DE1151995B

DE1151995B - Valve for chemically aggressive media

Info

Publication number: DE1151995B
Application number: DEE18487A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hermann Heinz
Original assignee: Eisenwerke Kaiserslautern GmbH
Current assignee: Eisenwerke Kaiserslautern GmbH
Priority date: 1959-11-10
Filing date: 1959-11-10
Publication date: 1963-07-25

Description

Ventil für chemisch aggressive Medien . Die Erfindung betiifft .ein Regel-, Durchfluß- oder Absperrventil für chemisch aggressive Medien, mit einem vom Ventilgehäuse getrennten, zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannten -Sitzring, der - mit Ausnahme seines äußeren Umfangs - mit einer Schicht aus aggressionsbeständigem, mechanisch widerstandsfähigem organischem Werkstoff überzogen und dessen Schließglied- mit einem eine Dichtfläche tragenden Mantel aus ebensolchem Werkstoff umgeben ist.Valve for chemically aggressive media. The invention relates to a Control, flow or shut-off valve for chemically aggressive media, with one seat ring, which is separated from the valve housing and clamped between two housing parts, which - with the exception of its outer circumference - with a layer of aggression-resistant, mechanically resistant organic material and its closing link is surrounded by a jacket made of the same material and carrying a sealing surface.

In der Ventiltechnik gilt es als vorteilhaft, daß. die beiden den Schluß bewirkenden Teile, nämlich Sitz und Schließglied, aus Materialien verschiedener Härte bestehen, wobei im allgemeinen das Schließglied wegen der leichteren Austauschbarkeit aus dem weicheren, leichter deformierbaren und daher auch .Leichter zu beschädigenden Material hergestellt wird.In valve technology, it is considered advantageous that. the two den Closing parts, namely seat and closing element, made of different materials There are hardness, in general the locking member because of the easier interchangeability from the softer, more easily deformable and therefore easier to damage Material is made.

Für Ventile zur Verwendung an emaillierten Behältern und Rohrleitungen, deren Gehäuse und Schließorgane zum Korrosionsschutz ebenfalls emailliert sind, bietet sich daher der auch bereits verwirklichte Gedanke an, ein Schließglied zu verwenden, das entweder insgesamt aus aggressionsbeständigem organischem Material, wie Gummi, Kunststoff, Ebonit u. dgl., besteht oder aus einem mit solchem Material überzogenen Metallteil. Bei Gummi oder thermoplastischen Kunststoffen bereitet es nicht die geringsten Schwierigkeiten, Metallteile allseitig zu umhüllen. Bei einem solchen Ventil kann der Ventilsitz ohne Gefahr der Beschädigung durch Festteilchen emailliert sein, da das Material des Schließgliedes genügend nachgibt.For valves for use on enamelled containers and pipelines, whose housing and closing elements are also enamelled for corrosion protection, The idea, which has already been realized, of a closing element therefore offers itself use that is either made entirely of aggression-resistant organic material, such as rubber, plastic, ebonite and the like., consists or one with such a material coated metal part. In the case of rubber or thermoplastics, it prepares not the slightest difficulty in encasing metal parts on all sides. At a Such a valve can protect the valve seat without the risk of damage by solid particles be enamelled, as the material of the locking member yields enough.

