DE1525683B2 - Spindelabdichtung für ein Eckventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelabdichtung für ein Eckventil mit steigender Spindel, die mit einem Mantel aus fluorhaltigem Polymer versehen ist, der auch das als Ventilverschlußstück ausgebildete Ende der Spindel bedeckt. Solche Spindelabdichtungen eignen sich besonders für Ventile, die von korrosiven Materialien durchströmt werden und die auch für Hochvakuum oder hohe Drücke geeignet sind.

Eine Spindelabdichtung der eingangs bezeichneten Art ist in dem deutschen Gebrauchsmuster 1 871 045 beschrieben. Auch bei diesem Ventil ist die Spindel mit einem Mantel aus korrosionsbeständigem Polytetrafluoräthylen versehen. Die Abdichtung der Spindel gegen das Gehäuse erfolgt durch eine Wellmembran, die mit dem PTFE-Mantel einstückig ist, mit ihrem äußeren Rand im Ventilgehäuse eingeklemmt ist. Diese Bauart einer Spindelabdichtung ist verhältnismäßig kompliziert und in der Herstellung deshalb teuer. Außerdem ist die Wellmembran nicht dazu geeignet, größere Drücke des durchfließenden Mediums auszuhalten. Im übrigen muß der Bewegungsmechanismus so ausgebildet sein, daß die Spindel nur gehoben bzw. gesenkt wird, weil die Wellmembran keine Drehung der Spindel zuläßt.

Es bestand somit ein Bedarf für eine Spindelabdichtung der eingangs bezeichneten Art, die einen wesentlich weniger komplizierten Aufbau besitzt. Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine solche Spindelabdichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Spindelabdichtung der eingangs bezeichneten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein ringförmiger Abschnitt des den Spindelschaft umgebenden Mantels radial spreizbar ausgebildet ist und mittels einer in der Ventilspindel angeordneten Spreizvorrichtung gleichmäßig an die koaxial zur Ventilspindel verlaufende Innenwandung des Ventilgehäuses anpreßbar ist.

Eine spreizbar ausgebildete Spindelabdichtung ist an und für sich bekannt. So beschreibt die britische Patentschrift 682 485 eine Spindelabdichtung für eine Luftpumpe. Die Spindelabdichtung besteht aus einem nahezu kugelförmigen Block aus elastischem Gummi, der zwischen zwei Scheiben auf einer Stange sitzt, die axial gegeneinander bewegt werden können, so daß der Gummiblock zusammengedrückt und dadurch nach außen gegen die umgebende Zylinderwandung gespreizt wird. Eine solche Konstruktion eignet sich zwar für Luftpumpen, nicht aber für Spindelabdichtungen von Ventilen, die von korrosiven Flüssigkeiten durchströmt werden, da hierbei nicht nur der Gummiblock, sondern auch Metallteile der Spreizvorrichtung einem korrosiven Angriff ausgesetzt wären. Außerdem geht die Stange durch den Gummiblock hindurch, wodurch eine zusätzliche

ίο Leckmöglichkeit für das das Ventil durchfließende Medium besteht. Diese Bauweise einer Spindelabdichtung ist also nicht bei korrosiven Medien und bei hohen Drücken oder bei Hochvakuum geeignet. Fluorhaltige Polymere, wie z.B. PTFE, PoIychlor-trifluoräthylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid und Mischpolymere aus PTFE mit kleineren Mengen Äthylen oder Hexafluorpropen sind chemisch inert, besitzen einen niedrigen Reibungskoeffizienten und sind ausreichend weich, so daß eine gute Abdichtung erzielt werden kann. Sie sind alle sehr gut geeignet. PTFE ist das bevorzugte Polymer.

Die erfindungsgemäße Spindelabdichtung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fi g. 1 einen Schnitt durch ein Ventilgehäuse,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen PTFE-Mantel,
F i g. 3 einen Schnitt durch eine Spreizvorrichtung, F i g. 4 einen Schnitt durch ein zusammengebautes Ventil mit dem Gehäuse, dem Mantel und der Spreizvorrichtung der Fi g. 1 bis 3,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine andere Spreizvorrichtung und

F i g. 6 einen Schnitt durch einen Teil eines Ventils, wobei nur der Teil mit der Spindelabdichtung zu sehen ist.

