DE1650533C - Ventilsitz mit einer in der Offenstel lung vollständig abgedeckten gümmielastischen Sitzdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hubventil mit einer, 13 anliegt, um diese Teile gegen eine relative Dremil dem Verschlußstück zusammenarbeitenden, fe- hung festzuhalten. Eine weitere Mutter 16 ist auf den derbelasteten Hülse, die in der Ventil-Offenstellung Spindelträger 13 in der Nähe des Gehäuses Il aufeine giimmielastische Sitzdichtung vollständig ab- geschraubt, mit dei das Ventil an einer Wandung deckt. 5 od. dgl. befestigt werden kann. Ein Handgriff 17 ist

Aus der französischen Patentschrift 1 204 043 und am oberen Ende der Spindel 12 mittels einer Mutter

aus der USA.-Patentschrift 2 772 068 sind Ventile 18 befestigt.

bekannt, bei denen in der Ventil-Offenstellung Dich- Das Gehäuse 11 weist einen Einlaß 19 mit Innentungselemente abgedeckt werden. Ein Zusammen- gewinde an einem Endo und einen Auslaß 20 mit quctschm dieser Dichtungselemente findet hier jedoch io Innengewinde am gegenüberliegenden Ende auf. Wie nicht statt, so daß zur Rückstellung entsprechender F i g. 1 zeigt, hat das Gehäuse Il eine Ventilkammer Ventilleile eine zusätzliche Feder vorgesehen sein 21 zwischen dem Einlaß 19 und dem Einlaß 20 und muß. Aus der deutschen Patentschrift 511 873 und eine Bohrung in der Oberseite. Der Spindelträger aus der USA.-Patentschrift 1 686 849 sind vollkom- 13 ist in diese Bohrung eingeschraubt und liegt gegen men frei liegend·.· Dichtungselemente bekannt, die 15 eine Schulter 22 des Gehäuses an. Eine zylindrische beim Schließen des Ventils zusammengepreßt wer- Ventildurchgangsöffnung 23 wird von einer flachen, den. Diese freien Dichtungselemente sind jedoch ringförmigen Seite 24 umgeben und diese Ventil-Erosionswirkungen ausgesetzt. durchgangsöffnung 23 ist an der Unterseite der Ven-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen tilkammer 21 angeordnet. Ein Kanal 25 verbindet die

Ventilsitz mit einer in der Offenstellung vollständig 20 Ventildurchgangsöffnung 23 mit dem Einlaß 19. Eine

abgedeckten, gummielastischen Siüdichtung zu schaf- Seite der Ventilkammer 21 ist über einen Kanal 26

fen, bei dem keine zusätzlichen Elemente zur Rück- mit der Auslaßöffnung 20 verbunden. Es sei bemerkt,

stellung der Hülse erforderlich sind. daß die Strömung auch umgekehrt verlaufen kann,

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß wobei die öffnung 19 zur Auslaßöffnung wird,

die Ventildurciigai^r.öffnung Abschnitte unterschied- 35 Die Spindel 12 weist einen geraden zylindrischen

liehen Durchmessers aufweist, wobei an der Über- Abschnitt 27 auf, der frei gleitbar im Spindelträger

gangsstelle dieser Abschnitte eine Wut vorgesehen ist, 13 gelagert ist und einen Gewindeabschnitt 28, der

deren untere Schultet eine i»;ößere radiale Breite in die Mutter 14 eingeschraubt ist. Der Spindelträger

als die obere Schulter aufweist und in der die als 13 weist unterhalb der Abdichtungsmutter 14 eine

zylindrischer Ring ausgebildete Sitzdichtung angeord- 30 radiale Schulter 29 auf, um einen Sitz für eine

net ist, und daß die Hülse im Bereich des Durch- Dichtungspackung zu schaffen. Die Mutter 14 hat

gangsöffnungsabschnittes größeren Durchmessers mit eine zylindrische Endoberfläche 30, die der Schulter

einem die Sitzdichtung übergreifenden, vorspringen- 29 gegenüberliegt.

