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Absperrventil mit Tauchkolben Die Erfindung betrifft ein Absperrventil
mit einem Tauchkolben, der zur Abdichtung gegen das Gehäuse in Schließstellung mindestens
einen axial zusammenpreßbaren Dichtungsring trägt, der zwischen zwei Teile des Kolbens
eingespannt ist, die beide gegen die Betätigungsspindel axiales Spiel haben, wobei
in Schließstellung des Kolbens sich der eine Kolbenteil an einem gehäusefesten Anschlag
und der andere Kolbenteil. an einem Anschlag an der Spindel abstützt.
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.Die Erfindung zielt darauf ab, Ventile der eingangs beschriebenen
Art, die infolge ihrer sehr raumsparenden Bauweise an sich Vorteile bieten, so züi
verbessern, daß sie während einer längeren Betriebst periode einwandfrei arbeiten.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, bei solchen Ventilen den Dichtungsring im
Kolben derart elastisch einzuspannen, daß er sowohl in der Offenstellung als auch
in der Schließstellung des Kolbens unter einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden
Federvorspannung steht. Wenn sich nämlich der Kolben in der Offensteffung des Ventils
befindet, also nicht in den Ventilsitz taucht, soll die Federkraft gering sein,
damit sie zwar eine Beschädigung des Ringes infolge Lockerung desselben verhindert
und Ringschrumpfungen nachgiebig aufnimmt, aber doch noch keine unzulässig starke,
in dieser Ventilstellung an sich nicht behinderte radiale Ringverformung bewirkt.
In Schließstellung muß aber der Ventilring unter einer viel größeren axialen Vorpressung
stehen, um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten; dies ist auch zulässig, weil
der Dichtungsring nach dem Eintauchen in den Ventilsitz auch an seinem Außenumfang
umschlossen und an einer zu großen radialen Verformung behindert ist.
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Ein dieses Problem lösendes erfindunsgernäßes Absperrventil der einleitend
angegebenen Art, bei dem also der Dichtungsring am Tauchkolben zwischen zwei Kolbenteilen
eingespannt ist, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem sich
an einemAnschlag an derSpindel abstützendenKolbenteil und dem erwähnten Anschlag
an der Spindel eine Feder angeordnet ist, die den Dichtungsring auch bei offenem
Ventil zusammendrückt und beim Schließen noch stärker gespannt wird. Auf diese Weise
wird der Dichtungsring ständig unter ausreichender Pressung gehalten, weil am Ende
der Schließbewegung nach dem Anschlag des ringtragenden Kolbenteils am Gehäuse die
zunächst nur zur Vermeidung von Ringlockerungen ausreichende Federspannung durch
Bewegung der spindelfesten Federabstätzung in Schließstellung vergößert werden kann,
so daß eine sichere Abdichtung auch nach längerer Betriebszeit ohne Nachstellung
der Federvorspannung gewährleistet wird.
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Im folgenden wird ein Abspenventil nach. der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes.
Tauchkolbenventil, bei dem eine spindelseitig angeordnete Mutter zur Federabstützung
dient und bei dem eine Nachspannung der Feder von außen her möglich ist; in Fig.
2 ist ein Detailschnitt durch die Spindelführung längs der Linie II-11 in Fig.
1 dargestellt.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Tauchkolbenventil nach der
Erfindung dichtet der im Kolbenkörper 1
angeordnete einteilige Dichtungsring
2 gegen ein Gehäuse 3 ab, das durch einen Gehäuseoberteil 20 verschlossen
ist, in dem eine mit dem Kolbenkörper 1
verbundene Ventilspindel
5 drehfes.4 aber axial ver.-. schiebbar gelagert ist.
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Der den Dichtungsring 2 tragende Kelbenkörper 1
ist mit der
Spindel mit axialem Spiel a gekuppelt. Zu diesem Zweck weist der freie Spindelendteil,
der ein Außengewinde hat und eine Mutter 6 trägt, einen Bund 7 auf,
der in einer koaxialen Bohrung 8 des Kolbenkörpers 1 gelagert ist
und durch einen in diese eingeschraubten Stätzring 9 mit dem Kolbenkörper
auf Mitnahme gekuppelt ist. Auf dem Spindelende ist zwischen der aufgeschraubten
Mutter 6 und dem Bund 7 ein die elastische Einspannung des Dichtungsringes,
bewirkendes Tellerfederpaket 10 sowie eine Kolbenkappe 11 gelagert,
welche den Druck des Federpakets auf den Dichtungsring überträg der sich an der
einen Seite 12 einer Schulter 13 des Kolbenkörpers abstützt. Der Dichtungsring
steht also ständig
unter einer elastischen Axialpressung, so daß
auch bei Wärmedehnungen im Kolben und Schrumpfungen des Dichtungsringes eine ausreichende
Pressung des Dichtungsringes gewährleistet ist. Die Schulter 13
des Kolb.enkörpers
ist auf Ader anderen, von der Spin-del abgewendeten. $ I eite mit
einer konischen Andrehung14##vetsehen, die als Anschlagfläche mit einem Gegenanschlag
15 am Ende einer den Dichtsitz bildenden Bohrung i6 im Gehäuse,
3 zusammenwirkt. Bis zum Aufsitzen des Kolbenkorpers am Gegenanschlag wird
durch die # Federspannung der Bund 7
der Spindel gegen den Stützring
9 im Kolbenkörper gedrückt, so daß zwischen der Endfläche des Bundes und'dem
Boden der Bohrung im Kolbcükörper Spiel bleibt, das nach dem Aufsitzen des Kolbenkörpers
am Gegenanschlag bei'Weiterbewegung der Spindel 5
in Schließrichtung eine
Relativbewegung zwischen der als Federabstützung dienenden Mutter 6 und dem
Dichtungsring 2 bzw.. den ihn einspannenden Kolbenteilen 1, 11 erlaubt so'daß
das zwischen der I*tter6 und der Druckkappe 11. eingespannte Tellerfederpaket
10 stärker vorge-spannt wird und so zur Erzielung einer guten Abdichtung
eine erhöhte, Axialpressung des Dichtungsringes bewirkt.
