DE1267923B

DE1267923B - Durchgangsventil

Info

Publication number: DE1267923B
Application number: DE19671267923
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Herion Jun; Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-31
Filing date: 1967-03-31
Publication date: 1968-05-09

Description

Durchgangsventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchgangsventil, insbesondere Sitzventil, zum Steuern aggressiver Medien, wie Säuren od. dgl., mit einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Ventilgehäuse, einem aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Betätigungsgestänge und einer Abdichtung der Gehäusedurchführung des Betätigungsgestänges in Form von mehreren im Querschnitt V-förmigen, übereinanderliegenden und mit ihren Dichtlippen dem Druckmittel zugekehrten Nutringmanschetten; die auf ihrer Rückseite unter Einwirkung einer Druckfeder stehen.
Ein derartiges Ventil ist beispielsweise durch die französische Patentschrift 1166 977 bekannt. Bei dieser Ausführung kann aber das durch das Ventil zu überwachende Medium mit metallischen Teilen des Ventils in Berührung kommen und diese angreifen oder zerstören, was über kurz oder lang den Ausfall des Ventils nach sich zieht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und darüber hinaus für eine besonders gute Abdichtung des aggressiven Mediums und für eine leichte Auswechselbarkeit des Ventileinsatzes zu sorgen. Dabei sollen die Abdichtmittel fabrikseitig voreingestellt werden, damit der Grad der Abdichtung dem Zufall überlassen ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Nutringmanschetten in an sich bekannter Weise aus Tetrafluoräthylen bestehen und in bei Spindeldichtungen an sich bekannter Weise in einer gesonderten, im Ventilgehäuse lösbaren Stopfbüchse angeordnet sind, deren Boden dem Ventildurchgang zugekehrt ist, deren offenes Ende einen dem Ventilgestänge gegenüber dicht geführten und einstellbaren Verschlußdeckel trägt, und daß die Druckfeder zwischen Verschlußdeckel und den Nutringmanschetten derart bemessen und vorgespannt ist, daß sie stärker ist als die höchste, sich aus dem Höchstdruck des Mediums und der wirksamen Ringfläche der Nutringmanschetten ergebende Gegenkraft.
Es ist zwar durch die deutsche Patentschrift 855 784 bekannt, vorgespannte Federn in einer Stopfbüchse anzuordnen, und es gehört auch schon zum Stand der Technik, eine nicht vorgespannte Lippenringdichtung in einer lösbaren Stopfbüchse unterzubringen. Diese bekannten Ausführungen konnten aber keine Wege zur Erlangung des Erfindungsgegenstandes aufzeigen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Ein Durchgangsventil hat ein Ventilgehäuse 1 aus Kunststoff, wie beispielsweise PVC, um beständig zu sein gegen aggressive Medien, wie Säuren od. dgl. Es besitzt einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3, und in dem Durchgang ist ein Ventilsitz 4 angeordnet, dessen Achse zu der des Durchgangs einen Winkel bildet und mit dem ein Ventilteller 5 als Schließglied zusammenarbeitet.
Der Ventilteller 5 besteht ebenfalls aus Kunststoff und ist am unteren Ende einer Kunststoffstange 6 befestigt, die Teil eines Betätigungsgestänges 6, 7 des Durchgangsventils ist. Zur Führung und Abdichtung des Betätigungsgestänges 6, 7 ist am Ventilgehäuse 1 ein Gehäuseansatz 8 vorgesehen, der eine abgesetzte Bohrung 9 aufweist. In diese abgesetzte Bohrung 9 ist eine Stopfbüchse 10 eingesetzt, die mit einer Schulter 11 an einer gleichartigen Gehäuseschulter 12 anliegt und durch eine überwurfmutter 13 festgehalten ist, die außen auf den Gehäuseansatz 8 aufgeschraubt ist.
Die Stopfbüchse 10 ist topfförmig ausgebildet und hat einen Boden mit einem mittigen Loch zum Durchgang der Kunststoffstange 6. Auch die Stopfbüchse 10 besteht aus Kunststoff. In einem Zylinder 14 der Stopfbüchse ist ein Stützring 15 mit dachförmigem Querschnitt angeordnet, dessen ebene Grundfläche am Boden der Stopfbüchse 10 anliegt. Auf dem Stützring 15 liegen drei gleichgerichtete Nutringmanschetten 16, die einen V-förmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren Dichtlippen nach unten dem Ventilsitz 4 zugekehrt sind. Auf dem Rücken der obersten Nutringmanschette 16 ruht ein Druckring 17, dessen Profil auf der Manschettenseite dem der Nutringmanschetten 16 angepaßt ist und dessen den Manschetten abgekehrte Radialfläche eben