den Flansch und im Abschnitt kleineren Durchmes- Es ist eine Dichtungspackung für den Spindelabsers der Durchgangsöffnung mit einer Bcwegungsbe- 35 schnitt 27 vorgesehen, um Leckströmungen längs der grenzungseinrichtung versehen ist. Mit Vorteil ist di.T Spindel durch den Spindelträger hindurch zu vergummie'' astische Sitzdichtung einerseits in der Offen- hindern. Zu diesem Zweck weist die Abdichtungsstellung des Ventils vollständig abgedeckt und somit mutter 14 eine zylindrische Seitenwandung 31 mit geschützt und andererseits aber auch in der Schließ- vermindertem Durchmesser auf, auf der ein Metallstellung mit einer der Schließkraft proportionalen 40 ring 32 sitzt, der unten einen nach innen umgeboge-Kraft un das Verschlußstück angedrückt. Beim öff- nen Flansch 33 hat. Ein Dichtungspackungsring 34 nen des Ventils kann somit die Hülse durch die aus einem deformierbaren Material, wie beispielsgespeicherte Deformationsenergie der Sitzdichtung weise Nylon, Teflon oder aus einem ähnlichen Kunstwieder zurückgestellt werden. Bei einer bevorzugten stoff oder sogar aus einem weichen, deformierbaren Ausführung weist die Hülse im Abschnitt kleineren 45 Material, sitzt derart innerhalb des Ringes 32, daß Durchmessers eine axial verlaufende Aussparung auf, dieser sich auf den Flansch 33 abstützt. Der Ring in der ein Sprengring gleitet, der in einer Nut des 32 weist einen solchen Innendurchmesser auf, daß Abschnittes angeordnet ist. Hierdurch wird eine be- dieser mit Gleitsitz an der zylindrischen Seitenwansoiulers einfache Bewegungsbegrenzungseinrichtung dung 31 sitzt. Der Ring kann deformiert werden, gebildet. Mit besonderem Vorteil kann die Sitzdich- 50 um einen Preßsitz mit der Wandung 31 zu bilden. lung aus Teflon bestehen. Der Spindelträger 13 weist eine glatte zylindrische

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung Wandung 35 unmittelbar neben dem Sitz 29 und un-

unter He/.iignahmc auf die Figuren der Zeichnung ter dem Gewindeabschnitt für die Dichtungsmutter

erläutert werden. Es zeigt 14 auf. Diese Wandung 35 weist einen ausreichenden

Fig. I eine Schiiittansieht eines erfindungsgemä- 55 Durchmesser auf, um den Ring 32 frei aufnehmen

l.len llubveiitils, zu können.

Fig. 2 eine schematische Teilansicht, welche das Der Dichtungspackungsring 34 sitzt dicht im Ring

ViJiUiI in einer völlig geöffneten Lage darstellt, wo- 32 und hat einen solchen Innendurchmesser, daß

bei gezeigt ist, wie die Sitzdichtung vollständig ein- dieser Ring 34 dicht sitzend den Abschnitt 27 der

gekapselt ist und 60 Spindel 12 aufnimmt. Die Ventildurchgangsöffnung

I· i μ. .1 cine ähnliche Ansicht wie F i g. 2, in der 23 weist eine Nut 36 auf, die im axialen Abstand von

die geschlossene Stellung des Ventils dargestellt ist. der Seite 24 liegt. Die Nut 36 erstreckt sich konti-

O;is Hubventil 10 weist ein Gehäuse 11, eine Spin- innerlich um die Ventildurchgangsöffnung23 herum

del 12, einen in das Gehäuse eingeschraubten Spin- und dient zur Aufnahme einer gummiclastischen

•lclträger 13 und einer in dieser eingeschraubte Ab- 65 Sitzdichtung 41.