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Ein derart ausgebildeter Kolben weist noch den besonderen Vorteil
4, daß er ohne besonderen zusätzlichen konsäuk-tiyen Aufwand auch mit einem Entlastungsventil
ausgebildet werden kann, das sich erst nach Einführung. des Tauchkolbens in den
Dichtungssitz schließt. Während nämlich bei der Bauweise ohne Entlastungsventil
(linke.Hälfte der Kolbenzeichnung) der den- Dichtungsring aufnehmende Kolbenkörper
1 unten verschlossen ist, weist der Kolbenkörper mit Entlastungsventil (rechte
Hälfte der Kolbenze,ichnung) eine Bohrung 17 mit konischem Sitz
18 auf, der zusammen mit einem kegelartigen Fortsatz 19 am Ende; der
Spindel das eigentliche Entlastungsventil bildet das erst am Ende der Schließbewegung
nach Eintauchen des Kolbens in den Dichtsitz nach dem Aufkitzen des # Kolbenkörpers
am Gegenanschlag der Gehäus6bohrung verschlossen wird.
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I Bei der anschließenden Bewegung der Spindel 5 in Öffnungsrichtung
wird zuerst nur das Entlastungsventil 18, 19 geöffnet, bis der Spindelbund7
am Stützring 9 im Kolbenkör#er anschlägt, so daß ein Druckäusgleich zwischen
den durch den Tauchkolben getrennten # Räumen, über das Entladungsventil und Bohrungen.
im Stützring 9 und in der Druckkappe. 11
erfolgen kann. Nach' Anschlag
des Bundes 7 am Stätzring wird dann. bei Weiterbewegung der Spindel in öffnungsrichtung.der
Kolben unter teilweiser Entlastung des Dichtungsringes mitgenommen.
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# Beim dargestellten Absperrventil nach der Erfindung ist auch eine
'einfache Vorrichtung zum Verstellen der die, Fedefabstützung bildenden Mutter
6,
d. h. zur Anderung der Vorspannung des TeHerfederpaketes 10 vorgesehen.
Zu diesem Zweck ist die Spindel 5 in einem mit dem Ventilgehäuse.
3 fest verbundenen Ventiloberteil 20 drehfest geführt, indem eine in eine
äxial ve&ufende Nut 21 des durch die Stopfbüchse 22 nach - außen ragenden
Gewindeteils der Spindel eingreifende, am Oberteil befestigte Führungsfeder
23 vorgmehen ist. Der Gewindeteil der Spindel ist mit einer'Hubinutter 24
verschraubt, die im Oberteil'20 diehbar; aber-unverschieblich. gelagert ist, so
daß #bei Ver-diehung des mit der Hubinutter verbundenen Handrädee die'Spindel ohne
Verdrehung in Achsrichtung bewegt wird. Da die zur Federabstützung dienende Mutter
6 durch das Federpaket relativ zur Spindel 5 gegen Verdrehung gesichert
ist, können auf der gegen den Ventilinnenraum gerichteten Unterfläche des Ventiloberteils
20 Schlusselflachen 25 vorgesehen werden, zwischen welchen die Mutter am
Ende. der Hubbewegung zu hegen kommt. Wird nun in dieser Spindelstellung die mit
einer Sechskantschraube. 26 am Oberteil lösbar befestigte Führungsfeder23
abgenommen, so kann durch Verdrehen der Spindel eine Verschraubung der zwischen
den Schlüsselflächen festgehaltenen Mutter relativ zum Kolben bewirkt werden, so
daß sich die, Vorspannung der Tellerfedern ändert. Da nach der gewünschten Spindeldrehung
die Führungsfeder 23 wieder am Oberteil befestigt und in Eingriff mit der
Spindelnut gebracht werden muß, sind nur ganze Spindelumdrehungen zulässig, die
mittels eines am außenliegenden Spindelende über einen Vielkant 27 angreifenden
Schraubenschlüssels einfach vorgenommen werden können.