DE1917800A1 - Geschmiertes Ventil - Google Patents

Description

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' Dr. Andrejewsfci . -_A-«_AAw

Dr.-Ing. Honke , 1917800

43Eseen,KettwigerStr.36 .

Telefon 225802/03 Essen, aen 5· Aprii

. (32 506/H.)

Patentanmeldung

ACP Industries Incorporated

New York 17, N.Y.-750 Third Avenue USA

Geschmiertee Ventil

Die -fcrfindtmg besieht sich auf geschmierte Ventile, also auf Ventile« welchen von außen her ein Schmiermittel zugeführt wird_#um den im VigntilfcÖrper beweglichen Verschluflteil des Ventils und die daran anliegenden Dichtorgane ausreichend zu schmieren und zwischen diesen Seilen eine Dichtung zu gewährleisten. Die Erfindung ist insbesondere auf solche Ventile mit besonderem Vorteil anwendbar, bei welchen der Druck des durch das Ventil geförderten Mediums dazu ausgenützt wird die in Strömungsrichtung des durch das Ventil geförderten Mediums gesehen stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seile der Dichtorgane satt an den Verschlußteil des Ventiles anzudrücken.

Es sind bereits zahlreiche Iypen von Ventilen im Handel erhältlich, welche mit Schmiereinrichtungen und Dichtorganen für den Verschlußteil des Ventils und andere Seile desselben ausgestattet sind. Bei solchen mit Schmiersystemen und mit beweglichen Sitzen für die Dichtorgane ausgestattt ^e

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Ventilen sind in der Regel zwischen dem Verschlußgliedsitz und dem Ventilkörper mit Abstand voneinander zwei , Dichtungen angeordnet um zu beiden Seiten des sich von außen zur Sitztasche erstreckenden Schmiermittelkanals einen dichten Abschluß zu schaffen. Hiebei ist in der Regel auch der Verschlußgliedsitz mit einem in die Sitztasche zwischen den beiden erwähnten Dichtungen mündenden Schmiermittelkanal ausgestattet, über welchen Schmiermittel zur Arbeitsfläche des Verschlußgliedes des Ventils gefördert wird um einerseits diese Arbeitsfläche ausreichend zu schmieren und andererseits die Dichtwirkung des Ventils zu verbessern. Obzwar Schmiersysteme dieser Art für Ventile hinlänglich bekannt sind, wurde es doch bisher als nicht erforderlich erachtet Verschlußgliedsitze von Ventilen so auszubilden) daß nicht nur ein gut funktionierendes und eine Dichtung bewerkstelligendes Schmiersystem vorliegt, sondemauch die Verschlußgliedsitze sowohl bei Beaufschlagung durch den stromaufwärts des Ventiles herrschenden Druck als auch.bei Beaufschlagung durch den stromabwärts des Ventiles herrschenden Druck durch diese Drücke im Sinne einer Erhöhung der Uiehtwirkung betätigt werden.

Es stellt weiters ein wichtiges und ziemlich schwer zu lösendes Problem dar das Schmiersystem eines Ventiles so auszubilden, daß das- Schmiermittel gleichiaäSig über die gesamte Arbeitsfläche des Verschlußgliedes ä@s Ventiles verteilt wird. Dieses Problem wurde in jüngster Zeit dadurch gelöst, daß in Bei· oben? erwähnten Weise zu beiden Seiten eines Schmiermittelkanals, welcher in einen den Verschlußgli.edsitz umgebenden Ringraum mündet, Dichtorgane angeordnet werden und hiebei zweckmäßig zwecks gleichmäßiger Verteilung des Schmiermittels innerhalb des Verschlußgliedsitzes mehrere Schmiermittelkanäle vorgesehen werden. Ein derartiges Schmiersystem wurde bisher noch nicht für solche Verschlußgliedsitze vorgeschlagen, die sowohl vom stromaufwärts des Ventiles herrschenden Druck als auch vom stromabwärts des Ventlies herrschenden Druck betätigt werden.