didmingsmuttcr 14 auf. Ferner ist eine Fcststellungs- Die Vt:ntildurchgangsöffnung23 weist einen ersten

iiHiUer 15 vorgesehen, die auf die Abdichtiingsmuttcr Abschnitt 37 größeren Durchmessers auf, der un-

14 iinfDL'Kchruubt ist und gegen den Spindelträger mittelbar neben der Seite 24 liegt. Ferner ist ein nach

innen stufenförmig abgesetzter Abschnitt 38 kleineren Durchmessers auf der gegenüberliegenden Seite der Nut 36 vorgesehen. Durch die stufenförmige Ausbildung der Abschnitte 37 und 38 unterschiedlichen Durchmesser entstehen radiale Schultern 39 und 40. Die radiale Schulter 40 weist eine größere Oberfläche auf als die radiale Schulter 39.

Eine gummielastische Sitzdichtung 41 füllt die Nut 36 und ist zwischen den Schultern 39 und 40 angeordnet. Diese Sitzdichtung 41 hat die Form eines /slindrischen Ringes, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Nut 36 entsprich?.

Die Sitzdichtung41 wird durch eine Hülse 42 abgedeckt, die gleitbar und konzentrisch innerhalb der Ventildurchgangsöffnung 23 angeordnet ist. Die Hülse 42 weist einen nach außen vorspringenden Flansch 43 auf, welcher beispielsweise an der Stelle 44 gegen die Sitzdichtung 41 anliegt. Diese Anlage des Flansches 43 gegen die Sitzdichtung 41 begrenzt die axiale Bewegung der Hülse 42 von der Seite 24 fort.

Da die Hülse 42 innerhalb der Ventildurchgangsöffnung 23 gleiten kann, ist eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung45 zwischen dem Abschnitt 38 und der Hülse 42 vorgesehen. Diese Bewegungsbegrenzungseinrichtung besteht aus einer Nut 46, die im Abschnitt 38 ausgebildet ist und einer Aussparung

47 in der Oberfläche der Hülse 42. Ein Sprengring

48 od. dgl. Kann in der Nut 46 derart sitzen, daß dieser die Axialbewegung der Hülse 42 wegen der Anschläge 49 und 50 begrenzt, die durch die Aussparung 47 gebildet werden.

Die F.ülse 42 weist eine Bohrung Sl auf, die eine Endnase 52 des Verschlußstückes 55 aufnimmt. Die Endnase 52 hat ein Vorderende 53 mit flacher Spitze, im die sich eine konische Seitenwandung 54 anscnließt, die in eine zylindrische Seitenwandung übergeht. Die Endnase 52 sitzt frei innerhalb der Bohrung 5« und die Seitenwandung des Verschlußstückes 55 sitzt dicht innerhalb des Abschnittes 37 der Ventildurchgangsöffnung 23·.

Wenn sich das Versehiußstück 55 in einer Öffnungsstellung befindet, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, ist die Hülse 42 gegenüber der Sitzdichtung 41 frei. In dieser Stellung können unter hohen Drucken stehende Gase od. dgl. durch die Ventildurchgingsöffnung 2:1 hindurchströmen und zum Auslaß 20 gelangen. V/ährend dieser Zeit ist jedoch die Sitzdichtung 41 gegen eine Erosion durch die Hülse 42 geschützt. Die Hülse 42 weist, was wesentlich ist, axial sich erstreckende Oberflächenubschnitte 56 und 57 auf, die den Abschnitten 37 und 38 der Vcntildurchgangsöffnung 23 gegenüberliegen. Durch die Anlage des Oberflachenabsehnittes 56 am Abschnitt 37 und des Oberflächcnabschnittes 57 am Abschnitt 38 wird die Sitzdichtung 41 dauernd gegenüber dem Gas abgedeckt, welches sonst diese Sitzdichtung 41 beschädigen könnte.