ist. Auf diese ebene Fläche des Druckrings 17 ist eine Druckfeder 18 aufgesetzt, die derart bemessen und vorgespannt ist, daß sie stärker, d. h. nicht zusammendrückbar ist als die höchste sich aus dem Höchstdruck des Mediums und der wirksamen Ringfläche der Nutringmanschetten--ergebende Gegenkraft. Die Druckfeder 18 wird von einem ringförmigen Einsatz 19 unter Druck gehalten, der gegenüber der Kunststoffstange 6 abgedichtet und über den Flansch eines Verbindungsstücks 20 von der überwurfmutter 13 in dem Zylinder 14 der Stopfbüchse 10 festgehalten wird. Eine die Druckfeder 18 aufnehmende Federkammer 21 ist über eine Radialbohrung 22 in der Wand der Stopfbüchse 10 und über einen korrespondierenden Wanddurchbruch 23 in dem Gehäuseansatz 8 an Außenluft angeschlossen. In dem Mantel der Stopfbüchse 10 ist zu beiden Seiten der Radialbohrung 22 je eine Ringdichtung 24 angeordnet, welche die Stopfbüchse 10 in der Bohrung 9 des Gehäuseansatzes abdichten.
Ein dem Ventilteller 5 abgekehrtes Ende 25 der Kunststoffstange 6 ist auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt und in eine Aufnahme einer Metallstange 7 eingesetzt, die einen Teil des Ventilbetätigungsgestänges 6, 7 bildet. Beide Teile sind miteinander verklebt, sie können jedoch auch auf andere Art miteinander verbunden sein. Die Verbindungsstelle der Teile 6 und 7 ist mit Radialspiel in einer Kammer 26 angeordnet, die im Verbindungsstück 20 liegt und die über einen Wanddurchbruch 27 ebenfalls an Außenluft angeschlossen ist. In der Kammer 26 ist die Metallstange 7 mit einer Schulter 28 versehen, die mit einem mutterartigen, das Verbindungsstück 20 nach oben abschließenden Gehäuseteil 29 als Öffnungshubbegrenzung zusammenarbeitet.
Mit einem Ansatz 30 kleineren Durchmessers ragt die Metallstange 7 abgedichtet durch den Gehäuseteil 29 hindurch und trägt einen Kolben 31, der in einem Einkammer-Arbeitszylinder 32 als bewegliche Wand arbeitet. Der Arbeitszylinder 32 ist in einem hutförmigen Gehäuseteil 33 angeordnet, der von oben auf den Gehäuseteil 29 gestülpt und mit diesem verschraubt ist. Eine seitliche Anschlußplatte 34 ist mit einem Anschluß 25 zum Zuführen von Druckmittel zu einem Arbeitsraum 36 des Arbeitszylinders 32 versehen. Auf die Rückseite des Kolbens 31 ist eine Feder 37 aufgesetzt, die in einem Raum 38 liegt, der an Außenluft angeschlossen ist.
Das beschriebene Durchgangsventil wirkt wie folgt: In der gezeigten Lage des Ventiltellers 5 ist der Durchgang durch das Ventil vom Einlaß 2 zum Auslaß 3 geschlossen. Wird ein Steuerdruckmittel über den Anschluß 35 in den Arbeitsraum 36 eingelassen, so geht der Kolben 31 im Einkammer-Arbeitszylinder unter Spannung der Feder 37 nach oben. Über das Betätigungsgestänge 6, 7 nimmt er den Ventilteller 5 mit, der sich von seinem Sitz 4 abhebt und den Durchgang durch das Ventil freigibt. Der maximale Öffnungshub ist erreicht, wenn die Schulter 28 am Gehäuseteil 28 anschlägt. Dabei muß die Druckfeder 18 den vollen Mediumdruck aufnehmen und darf nicht nachgeben; sie muß also sehr stark vorgespannt sein.
Sinkt der Steuerdruck, so drückt die Feder 37 den Kolben 31 wieder nach unten, und der Ventilteller 5 wird über das Betätigungsgestänge 6, 7 wieder auf seinen Sitz 4 gebracht. Natürlich ist der Ventilteller auch mit anderen Mitteln fernzubetätigen.
Bei allen Ventilverstellungen gleitet die Kunststoffstange 6 des Betätigungsgestänges 6, 7 in den Nutringmanschetten 16 hin und her, die so dicht in die Stopfbüchse 10 eingepreßt sind, daß kein Medium nach außen, insbesondere in die Federkammer 21 gelangen und die Druckfeder 18 oder andere Ventilteile beschädigen kann. Durch die verhältnismäßig hohe Dauerbelastung tritt an den Lippenkanten der Nutringmanschetten 16 eine gewisse Fließbewegung des Teflons auf, so daß die Nutringmanschetten trotz ihrer Härte vollkommen dicht sind.
Sollte an dem Durchgangsventil einmal ein Fehler auftreten, so ist die besondere Bauart des Ventils von großem Nutzen. Wenn die überwurfmutter 13 abgeschraubt wird, können die Stopfbüchse 10, das Betätigungsgestänge 6 und 7 und der Ventilteller 5 aus dem Gehäuseansatz 8 herausgezogen und vom Ventilgehäuse 1 abgenommen werden. Auf diese Weise ist eine Reparatur sehr leicht durchzuführen. Zum Wiedereinbau ist nach dem Einführen der genannten Teile in das Ventilgehäuse nur die Überwurfmutter 13 wieder festzuschrauben.