Es ist auch ein Ventil bekannt, bei dem beide Schließorgane, nämlich Ventilsitz und Schließglied, allseitig mit nachgiebigem Werkstoff umhüllt sind. Dieses Ventil mit einem. vom Ventilgehäuse getrennten, zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannten Sitzring, der mit Ausnahme seines äußeren Umfangs mit einer Schicht aus Gummi überzogen und dessen Ventilteller und Spindel mit einem eine Dichtfläche tragenden Mantel aus gleichem Material umgeben ist, entspricht jedoch nicht den höchsten Beanspruchungen hinsichtlich der chemischen Beständigkeit, da sowohl Gummi als auch im Austausch hiergegen zu verwendende übliche thermoplastische Kunststoffe keine genügende chemische Resistenz aufweisen. Auch Ventile, bei denen nur eines der beiden Schließorgane mit Gummi oder thermoplastischem Kunststoff bekleidet ist, weisen diesen Nachteil auf.It is also known a valve in which both closing elements, namely The valve seat and closing element are encased on all sides with a flexible material. This valve with a. separated from the valve housing, between two housing parts clamped seat ring, which with the exception of its outer circumference with a layer made of rubber and its valve plate and spindle with a sealing surface supporting jacket is surrounded by the same material, but does not correspond to the highest demands in terms of chemical resistance, as both rubber as well as conventional thermoplastics to be used in exchange for this do not have sufficient chemical resistance. Even valves where only one the two locking devices are covered with rubber or thermoplastic material, have this disadvantage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regel-, Durchfluß- oder Absperrventil für höchste Beanspruchungen hinsichtlich der chemischen Resistenz zu schaffen, dessen gesamte von dem aggressiven Medium berührten Teile der Oberfläche gegen den Angriff des. Mediums geschützt, beispielsweise emailliert sind, wobei jedoch die Schließorgane mit einem mechanisch etwas nachgiebigen organischen Material bekleidet sind.The invention is based on the object of a control, flow or Shut-off valve for the highest demands in terms of chemical resistance to create all of the parts of the surface that are in contact with the aggressive medium Protected against attack by the medium, for example enamelled, with however, the closing organs with a mechanically somewhat flexible organic material are clothed.

Das hierfür in 'Betracht zu ziehende Polytetrafliioräthylen - nachstehend kürz PTF benannt - zeichnet sich durch ausgezeichnete chemische Beständigkeit aus, ist jedoch mechanisch nur wenig nachgiebig, so daß bei Ventilen, deren eine Schließfläche emailliert ist, während die andere einen überzug aus PTF besitzt, bei Festteilchen enthaltenden Flüssigkeiten nach wie vor die Gefahr einer Beschädigung der Emaillierung besteht, da sich die Festteilchen in das PTF nicht leicht genug eindrücken. Andererseits erlauben die Verarbeitungseigenschaften von .PTF nicht eine derart einfache Verformung,, wie sie bei Gummi und den meisten thermoplastischen Kunststoffen möglich ist; auch das Aufvulkanisieren oder Aufsintern auf die zu schützende Fläche oder das Aufknüpfen auf einen zu schützenden Gegenstand unter Ausnutzung der Elastizität ist nicht möglich. Schließlich weichen auch die Wärmedehnungen von PTF und Metall sehr stark voneinander ab; so daß bei Wärmebelastung einer mit PTF geschützten Oberfläche nachträglich Ablösung des Schutzüberzuges eintreten kann.The polytetrafluoroethylene to be considered for this purpose - below abbreviated to PTF - is characterized by excellent chemical resistance, is, however, mechanically only slightly flexible, so that with valves, one of the closing surfaces is enamelled, while the other has a coating made of PTF, in the case of solid particles containing liquids still the risk of damage to the enamel exists because the solid particles do not press into the PTF easily enough. on the other hand the processing properties of .PTF do not allow such a simple deformation ,, as is possible with rubber and most thermoplastics; even vulcanizing or sintering onto the surface to be protected or knotting on an object to be protected using the elasticity is not possible. Finally, the thermal expansions of the PTF and metal also differ greatly from one another away; so that if a surface protected with PTF is exposed to heat subsequently Detachment of the protective coating can occur.