Wenn sich die Endnasc 52 des Verschlußstüekes 55 in die Vcntildurchgangsöffnung 23 hineinbewegt, wird die Strömung durch die Ventildurchgangsöffnung 23 hindurch fortschreitend vermindert. Wenn das Verschlußstück 55 die Hülse 42 berührt, beginnt die Zusammenprepsung der Sitzdichtung 41.

Die Hülse 42 weist eir° Endfläche 58 und das Verschlußstück 55 eine Schulter 59 auf. Wenn die End42 sich in die Bohrung51 der Hülse hinein· bewegt, bewegt sich die Schulter 59 in Anlage gegen die Endfläche 58.

Wenn sich das Verschlußstück 55 weiter in die Ventildurchgangsöffnung 23 hineinbewegt, nachdem die Endfläche 58 gegen die Schulter 59 anliegt, beginnt der nach außen sich erstreckende Flansch 43 der Hülse 42 die Sitzdichtung 41 gegen die radiale Schulter 40 zusammenzudrücken. Diese Zusammendrückung der Sitzdichtung 41 erzeugt eine Abdichtung gegen den Flansch 43 und die henachbarte äußere zylindrische Oberfläche der Hülse 42. Wenn das Verschlußstück 55 sich in eine Stellung gegenüber dem Abschnitt 37 der Ventildurchgangsöffnung 23 bewegt, wird eine Dichtung urv. die zylindrische Oberfläche des Verschlußstüekes 55 herum ausgebildet.

Die Abdichtung um die zylindrische Oberfläche des Verschlußstüekes 55 herum wird durch eine Bewegung der Schulter 59 unter die radiale Schulter 39

der Nut 36 ermöglicht. Das Zusammendrücken der Sit, dichtung 41 übt dann eine Dichtungskraft gegen die zylindrische Oberfläche des Verschlußstüekes 55 aus, wie es bei 59 dargestellt ist. Um eine Abdichtung zu erzielen, weist die zylindrische Oberfläche einen Durchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des sich nach außen erstreckenden Flansches 43 ist. Eine Bewegung des Flansches in die Sitzdichtung 41 hinein ermöglicht es, daß die zylindrische Wandung des Verschlußstüekes 55 dem

oE Flansch 43 in die Dichtungsstellung nachfolgen kann. Das Ventil ist derart aufgebaut, daß die Sitzdichtung dauernd abgedeckt ist, so daß das Dichtungsmaterial gegen Ercsionswirkungen des durch das Ventil strömenden Mediums geschützt wird. Wir F i g. 2 und 3 zeigen, w'rd diese Abdeckung sowohl während der Ventilschließstellung als auch während der Öffnungsstellung des Ventils aufrechterhalten. In allen Betriebssttifen zwischen der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen

Stellung des Ventils ist die Siudiehtung vollständig abgedeckt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hubventil mit einer mit dem Verschlußstück zusammenarbeitenden, federbelasteten Hülse, die in der Ventil-Offenstellung eine gummielastische Sitzdichtung vollständig abdeckt, dadurchgekennzeichnet, daß die Ventildurchgangsöffnung (23) Abschnitte (37, 38) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, wobei an der Ubergüdgsstelle dieser Abschnitte eine Nut (36) vorgesehen ist, deren untere Schulter (40) eine größere radiale Breite als die obere Schulter (39) aufweist und in der die a's zylindrischer Ring ausgebildete Sitzdichtung (41) angeordnet ist und daß die Hülse (42) im Bereich des Durchgangsöffnungsabschiiittes (37) größeren Durchmessers einen die Sitzdichtung (41) übergreifenden, vorspringenden Flansch (43) und im Abschnitt (38) kleineren Durchmessers der Durchgangsöffnung mit einer Bewcgungsbcgrenzungseinrichtung (47, 48) verschon ist.

2. Hubventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (42) im Abschnitt (36 J kleineren Durchmessers eine axial verlaufende Aussparung (47) aufweist, in der ein Sprengring

(48) gleitet, der in einer Nut (46) des Abschnittes (37) angeordnet ist.

3. Hubventil nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzdichtung (41) aus Teflon besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen