DE1775332A1

DE1775332A1 - Absperrventil

Info

Publication number: DE1775332A1
Application number: DE19681775332
Authority: DE
Inventors: Gerd Zelck
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Priority date: 1968-07-30
Filing date: 1968-07-30
Publication date: 1971-05-19

Description

Absperrventil Die Erfindung betrifft ein. Absperrventil, dessen Absperrorgan durch eine Betätigungsvorrichtung in die Schließ-bzvr. Öffnungsstellung gebracht wird, insbesondere für Medien von relativ niedriger oder relativ hoher Temperatur. Bei derartigen Absperrventilen arbeitet ein Ventilsitz mit einem Absperrorgan zusammen und verschließt eine Austrittsöffnung. Zur besseren Abdichtung der Austrittsöffnung ist es dabei bekannt, jeweils einen Teil aus Metall und den korrespondierenden Teil aus Kunststoff zu fertigen bzw. mit Kunststoff zu beschichten. Hierbei paßt sich dann der relativ elastische Kunststoff in der Schließstellung den Unebenheiten an der Oberfläche des 1letallkörpers an. Ebenso können durch den Kunststoff Fertigungsungenauigkeiten und kleine Abweichungen von der geometrischen Form ausgeglichen werden. Dieses Abdichtprinzip läßt sich aber nur bedingt für Medien von relativ niedriger Temperatur anwenden, wie sie beispielsweise in der Raumfahrt bei der Verwendung von flüssigem Wasserstoff auftreten. Kunststoffe besitzen bei diesen Temperaturen glasähnliche Eigenschaften, d.h. sie sind nur noch gering elastisch und sehr spröde, so daß die oben genannte Anpassungsfähigkeit aufgehoben und keine vollständige Abdichtung gewährleistet iät. Ferner kann die beim Schließvorgang auftretende kinetische Energie nicht mehr durch die elastische Verformung den Kunststoffee aufge-

@@@rnen werden.