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Es ist nun Ziel der Erfindung ein mit einem Schmiersystem und mit durch den Druck im Ventil betätigte Verschlußgliedsitze aufweisenderVentil- zu schaffen, in welchem sowohl die stromaufwärts gelegenen als auch die strom- _vi abwärts gelegenen Dichtorgane in Anlage an der Arbeitsfläche des Verschlußgliedes des Ventiles gehalten werden und das Schmiermittel auf die Arbeitsfläche des Verschlußgliedes gleichmäßig verteilt wird. Es ist weiters Ziel der Erfindung Schmiersysteme für Ventile der angegebenen Art so auszubilden, daß, unabhängig davon in welcher Richtung zu förderndes Medium das Ventil durchströmt und unabhängig davon wie die Verschlußgliedsitze druckbeaufschlagt sind, stets eine Verbindung zwischen den in den Verschlußgliedsitzen vorgesehenen Schmiermittelkanälen und den von außen in das Innere des Ventils führenden Schmiermittelkanälen besteht.

Solche mit einem Schmiersystem und durch den Druck im Ventil betätigte Verschlußgliedsitze aufweisende Ventile sollen im Aufbau weitere einfach sein, ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können und nur geringe Wartungs- und Betriebskosten verursachen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Ventils»

Inder Zeichnung zeigt Pig. V einen Längsschniti; durch ein in erfindungsgemäßer Weise ausgebildetes und mit einem Kugelküken ausgestattetes Ventil, Fig. 2 im Schnitt einen Ausschnitt eines Ventils gemäß I¹Ig. 1 mit Einzelheiten des Schmiersystems für den Verschlußgliedsitz, Pig. 3 einen Ausschnitt aus einem Ventil gemäß Fig. 1, wobei Teile des Verschlußgliedsitzes jene Stellung einnehmen, welche sich dann ergibt wenn der Druck in entgegengesetzter Richtung wirkt als bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung, Fig. 4 einen Schnitt durch die den Verschlußgliedsitz umgebende Dichtung bzw. Zentrierhtilse samt den in der Zentr-ierhülse vorgesehenen Ringdichtungen, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil einer abgeänderten Ausführungsform eines mit einem Kugelküken versehenen f erfindungsgemäßen Ventils und Fig. 6 Einzelheiten der in Fig. aufscheinenden Zentrierhülse.

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Das in der Zeichnung dargestellte Ausf ührimgsbeispiel eineB erfindungsgemäßen Ventils ist ein Ventil mit Kugelküken. Gemäß Fig. 1 besitzt dieses Ventil 10 einen die Ventilkammer 14 umschließenden Ventilkörper, in dessen Ventilkammer Durchströmkanäle 15 undi 23 münden. Am Anschlußende der Durchströmkanäle 15 und 23 können für den Anschluß des Ventils an Rohrleitungen dienende Flanschen 16 und 17 vorgesehen sein; es ist aber auch möglich die Anschlußenden der Durchströmkanäle so auszubilden, daß das Ventil mit Rohrleitungen verschweißt oder verklemmt werden kann. Ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu' treten, können die Anschlußenden des Ventils auch für das Verschrauben des Ventils mit Rohrleitungen ausgebildet sein. Der Ventilkörper besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander durch mehrere Schraubbolzen 22 verschraubten und dicht aneinander anliegenden Ventilkörperhälften 12 und 20.

Die Ventilkörperhälfte 12 ist an der Oberseite und an der Unterseite mit je einer Bohrung 26 und 28 versehen, die untereinander axial fluchten und durch welche Achszapfen bzw. 32 hindurchgesteckt sind, die ihrerseits in im Verschlußteil 34 des Ventile vorgesehene Sacklöcher 35 bzw. unter Zwischenschaltung von Keilen 38 und 40 eingesetzt sind. Grewüneentenfalle kann unter Verzicht des Keiles 40 der untere Achszapfen 32 drehbar in das Sackloch 36 eingesetzt sein, da dann noch immer der Keil 38 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Drehzapfen 30 und Verschlußteil 34 schafft. Zwischen den Achszapfen 30 und 32 und der Wandung der zugehörigen Bohrungen 26 und 28 ist im dargestellten AusfUhrungebeispiel je eine Lagerschale 42 bzw. 44 vorgesehen. Der untere Achszapfen 32 ist durch eine Stützplatte 46, welche an der Unterseite der Ventilkörperhälfte 12 an diese mittels einer Anzahl Schrauben 48 angeschraubt ist und damit dicht an der Ventilkörperhälfte.12 anliegt, gegen das Herausfallen aus der Bohrung 28 gesichert. An der Oberseite der Ventilkörperhälfte 12 ist eine Tragplatte 50 mittels einer Anzahl Schrauben 52 befestigt, wobei eich der obere