Die Erfindung schlägt daher an einem Regel-, Durchfluß- oder Absperrventil für chemisch aggressive Medien mit einem vom Ventilgehäuse getrennten, zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannten Sitzring, der mit Ausnahme seines äußeren Umfangs mit einer Schicht aus aggressionsbeständigem, mechanisch widerstandsfähigem organischem Werkstoff überzogen und dessen Schließglied mit einem eine Dichtfläche tragenden Mantel aus gleichartigem Werkstoff umgeben ist, vor, die bestehenden Mißstände bzw. Schwierigkeiten dadurch zu beheben, daß die den Sitzring überziehende Schicht und der das Schließglied umgebende Mantel aus PTF bestehen und daß der das Schließglied umgebende Mantel aus zwei das Schließglied allseits flüssigkeitsdicht umschließenden Teilen besteht, deren einer topfförmig ausgebildeter Teil sich mit der Innenseite des Bodens gegen das unterseits als ebene Platte ausgebildete Schließglied abstützt und außenseits die Dichtfläche trägt, deren anderer, der Oberseite des Schließgliedes aufliegender, mit einer Axialbohrung zum Durchführen der Ventilspindel versehener ringförmiger Teil mittels eines in seine Umfangsfläche eingeschnittenen Gewindes und eines in die Innenfläche der zylindrischen Wandung des topfförmigen Teils eingeschnittenen Gegengewindes mit dem topfförmigen Teil lösbar flüssigkeitsdicht verschraubt ist.The invention therefore proposes a control, flow or shut-off valve for chemically aggressive media with a separate from the valve housing, between two housing parts clamped seat ring, with the exception of its outer circumference with a layer of aggressive, mechanically resistant organic Coated material and its closing member with a bearing a sealing surface Jacket made of the same material is surrounded, in front of the existing grievances or deficiencies. trouble to be resolved by the fact that the layer covering the seat ring and the closing element surrounding jacket consist of PTF and that the jacket surrounding the closing member consists of two parts enclosing the closing element in a liquid-tight manner on all sides, one of which is cup-shaped part against the inside of the bottom the closing member, which is designed as a flat plate, is supported on the underside and on the outside the sealing surface carries the other, the upper side of the closing element resting, an annular one provided with an axial bore for the passage of the valve spindle Part by means of a thread cut into its peripheral surface and an in cut into the inner surface of the cylindrical wall of the cup-shaped part Mating thread is detachably screwed liquid-tight to the cup-shaped part.

Das erfindungsgemäße Ventil vermittelt eine Reihe von technischen Vorteilen. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verwendung von PTF als Werkstoff zur Bekleidung des Sitzringes und zur Ummantelung des Schließgliedes werden die Nachteile der bekannten Ventile mit anderen Werkstoffen vermieden und eine lange Lebensdauer der Schließorgane des Ventils gewährleistet. Dieser Vorteil wird jedoch erst ermöglicht, durch die besondere erfindungsgemäß vorgeschlagene Konstruktion der Ummantelung des Schließgliedes aus zwei miteinander verschraubbaren Teilen. Diese Maßnahme ermöglicht zugleich einen verhältnismäßig einfachen Austausch etwa beschädigter Teile der Ummantelung.The valve according to the invention provides a number of technical Benefits. Through the use of PTF as the material proposed according to the invention for cladding the seat ring and sheathing the closing member are the Disadvantages of the known valves with other materials avoided and a long time Guaranteed service life of the closing elements of the valve. However, this benefit will only made possible by the special construction proposed according to the invention the sheathing of the closing element consists of two parts that can be screwed together. This measure also enables a relatively simple exchange, for example damaged parts of the casing.

Dieser Vorteil bleibt auch dann erhalten, wenn nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Luftspalt in der Verschraubung der beiden Teile der Ummantelung, nämlich - des topfförmigen und des ringförmigen Teils, mittels eines eingebrachten Klebe-bzw. Verkittungsmittels gegen das Eindringen von Flüssigkeit abgedichtet ist. Diese Maßnahme kann sich zum sicheren Schutz des ummantelten Schließgliedes empfehlen. Die Erfahrung hat gelehrt, daß auch solche mit Klebe- bzw. Verkittungsmittel abgedichtete Verschraubungen ohne Schwierigkeiten lösbar sind.This advantage is retained even if after another Formation of the invention of the air gap in the screw connection of the two parts of the Sheathing, namely - the cup-shaped and the annular part, by means of a introduced adhesive or. Putty against the ingress of liquid is sealed. This measure can be used to reliably protect the sheathed locking member recommend. Experience has shown that even those with adhesive or cementing agents sealed screw connections can be released without difficulty.

