DE1103099B

DE1103099B - Einsitzventil mit Entlastung durch Druckausgleich ueber ein Vorhubventil

Info

Publication number: DE1103099B
Application number: DEL25135A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto-Guenter Schmidt
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-06-21
Filing date: 1956-06-21
Publication date: 1961-03-23

Description

Einsitzventil mit Entlastung durch Druckausgleich über ein Vorhubventil Die Erfindung betrifft ein Einsitzventil mit Entlastung .durch Druckausgleich über ein Vorhubventil, dessen Ventilsitz sich in einer Querwand des im Ventilgehäuse gleitend, aber nicht abdichtend angeordneten und rohrschieberartig ausgebildeten Hauptverschlußstückes befindet, das auf der mit dem Vorhubventil fest verbundenen Antriebsspindel begrenztes Spiel hat und durch einen an dem über das Vorhubventil hinausragenden Spindelende angeordneten tellerförmigen Schirmkörper anhebbar ist, .der von einem für den Druckausgleich zwischen Entlastungsraum und Abströmraum erforderlichen Entlastungskanal durchbrochen ist und mit dem Hauptverschlußstück einen Ringraum bildet.
Es sind Konstruktionen entlasteter Einsitzventile bekanntgeworden, die das Flattern des Hauptverschlußstückes zu vermeiden suchen. Zu diesem Zweck ist z. B. ein Ringraum zwischen dem Hauptverschlußstück und einem an der Antriebsspindel befestigten Kolben vorgeschlagen worden, welchem ein höherer Druck als in der Umgebung zugeführt wird. Zugleich muß aber die Gegenseite des Kolbens mit einem niedrigeren Druck beaufschlagt werden, für den eine besondere Leitungsverbindung zu einem außerhalb des Ventils liegenden Raum erforderlich ist. Oder es wird ein Ringraum zwischen dem Hauptverschlußstück und einem amEndederAntriebsspindel befestigten glockenförmigen Schirmkörper vorgeschlagen, der die von schnellen Druckänderungen im Abströmraum herrührenden Kräfte aufnehmen und direkt auf die Antriebsvorrichtung des Ventils übertragen soll, um auf diese Weise das Hauptverschlußstück vor selbständigen Hubbewegungen zu bewahren. Der Schutz des Hauptverschlußstückes vor Druckstößen mit Hilfe eines derartigen Schirmkörpers ist jedoch begrenzt, weil für den zum Zwecke der Ventilentlastung notwendigen Druckausgleich ein ausreichender, der Größe des Vorhubventils entsprechender Durchflußquerschnitt zwischen dem Schirmkörper und dem Hauptverschlußstück freigelassen werden muß, so daß heftige Druckänderungen nicht wirksam genug abgedrosselt werden können. Diese Nachteile will die Erfindung beheben.
Die Erfindung besteht darin, daß der Ringraum in der Offenstellung des Ventils von dem Entlastungsraum und dem Entlastungskanal durch einen als Abdichtstelle ausgebildeten Anschlag zwischen Hauptverschlußstück und Schirmkörper getrennt und mit dem Abströmraum über einen ventilsitznahen Ringspalt verbunden ist.
Dadurch, daß der statische Druck des durch das Ventil fließenden Strömungsmittels in der Nähe .des Ventilsitzes wegen der dort erhöhten Geschwindigkeit geringer ist als in den übrigen Räumen, wird in der Offenstellung des Ventils der Druck im Ringraum gegenüber dem mittleren Druck in der Umgebung abgesenkt, und es entsteht hierdurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem mit der Antriebsvorrichtung des Ventils verbundenen Schirmkörper und dem durchflußsteuernden Hauptverschlußstück. Auf diese Weise wird ein Flattern bzw. werden selbständige Hubbewegungen des durchflußsteuernden Hauptverschlußstückes unterbunden, und gleichzeitig kann das Ventil durch unbedenkliche Vergrößerung des Vorhubes, d. h. des Vorhubv entilquerschnittes und des Entlastungskanals im Schirmkörper, viel besser entlastet und so auch gegen sehr heftige Druckstöße unempfindlich gemacht wenden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schirmkörper aus einem tellerförmigen, im Hauptverschlußstück gleitenden Teil und einer auf diesen aufgesetzten, nach der Abströmseite zu konvex gewölbten Kappe besteht, wobei der tellerförmige, im Hauptverschlußstück gleitende Teil und die Kappe mit der Ventilspindel unter Freilassung eines Ringspaltes fest verbunden sind. Vorteilhafterweise wird ferner zwischen dem Schirmkörper und der Querwand des Hauptverschlußstückes eine nahezu abdichtende Gleitführung vorgesehen. Hierdurch wird im Falle einer Trennung des Hauptverschlußstückes von der Antriebsvorrichtung des Ventils eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Ringraum und dem Entlastungskanal verhindert.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wiedergegeben. An der Ventilspindel 11 ist das Verschlußstück 12 des Vorhubventils befestigt, dessen Sitz in der Querwand 13 des rohrschieberartig ausgebildeten Hauptverschlußstückes 14 angeordnet ist. Das Hauptverschlußstück hat gegenüber der Spindel 11 Spiel von der Größe des Vorhubes und ist im Ventilgehäuse 15 geführt.
Über das Bewegungsspiel 16 steht der Raum 17 mit dem Entlastungsraum 18 in Verbindung, der bei geschlossenem Hilfsventil mit Druck aus dem Raam 17 aufgeladen wird. Mit der Spindel 11 ist der aus einem tellerförmigen Teil19a und. einer Kappe19b bestehende Schirmkörper, der das Hauptverschlußstück 14 auf der Seite des Ventilsitzes 20 räumlich abschließt, fest verbunden. Bei geöffnetem Hilfsventil wird über dem im Innern .des Schirmkörpers angeordneten Entlastungskana121 ein Druckausgleich zwischen dem Entlastungsraum 18 und dem Abströmraum 22 herbeigeführt. Der Austrittsquerschnitt des Entlastungskanals 21 stellt an der abströmseitigen Oberfläche des Schirmkörpers einen Ringspalt 23 dar. Zwischen der Querwand 13 des Hauptverschlußstückes 14 und dem Schirmkörper ist ein Ringraum 24 gebildet, der durch die Abdichtstelle 26 und die Gleitführung 27 vom Entlastungsli:ana121 getrennt und über den ventilsitznahen Ringspalt 25 mit .dem Abströmraum 22 verbunden ist.
Die Anwendung der Erfindung erstreckt sich im allgemeinen auf Durchfluß-Steuerventile, bei denen zwecks sparsamer Auslegung der Ventilantriebsvorrichtung eine Entlastung erwünscht ist, insbesondere aber auf Dampfturbinen-Steuerventile, die bei geringen Ventilkräften eine einwandfreie Steuerung der Durchflußquerschnitte gewährleisten sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einsitzventil mit Entlastung durch Druckausgleich über ein Vorhubventil, dessen Ventilsitz sich in einer Querwand des im Ventilgehäuse gleitend, aber nicht abdichtend angeordneten und rohrschieberartig ausgebildeten Hauptverschlußstückes befindet, das auf der mit dem Vorhubventil fest verbundenen Antriebsspindel begrenztes Spiel hat und durch einen an dem über das Vorhubventil hinausragenden Spindelende angeordneten tellerförmigen Schirmkörper anhebbar ist, der von einem für den Druckausgleich zwischen Entlastungsraum und Abströmraum erforderlichen Entlastungskanal durchbrochen ist und mit dem Hauptverschlußstück einen Ringraum bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (24) in der Offenstellung des Ventils von dem Entlastungsraum (18) und dem Entlastungskanal (21) durch einen als Abdichtstelle (26) ausgebildeten Anschlag zwischen Hauptverschlußstück (14) und Schirmkörper (19a) getrennt und mit dem Abströmraum (22) über einen ventilsitznahen Ringspalt (25) verbunden ist.
2. Einsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmkörper aus einem tellerförmigen, im Hauptverschlußstück gleitenden Teil (19a=) und einer auf diesen aufgesetzten, nach der Abströmseite zu konvex gewölbten Kappe (19b) besteht, wobei der tellerförmige, im Hauptverschlußstück gleitende Teil und die Kappe mit der Ventilspindel (11) unter Freilassung eines Ringspaltes (23) fest verbunden sind.
3. Einsitzventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schirmkörper (19a, 19b) und der Querwand (13) des Hauptverschlußstückes (14) eine nahezu abdichtende Gleitführung (27) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1135, 151484, 218 715, 559 870, 733 537, 85129-1.