließbewegungen des Kolbens 1 aus. Zum Schließen des Ventils wird das Hilfsverschlußstück 10 nach unten bewegt, wodurch der Vordruck im Zylinderraum 15 mehr und mehr wirksam wird, so daß sich die Ventilteller nach unten bewegen. Dadurch kommt zunächst der untere Ventilteller auf seinem Sitz zur Auflage, während der obere Ventilteller mit seinem Schaft 6 gegen den Druck der Feder 5 noch etwas in der Bohrung des Schaftes 3 gleitet, und zwar im Rahmen der Bewegungsmöglichkeiten des Stiftes 8 im Langloch 7, bis auch der obere Teller aufsitzt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Doppelsitz-Drosselventil mit entlastetem Verschlußstück, dessen spindelseitiger Ventilteller mit einer Verlängerung in einen Zylinderraum ragt, der über eine Zuflußbohrung im Verschlußstück mit dem Zuströmraum des Gehäuses verbunden und über eine Abflußbohrung mit dem Abströmraum verbindbar ist, wobei das freie Ende der Ventiltellerverlängerung in der Schließstellung des Verschlußstückes vom Zuflußdruck in schließendem Sinne beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der spindelseitige Ventilteller mit der Verlängerung als Differentialkolben (1) ausgebildet und die Abflußbohrung (12) durch ein mit der Spindel (9) verbundenes Hilfsverschlußstück (10) absperrbar ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der spindelseitige Ventilteller mit seinem Schaft (6) in einer Bohrung des Schaftes (3) des anderen Ventiltellers geführt und auf einer Feder (5) abgestützt ist, wobei im Schaft (6) des spindelseitigen Ventiltellers ein Langloch (7) zur Begrenzung der Längsbewegung der beiden Schäfte gegeneinander vorgesehen ist, durch welches sich ein vom Schaft (3) gehaltener Stift (8) erstreckt.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (1) auf seiner vom Zuflußdruck beaufschlagten Seite mit einer zentrischen Ausdrehung zur Aufnahme des Hilfsverschlußstückes (10) versehen ist, wobei die in

dem Kolben (1) angeordnete Abflußbohrung (12) in den Boden der Ausdrehung einmündet und dort einen Sitz für das Hilfsverschlußstück bildet.

4. Ventil nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußbohrung (13) im Schaft (6) angeordnet ist und in den Boden der Ausdrehung für das Hilfsverschlußstück (10) mündet.

5. Ventil nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Anschlag innerhalb der Ausdrehung für das Hilfsverschlußstück (10) befindet, durch den die Spindel (9) hindurchgeführt ist und der einerseits als oberes Widerlager für das Hilfsverschlußstück in seiner ganz geöffneten Stellung und somit als Mitnehmer für die Ventilteller beim Öffnungsvorgang und andererseits als

untere Abstützung für eine Feder (11) dient, gegen deren Druck das Hilfsverschlußstück in seine Schließlage bewegbar ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (11) als Schraubenfeder die Spindel (9) umgibt und mit ihrem freien Ende an einer an der Spindel befindlichen Verbreiterung anliegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 849 338, 849 245, 761, 545 380, 277 097;

französische Patentschriften Nr. 1 011 501, 857 540, 465, 571 592, 497 008, 484 832, 21 820 (Zusatz zu Nr. 478 003), 20 795 (Zusatz zu Nr. 484 832);
USA.-Patentschrift Nr. 2 019 193, 1 928 071.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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