Die Zeichnung zeigt ein Absperrventil als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung, aus dessen Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben.The drawing shows a shut-off valve as an embodiment of the Subject matter of the invention, from its description in conjunction with the drawing and the claims provide further details, features and advantages of the subject matter of the invention result.

Das Gehäuse besteht, in Durchflußrichtung gesehen, aus einem Gehäuseunterteil 1 und einem Gehäuseobertei12. Die Teile sind aus Grauguß hergestellt und innen emailliert. An ihren freien Enden tragen die Teile 1, 2 jeweils einen Anschlußflansch. Zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 ist ein ringförmiger Sitzkörper 4 eingespannt, der von einer ihn allseits mit Ausnahme seines äußeren Umfangs umschließenden Schicht 5 aus einem aggressionsbeständigen Werkstoff, nämlich PTF, umhüllt ist.The housing consists of a lower housing part, seen in the direction of flow 1 and a housing top 12. The parts are made of gray cast iron and enamelled on the inside. The parts 1, 2 each have a connecting flange at their free ends. Between the housing parts 1, 2, an annular seat body 4 is clamped, which of a him on all sides with the exception of its outer circumference enclosing layer 5 from a Aggressive material, namely PTF, is encased.

Am Oberteil 2 ist ein Flansch 8 angeordnet, an dem ein Ventilaufsatz 10 befestigt ist. In diesem ist eine zweiteilige Spindel 11, 12 längsverschiebbar gelagert. Ein Stift 13, der in eine in die Spindel 11, 12 eingeschnittene Nut eingreift, hindert die Spindel 11, 12 am Drehen. In dem Ventilaufsatz 10 und auf dem aus diesem herausragenden, mit Gewinde versehenen Ende der Spindel ist ein Handrad 16 gelagert, das über Stifte 18 mit dem Ventilaufsatz verbunden ist. Der aus Metall bestehende, in das Oberteil 2 des Ventilgehäuses hineinragende Teil 11 der Spindel ist mit einem Schlauch 20 aus einem aggressionsbeständigen Werkstoff überzogen. Er trägt nach einem konisch sich erweiternden Abschnitt 21 eine Platte 24, die mit dem Teil 11 aus einem Stück bestehend oder auch als gesonderter; ebenfalls aus Metall bestehender Teil gefertigt sein kann, der mit der Spindel fest verbunden ist.A flange 8, to which a valve attachment 10 is attached, is arranged on the upper part 2. In this a two-part spindle 11, 12 is mounted so as to be longitudinally displaceable. A pin 13, which engages in a groove cut into the spindle 11, 12, prevents the spindle 11, 12 from rotating. In the valve attachment 10 and on the threaded end of the spindle protruding therefrom, a handwheel 16 is mounted, which is connected to the valve attachment via pins 18. The part 11 of the spindle, which is made of metal and protrudes into the upper part 2 of the valve housing, is covered with a hose 20 made of an aggressive material. After a conically widening section 21, it carries a plate 24 which, with part 11, consists of one piece or as a separate one; can also be made of metal part that is firmly connected to the spindle.

