DE1239902B

DE1239902B - Stop and fine regulating valve for high pressure

Info

Publication number: DE1239902B
Application number: DE1962H0058209
Authority: DE
Inventors: Walter Baensch; Friedrich Falke
Original assignee: Andreas Hofer Hochdruck Apparatebau GmbH
Current assignee: Andreas Hofer Hochdruck Apparatebau GmbH
Priority date: 1962-04-25
Filing date: 1962-04-25
Publication date: 1967-05-03

Description

Stopfbüchsloses Absperr- und Feinregulierventil für Hochdruck Es wurde schon mehrfach vorgeschlagen, Ventile zwecks Vermeidung einer Stopfbüchse durch dauermagnetische Drehkraftübertragung zu betätigen, wobei der Hub des mit Gewinde versehenen Ventilkegels bzw. der Ventilspindel durch Drehung um .einen feststehenden Gewindezapfen oder durch Drehung in einem Gewinde des Ventilgehäuses bewirkt wird, was bei niedrigen Drücken von Heizungs- und Kühlanlagen ausreichen mag (USA.-Patentschrift 2 289 574, deutsche Patentschrift 1092 940). Zum Schließen von Ventilen sind auch schon Kniehebel benutzt worden, wobei z. B. eine mittels Stopfbüchse abgedichtete Ventilspindel durch Druck auf den Kniegelenkbolzen den Kniehebel spreizt und so ein doppelsitziges Ventil schließt (deutsche Patentschrift 517 871) oder wobei in einem geschlossenen Gehäuse ein zuvor durch hin Solenoid angehobener Anker nach Stromunterbrechung mit seiner geringen Schwerkraft auf den Kniegelenkbolzen drückend den Kniehebel spreizt und das Ventil sofort schließt (USA.-Patentschrift 2 037 844).Stop and fine regulating valve for high pressure without stuffing box Already proposed several times to use valves in order to avoid a stuffing box to operate permanent magnetic torque transmission, the stroke of the threaded provided valve cone or the valve spindle by turning around .a fixed Threaded pin or by rotation in a thread of the valve housing is effected, which may be sufficient at low pressures in heating and cooling systems (USA.Patent 2 289 574, German patent specification 1092 940). To close valves are also knee levers have already been used, with z. B. a sealed by means of a stuffing box Valve spindle spreads the toggle lever by pressing the knee joint pin and so on a double-seat valve closes (German Patent 517 871) or where in a closed housing is followed by an armature previously lifted by a solenoid Power interruption with its low force of gravity pressing on the knee joint bolt the toggle lever spreads and the valve closes immediately (US Pat. No. 2,037,844).

Bei allen derartigen Ventilbauarten sind nur geringe Schließkräfte aufzubringen, oder sie brauchen nicht vollständig abzusperren, wenn sie als Drossel-oder Regelorgane eingesetzt werden.With all such valve types there are only low closing forces to apply, or they do not need to shut off completely when used as a throttle or Regulatory bodies are used.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stopfbüchsloses Ventil für hohe Drücke von 1000 atü und mehr zu schaffen, das als Absperr- und Feinregulierventil ausgebildet ist.In contrast, it is the object of the present invention to provide a stuffing box-free To create a valve for high pressures of 1000 atü and more as a shut-off and fine control valve is trained.

Das erfindungsgemäße stopfbüchslose Absperr-und Feinregulierventil für Hochdruck, dessen indirekte Betätigung von Hand mittels dauermagnetischer Drehkraftübertragung auf einen im Druckgehäuse drehbeweglichen Gewindezapfen durch eine geschlossene, unmagnetische Wandung erfolgt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem drehbeweglichen Gewindezapfen verschraubte Druckkolben einen Schlitz aufweist, in dem ein gelenkloser Kniehebel gelagert ist, der den längsbeweglichen Ventilstößel in Richtung auf den Ventilsitz preßt.The shut-off and fine regulating valve according to the invention without a stuffing box for high pressure, its indirect actuation by hand by means of permanent magnetic torque transmission on a threaded pin that can rotate in the pressure housing through a closed, non-magnetic wall takes place, is characterized in that the rotatable with the Threaded pin screwed pressure piston has a slot in which a hinge-less Is mounted toggle lever that the longitudinally movable valve tappet in the direction of the Valve seat presses.

Das in A b b. 1 dargestellte Ventil mit den in A b b. 2 und 3 gezeigten Einzelheiten besteht hauptsächlich aus folgenden Teilen: einem Ventilstößel 1, einem Gehäuse 2 mit dem Ventilsitz 3, einem Gehäuse 4, einem Schubkolben 5, einem gelenklosen Kniehebel mit den Armen 6 und 7, einem Druckkolben 8, einer dauermagnetischen Drehkraftübertragung mit dem Innenteil 9, dessen verlängerte Achse einen Gewindezapfen 1.3 hat, und dem Außenteil 10, einem unmagnetischen Gehäuse 11 und einem unmagnetischen Gehäuse 12.That in A b b. 1 shown valve with the in A b b. 2 and 3 details shown consists mainly of the following parts: a valve tappet 1, a housing 2 with the valve seat 3, a housing 4, a thrust piston 5, an articulated toggle lever with the arms 6 and 7, a pressure piston 8, a permanent magnetic torque transmission with the Inner part 9, the extended axis of which has a threaded pin 1.3, and the outer part 10, a non-magnetic housing 11 and a non-magnetic housing 12.

Um das geöffnete Ventil in den dargestellten geschlossenen Zustand zu bringen, wird der äußere Teil 10 der dauermagnetischen Drehkraftübertragung im Uhrzeigersinn gedreht und durch die unmagnetische Wandung des Gehäuses11 hindurch der innere Teil 9 gleichermaßen in Umdrehung versetzt. Die unverschiebbar gelagerte Achse des Teils 9 ragt mit dem Gewindezapfen 13 in das Muttergewinde des Druckkolbens 8, und dieser drückt von links die ihn durchdringenden und in seinem Schlitz 14 gelenklos gelagerten Kniehebelarme 6 und 7 aus der gestrichelten Lage in die nahezu gestreckte und dargestellte Lage. Die Kniehebelarme 6 und 7, der Druckkolben 8 und der Gewindezapfen 13 bilden gemeinsam einen Kraftverstärker. Entgegen der üblichen Anordnung ist der Kniehebel gelenklos ausgebildet, und durch das beschleunigte Strecken des Kniehebels mittels der aufeinander abrollenden Flächen der Hebelarme 6 und 7 wird der Eilgang erzielt. Die aufeinander abrollenden Flächen können auch eine andere als die dargestellte kurvenförmige Gestaltung haben, beispielsweise kann eine der Flächen eine gerade Ebene sein, oder es können beide Flächen zahnradartig geformt sein, und auch die im Gehäuse 4 und im Schubkolben 5 gelagerten Hebelenden können eine das beschleunigte Strecken des Kniehebels erzielende Formgebung erhalten. Der Druck des Kniehebels auf den Schubkolben 5 wird durch eine Kugel 15 auf den Kopf des Ventilstößels 1 übertragen, der das Ventil gegen den mäßigen Widerstand einer Druckfeder 16 schließt.To move the open valve into the illustrated closed state To bring, the outer part 10 of the permanent magnetic torque transmission in the Turned clockwise and through the non-magnetic wall of the housing 11 the inner part 9 equally rotated. The immovable one The axis of the part 9 protrudes with the threaded pin 13 into the nut thread of the pressure piston 8, and this presses from the left the penetrating and into its slot 14 articulated toggle lever arms 6 and 7 from the dashed position in the almost stretched and shown position. The toggle arms 6 and 7, the pressure piston 8 and the threaded pin 13 together form a power amplifier. Contrary to the usual Arrangement, the toggle lever is designed without articulation, and due to the accelerated stretching of the toggle lever by means of the surfaces of the lever arms 6 and 7 that roll on one another rapid traverse is achieved. The surfaces rolling on one another can also be a different one than have the curvilinear configuration shown, for example one of the Surfaces can be a straight plane, or both surfaces can be shaped like a gear be, and also the lever ends mounted in the housing 4 and in the thrust piston 5 can obtained a shape that achieves the accelerated stretching of the toggle lever. Of the Pressure of the toggle lever on the thrust piston 5 is exerted on the head by a ball 15 of the valve tappet 1 transferred, which the valve against the moderate resistance of a Compression spring 16 closes.

Eine Führungsbüchse 17 ist durch einen Stift 18 gegen Verdrehen im Gehäuse 4 gesichert. Der Schlitz 19 in der Führungsbüchse 17 verhindert einerseits durch den im Schubkolben 5 befestigten Stift 20 ein Verdrehen des Schubkolbens, andererseits erzwingt der schräg abgewinkelte Teil des Schlitzes 19 (Ab b. 3) durch Führung des Stiftes 21 im Kopf des Ventilstößels 1 eine geringe Drehung desselben, was für eine gute Abdichtung auf dem Ventilsitz 3 meist gün-stig ist.A guide bush 17 is secured against rotation in the housing 4 by a pin 18. The slot 19 in the guide bush 17 on the one hand prevents the thrust piston from rotating due to the pin 20 fastened in the thrust piston 5, on the other hand the obliquely angled part of the slot 19 (from b. 3) forces a slight rotation by guiding the pin 21 in the head of the valve tappet 1 thereof, which is usually gün- stig for a good seal on the valve seat. 3

Der prismatische Ansatz 22 an dem Ventilstößel 1 dient zu dessen Führung im Gehäuse 2. Ein Verdrehen des Druckkolbens 8 wird durch einen in ihm befestigten Stift 23 (Ab b. 2), der m einer entsprechenden Nut des Gehäuses 4 gleitet, verhindert. Die Kanäle 24a im Kopf des Ventilstößels 1, 24b im Schubkolben 5 sowie 24c und 24d im Druckkolben 8 vermitteln den Druckausgleich zwischen den Innenräumen des Ventils.The prismatic extension 22 on the valve tappet 1 is used to guide it in the housing 2. Rotation of the pressure piston 8 is prevented by a pin 23 fastened in it (Ab b. 2), which slides in a corresponding groove in the housing 4. The channels 24a in the head of the valve tappet 1, 24b in the thrust piston 5 and 24c and 24d in the pressure piston 8 mediate the pressure equalization between the interior spaces of the valve.

Eine Anzeigeeinrichtung zum Erkennen des Einstellzustandes bei dem Ventil kann von einem am verlängerten Ende des Druckkolbens 8 angebrachten Dauermagneten 25 beiätigt werden, der durch die Wandung des unmagnetischen Gehäuses 12 hindurchwirkend einen leichten Eisenring 26 beim Verschieben des Druckkolbens 8 mitschleppt. Der Ring 26 läßt sich durch Rollkörper leichter beweglich machen, oder an Stelle des Ringes kann ein Zeiger betätigt werden. Außerdem ist eine induktive Fernanzeige mittels einer außen auf das unmagnetische Gehäuse 12 geschobenen Drahtspule in Verbindung mit einem Galvanometer möglich, und bei stromführender Spule kann an Stelle eines Dauermagneten 25 ein längerer Eisenkern hin und her bewegt werden.A display device for recognizing the setting state in the The valve can be provided by a permanent magnet attached to the extended end of the pressure piston 8 25, which acts through the wall of the non-magnetic housing 12 a light iron ring 26 dragged along when the pressure piston 8 is moved. Of the Ring 26 can be made more mobile by rolling elements, or in place of the A pointer can be operated with the ring. There is also an inductive remote display by means of a wire coil pushed onto the non-magnetic housing 12 on the outside possible with a galvanometer, and with a live coil, instead of a Permanent magnets 25 a longer iron core are moved back and forth.

Zum Öffnen des Ventils wird der äußere Teil 10 der dauermagnetischen Drehkraftübertragung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Der dann von rechts gegen die Kniehebelarme 6 und 7 drückende Druckkolben 8 bringt den Kniehebel zum Einknicken, und die Druckfeder 16 hebt den Ventilstößel 1 vom Sitz 3 ab, wobei die Druckfeder 16 zugleich die verschiebbaren Teile 5 bis 8 dauernd kraftschlüssig zusammenhält.To open the valve, the outer part 10 becomes the permanent magnet Torque transmission rotated counterclockwise. Then from the right against the toggle lever arms 6 and 7 pushing pressure piston 8 brings the toggle lever to buckle, and the compression spring 16 lifts the valve stem 1 from the seat 3, the compression spring 16 at the same time holds the displaceable parts 5 to 8 together permanently in a non-positive manner.

Das Ventil vermag bei raumsparender Bauweise durch die Verbindung von feinem Gewinde und Kniehebel mittels verhältnismäßig geringer dauermagnetischer Drehkraft gegen sehr hohe Gasdrücke von 1000 atü und mehr abzudichten.The valve is capable of a space-saving design through the connection of fine thread and toggle lever by means of relatively low permanent magnetic Torque to seal against very high gas pressures of 1000 atü and more.

Außerdem ist durch das langsame, stufenlose Vorschieben und Zurückziehen des Ventilstößels eine Feinregulierung gegeben. Es läßt sich z. B. so einrichten, daß die Strecklänge des Kniehebels um den gleichen Betrag oder um weniger als die Höhe eines Gewindeganges am Zapfen 13 bei einer Umdrehung wächst oder abnimmt. Führt der Gewindezapfen 13 nur eine Teilumdrehung aus, dann wird auch der Kniehebel entsprechend weniger gestreckt, so daß der Ventilstößel sehr fein einstellbar ist.In addition, it is due to the slow, stepless advancement and retraction fine adjustment of the valve tappet. It can be z. B. set up so that the stretched length of the toggle lever by the same amount or less than that Height of a thread turn on the pin 13 increases or decreases with one revolution. Leads If the threaded pin 13 only turns one partial turn, then the toggle lever is also correspondingly less stretched, so that the valve tappet can be adjusted very finely.

Claims

Claim: Stop and fine regulating valve without a stuffing box for high pressure, the indirect actuation of which takes place by hand by means of permanent magnetic torque transmission to a rotatable threaded pin arranged in the pressure housing through a closed, non-magnetic wall, characterized in that the pressure piston (8 ) has a slot in which an articulated toggle lever (6, 7) is mounted, which presses the longitudinally movable valve tappet (1) in the direction of the valve seat (3) . Documents considered: German Patent No. 517 871; German Auslegeschrift No. 1092 946; U.S. Patent Nos. 2,037,844, 2,289,574, 2,346,904, 2,589,188.