Ebenfalls kann dieses Abdichtprinzip nicht für Medien von relativ hoher Temperatur,. wie beispielsweise im Reaktorbau, Verwendung finden, da der Kunststoff bei dieser Anwendung seine Festigkeit verliert und Zersetzungserscheinungen auftreten.
Es ist die Aufgabe der Erfindung diese Mängel zu beseitigen und ein Absperrventil zu schaffen, mit dem sowohl für Medien von relativ niedriger als auch von relativ hoher Temperatur eine vollständige Absperrwirkung erreicht wird, so daß das Absperrventil über einen großen Temperaturbereich einsatzfähig-ist. Ferner soll das Absperrventil auch für Medien mit relativ kleiner Molekülgröße, wie sie beispielsweise beim Wasserstoff vorhanden ist, eine vollständige Ab-Sperrwirkung erzielen.
Die lösung der Aufgabe besteht darin, da.ß das Absperrorgan im wesentlichen durch eine Tellerfeder gebildet ist, die im r Bereich des Ventilsitzes über eine zugeordnetes als Gegenlagen dienende Anschlagfläche in der Schließstellung derart im Durchmesser aufgeweitet wird, daß eine Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz erfolgt.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist es u.a. möglich, im geschlossenen Zustand-des Absperrventils ein gewisses. Spiel zwischen der als Absperrorgan dienenden Tellerfeder und dem Ventilsitz zu überbrücken und eire genau definierte Flächenpressung zu erzeugen, die zur volletändigen Abdichtung fährt.
Eine bevorzugte Ausführung des Absperrventile besteht darin, daß die der Tellerfeder zugeordnete, als Gegenlager dienende Anachlagfläche einen Teil des Absperrorgans bildet, der gegenüber der Tellerfeder verschiebbar ist und beim Schließvorgang des Absperrventils eine Endstellung erreicht, in der die Tellerfeder durch weitere Einwirkung der Betätigungsvorrichtung zur vollständigen Abdichtung im Durchmesser aufgeweitet wird. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Randzone der Tellerfeder, die in der Schließstellung mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet, abgerundet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der,Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen Schnitt durch ein Absperrventil in der Öffnungsstellung, Fig. 2: ein Absperrventil wie Fig. 1 in der Schließstellung Fig. 3: einen Ausschnitt des Absperrorgans im vergrößerten Maßstab in der Öffnungsstellung und Fig. 4: einen Ausschnitt des Absperrorgans im vergrößerten Maßstab in der Schließstellung. Das Absperrventil ist umgeben von einem rohrförmigen Gehäuse 1 mit einem Eintrittskanal 2 und einem Austrittskanal 3. In dem Gehäuse l*ist gleichachsig eine Betätigungsvorrichtung 4 angeordnet, die über Rippen 5 und mittels einer Spindel 6 in Rippen 7 im Gehäuse geführt ist. Die Betätigungsvorrichtung 4 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer Druckmittelkammer 8, die im wesentlichen durch einen Federbalg 9 &ebildet und mit einer herausgeführten Steuerleitung 10 in Verbindung steht. Bei der Zuführung eines Druckmittels über die Steuerleitung 10 in die Druckmittelkammer 8 wird diese in axialer Richtung vergrößert und nimmt gleichzeitig eine Ventilspindel 6 mit. Eine als Absperrorgan dienende Tellerfeder 1l ist übereinen Flansch 12 mit der Ventilspindel 6 verbunden. Das Absperrorgan wird weiterhin durch einen Anschlagkörper 13 gebildet, der in Schließrichtung des Absperrventils vor der Tellerfeder 11 auf der Ventilspindel 6 achsial verschiebbar angeordnet ist: Im Anschlagkörper 13 sind eine Druckfeder 14 sowie entsprechende Gegenlager 15 und 16 vorgesehen, die eine ständige.Anlage des Anschlagkörpers 13 an die Tellerfeder 6 bewirken.
Beim Schließvorgang des Absperrventils stößt der Anschlagkörper 13 gegen einen Anschlag 1? und erreicht seine Endstellung. In dieser Stellung befindet sich nun auch die Tellerfeder 11 im Bereich des Ventilsitzes 18.
Bei weiterer Druckmittelgabe wird über die Ventilspindel 10 die Tellerfeder 11 gegen den Anschlagkörper 13 als Widerlager gepreßt und dadurch im Außendurchmesser aufgeweitet. Dabei drückt sich der Rand 19 der Tellerfeder 1l gegen den Ventilsitz 18 und dichtet somit die Austrittsöffnung ab (siehe Fig. 2 und 4). Die Tellerfeder 1l drückt sich dabei selbsttätig in eine zentrische Zage zum Ventilsitz 18; kleine Abweichungen von der geometrischen Form des Ventil-Sitzes 18. werden durch die hohe Flächenpressung an der Abdichtstelle ausgeglichen. Beim Schließvorgang tritt somit keine gleitende Reibung auf, so daß zwischen 'etilsitz 18 und Tellerfeder 11 kein Verschleiß auftritt.-Wird die Druckmittelkammer 8 wieder entlüftet, beispielsweise durch ein außerhalb des Absperrventils angeordneten Steuerventil, wird mit Unterstützungseiner Rückholfeder 20 die Ventilspindel 6 in die Öffnungsstellung zurückgebracht.

Claims

Patentansprüche 1. Absperrventil, dessen Absperrorgan durch eine Betätigungsvorrichtung in die Schließ- bzw. Öffnungsstellung gebracht wird, insbesondere für Medien von relativ niedriger.oder relativ hoher Temperatur, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Absperrorgan.im wesentlichen durch eine Tellerfeder (11) gebildet ist, die im Bereich des Ventilsitzes (18) über eine zugeordnete, als Gegenlager dienende Anschlagfläche in der Schließstellung derart im Durchmesser aufgeweitet wird, daß eine Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz (18) erfolgt.
2. Absperrventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die der Tellerfeder (11) zugeordnete, als Gegenlager dienende Anschlagfläche einen Teil (13) des Absperrorgans bildet, der gegeni?ber der Tellerfeder (11) verschiebbar ist und beim Schließvorgang des Absperrventils eine Endstellung erreicht, in der die Tellerfeder (11) durch weitere Einwirkung der Betätigungsvorrichtung (4) zur vollständigen Abdichtung im Durchmesser aufgeweitet wird.
3. Absperrventil nach Anspruch rund 2, d a d u r o h g e k e n n z e i .c h n e t , daß die Randzone (19) der Tellerfeder (11), die in der Schließstellung mit dem Ventilsitz (18) zusammenarbeitet, abgerundet ist.