Die Platte 24 ist in einem topfförmigen Körper 26 eines sie umgebenden Mantels eingelassen und oberseits durch einen ringförmigen Tei127 abgedeckt. Der Teil 27 ist mittels Außengewinde in den Teil 26 eingeschraubt. Der Teil 27 hat eine dem kegehgen Abschnitt 21 des Spindelabschnittes 11 angepaßte zentrale Öffnung. Zur Abdichtung der Spalte zwischen den miteinander verschraubten Teilen sowie dem ringförmigen Teil 27 und dem Kegelabschnitt 21 der Spindel 20 dient zweckmäßig ein Dichtungsmittel, z. B. ein Klebstoff, der die Teile fest miteinander verbindet.The plate 24 is embedded in a pot-shaped body 26 of a jacket surrounding it and is covered on the top by an annular part. The part 27 is screwed into the part 26 by means of an external thread. The part 27 has a central opening which is adapted to the conical section 21 of the spindle section 11. To seal the gap between the parts screwed together and the annular part 27 and the conical section 21 of the spindle 20 , a sealing means, for. B. an adhesive that firmly connects the parts together.

Der topfförmige Teil 26 trägt an seinem äußeren Bodenabschnitt eine ringförmige Dichtfläche und in seiner Mitte einen vorragenden Wulst, der je nach der Art des Ventils verschieden ausgebildet sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenumfang des topfförmigen Teiles 26 und der Platte 24 größer als der Durchmesser der Sitzfläche am topfförmigen Teil und deren Durchmesser wieder größer als der Durchlaß im Sitzkörper 4, so daß die Sitzfläche des topfförmigen Teiles 26 auf der des Sitzkörpers 4 eben verläuft. Die Spindel 11, 12 ist gegenüber dem Gehäuseoberteil 2 durch eine Packung 28 abgedichtet, die ebenfalls aus aggressionsbeständigem Werkstoff besteht und die an ihrem dem Ventilgehäuse zugewandten Abschnitt einen Dichtring 29 aus aggressionsbeständigem Werkstoff besitzt und auf ihrer Außenseite von einer Stopfbuchsenbrille gehalten ist. Diese ist im oberen Gehäuseteil 2 mit Hilfe von Schrauben 34 befestigt und ragt in den zwischen dem Gehäuseoberteil 2 und der Spindel 11 verbleibenden, die Packung 28 aufnehmenden Ringspalt hinein.The cup-shaped part 26 has an annular sealing surface on its outer bottom section and a protruding bead in its center, which can be designed differently depending on the type of valve. In the illustrated embodiment, the outer circumference of the cup-shaped part 26 and the plate 24 is larger than the diameter of the seat surface on the cup-shaped part and their diameter is again larger than the passage in the seat body 4, so that the seat surface of the cup-shaped part 26 is flat on that of the seat body 4 runs. The spindle 11, 12 is sealed off from the upper housing part 2 by a packing 28, which is also made of an aggressive material and which has a sealing ring 29 made of an aggressive material on its section facing the valve housing and is held on its outside by a gland follower. This is fastened in the upper housing part 2 with the aid of screws 34 and protrudes into the annular gap which remains between the upper housing part 2 and the spindle 11 and which receives the packing 28.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control, flow or shut-off valve for chemical aggressive media, with a separate from the valve housing, between two housing parts clamped seat ring, which with the exception of its outer circumference with a layer Made of aggressive, mechanically resistant organic material is covered and its closing member with a jacket carrying a sealing surface is surrounded by aggressive material, characterized in that the the layer (5) covering the seat ring (4) and the jacket surrounding the closing element consist of polytetrafluoroethylene and that the jacket surrounding the closing member (24) consists of two parts enclosing the closing element in a liquid-tight manner on all sides, one of which is cup-shaped part (26) with the inside of the bottom is supported against the closing member (24), which is designed as a flat plate on the underside, and outside the sealing surface carries the other, the top of the closing member overlying, with an axial bore for the passage of the valve spindle (11) provided annular part (27) by means of a cut into its peripheral surface Thread and one in the inner surface of the cylindrical wall of the cup-shaped Partly incised mating thread with the cup-shaped part releasably liquid-tight is screwed.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the air gap in the screw connection of the two parts (26, 27) is sealed against the ingress of liquid by means of an introduced adhesive or cementing agent. References considered: British Patent Nos. 652 296, 700 985; U.S. Patent Nos. 1923 306, 2 454160, 2699801.