Claims

Patentansprüche: 1. Durchgangsventil, insbesondere Sitzventil, zum Steuern aggressiver Medien, wie Säuren od. dgl., mit einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Ventilgehäuse, einem aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Betätigungsgestänge und einer Abdichtung der Gehäusedurchführung des Betätigungsgestänges in Form von mehreren im Querschnitt V-förmigen, übereinanderliegenden und mit ihren Dichtlippen dem Druckmittel zugekehrten Nutringmanschetten, die auf ihrer Rückseite unter Einwirkung einer Druckfeder stehen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Nutringmanschetten (16) in an sich bekannter Weise aus Tetrafluoräthylen bestehen und in bei Spindeldichtungen an sich bekannter Weise in einer gesonderten, im Ventilgehäuse lösbaren Stopfbüchse (10) angeordnet sind, deren Boden dem Ventildurchgang (2, 3) zugekehrt ist, deren offenes Ende einen dem Ventilgestänge (6) gegenüber dicht geführten und einstellbaren Verschlußdeckel (19) trägt, und daß die Druckfeder (18) zwischen Verschlußdeckel und den Nutringmanschetten derart bemessen und vorgespannt ist, daß sie stärker ist als die höchste sich aus dem Höchstdruck des Mediums und der wirksamen Ringfläche der Nutringmanschetten (16) ergebende Gegenkraft.
2. Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkammer (21) in an sich bekannter Weise über einen seitlichen Wanddurchbruch (22, 23) an Außenluft angeschlossen ist.
3. Durchgangsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mantel der Stopfbüchse (10) zu beiden Seiten der Radialbohrung (22) eine Ringdichtung (24) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 684 861, 855 784, 936 659; französische Patentschriften Nr. 901117, 1166 977; USA.-Patentschriften Nr. 2 595 012, 2 635 846, 2986372.