Das Gehäuse des Ventils besteht aus Glas. Es besitzt eine Form, wie sie bei Laborglasgeräten bekannt ist. Der Mantel der in Fig. 2 dargestellten Ventilspindel besteht aus PTFE. Er besitzt einen etwas geringeren Durchmesser als die Innenwand des Ventilgehäuses. Die Spreizvorrichtung gemäß F i g. 3 weist ein kurzes Stück eines Gummischlauches 1 auf, welches auf einem Dorn 4 sitzt und zwischen einer Gewindehülse 2 und einer Schulter des Dorns 4 angeordnet ist. Das Gewinde der Hülse steht mit einem entsprechenden Gewinde auf dem Dorn im Eingriff. Der Gummischlauch 1 kann durch gegenseitige Verdrehung der Hülse und des Dorns zusammengedrückt werden. Das Ventil wird zusammengebaut, indem die Spreizvorrichtung in den Mantel eingeführt wird, welcher dann seinerseits in das Gehäuse eingesetzt wird. Die Abdichtung erfolgt dadurch, daß die Hülse gegenüber dem Dorn verdreht wird, um den Gummischlauch axial zusammenzudrücken, der sich dadurch radial ausdehnt und somit auch einen ring-

förmigen Teil des Mantels radial auseinanderspreizt, so daß er gegen die Innenwand des Ventilgehäuses drückt.

F i g. 5 zeigt eine Spindel, die derjenigen von F i g. 3 ähnlich ist und die alternativ verwendet werden kann. Gleiche Teile sind mit gleichen Ziffern bezeichnet. Gemäß F i g. 5 steht der Gummischlauch unter dem Axialdruck einer Feder 3, um einen gleichbleibenderen Spreizdruck zu erzielen und dadurch das »Kriechen« des PTFE auszugleichen. Außerdem werden hierdurch Druckunterschiede ausgeglichen, die ihren Grund in verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Bauteile haben. Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform be-

steht die Spindel aus einem dünnwandigen Mantel 10 aus PTFE, der an einem Ende einen massiven Block aufweist, welcher mit dem (nicht gezeigten) Ventilsitz zusammenarbeitet. Die Spreizvorrichtung besteht aus einem kurzen Gummischlauch 11, der auf einem zentral angeordneten Dorn sitzt, und zwar zwischen einer Justiermutter 12, die auf dem Dom aufgeschraubt ist und über eine Feder 13 einen Druck auf den Schlauch ausübt und einer Schulter 14, die integral mit dem Dorn ausgebildet ist. Das obere Ende des Doms sitzt in einer (nicht gezeigten) Kappe bekannter Bauart, welche in das obere Ende des Gehäuses in bekannter Weise eingeschraubt werden kann.

Für eine befriedigende Abdichtung hat sich eine Wandstärke für den Teil des Mantels, der radial nach außen gespreizt wird, von etwa 0,75 mm als geeignet erwiesen, wobei die Spindel einen Durchmesser von ungefähr 7,5 mm aufweist. In solchen Fällen braucht die Länge der Spreizzone nicht größer als ungefähr 3 mm sein.

Wegen der Inertheit der Fluorkohlenstoffmaterialien und wegen der geringen Durchlaßgeschwindigkeiten, die sogar unter Druck oder Hochvakuum erreicht werden, eignet sich die Spindel besonders für die Verwendung unter extremen Bedingungen. Die Spindelabdichtung kann aber natürlich auch bei einfacheren Verhältnissen verwendet werden, beispielsweise bei Normaldruck in einer Burette oder in einem anderen Laborglasgerät.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spindelabdichtung für ein Eckventil mit steigender Spindel, die mit einem Mantel aus fluorhaltigem Polymer versehen ist, der auch das als Ventilverschlußstück ausgebildete Ende der Spindel bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Abschnitt des den Spindelschaft umgebenden Mantels radial spreizbar ausgebildet ist und mittels einer in der Ventilspindel angeordneten Spreizvorrichtung gleichmäßig an die koaxial zur Ventilspindel verlaufende Innenwandung des Ventilgehäuses anpreßbar ist.