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Achszapfen 30 durch eine in der Tragplatte 50 vorgesehene Öffnung 53 hindurch erstreckt. Auf der Tragplatte 50 können an sich bekannte von Hand aus oder durch einen geeigneten Motor betätigbare Antriebseinrichtungen für die Winkelverstellung des Achszapfens 30 und damit öffnen und Schließen des Ventils befestigt werden.

Um den Austritt von durch das Ventil gefördertem Medium entlang des oberen Achszapfens 30 zu verhindern_t wird mittels einer Stopfschraube 54 halbfestes Dichtmaterial in eine den Achszapfen 30«umgebende Stopfbüchse 56 gepreßt, wobei zwecks Erhöhung der Dichtwirkung zu beiden Seiten der Stopfbüchse Dichtorgane 58 und 60 in im Achszapfen 30 vorgesehene Hingnuten eingesetzt sind, die auch das Austreten von Dichtmaterial verhindern.

Um nun einen dichten Abschluß zwischen dem drehbaren Verschlußteil 34, dem Kugelküken,des Ventils zu erzielen sind in einer den Figuren 2 und 3 zu entnehmenden Weise in, die Durchströmkanäle 15 und 23 umgebende Sitztaschen 70 bzw. 72 ringförmige Kükensitze 74 bzw. 76 eingesetzt.

Wie nun die Figuren 2 und 3 zeigen, sind die Kükensitze 74 bzw. 76 federnd mittels einer gewellten Tellerfeder 77 (Fig. 2J gegen das Kugelküken 34 gedrückt. Statt der gewellten Tellerfeder kann irgendeine sonstige der im Handel erhältlichen Federn verwendet werden. Jeder/der Kükensitze und 76 besteht nun aus einem Sitzring 78 und einem Haltering 80, welche zwischen sich eine im Querschnitt etwa dreieckförmige Ringnut 82 freilassen, innerhalb derselben ein Dichtring 84 eingesetzt ist. Dieser Dichtring 84 ragt nun über seinen gesamten Umfang zwischen einer am Sitzring 78 vorgesehenen Lippe 88 und einer am Haltering 80 vorgesehenen Dichtlippe 90 mit seiner Dichtfläche 86 hervor, die an der Arbeitsfläche 87 des Kugelkükehe 34 anliegt.

Um eine einwandfreie Schmierung zwischen den Kükensitzen 74 und 76 einerseits und der Arbeitsfläche 87 des Kugelkükens 34 andererseits zu erreichen und gleichzeitig zwischen den aneinander anliegenden Teilen eine gute Dicht-

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wirkung zu erzielen sind die beiden Ventilkörperhälften 12 und 20 entsprechend den Figuren 2 und 3 mit Schmier'mittelkanä .en versehen, von welchen nur der in der Ventilkörperhälfte 12 vorgesehene Schmiermittelkanal näher erläutert wird. Am Eintrittaende des in der Ventilkörperhälfte 12 vorgesehenen Schmiermittelkanals 92 ist bei 93 ein Schmiernippel 94 angeschraubt. Das innere Ende des Schmiermittelkanals 92 mündet in einen auf größeren Durchmesser abgesetzten Teil der Sitztasche 70. Der Sitzring 78 sitzt mit seinem dem Kugelküken abgewendeten zylindrischen Ende 98 innerhalb eines einen entsprechenden Durchmesser aufweisenden Teiles, wobei sich zwischen dem zylindrischen Teil 98 des Sitzringes, also zwischen seiner zylindrischen Außenfläche 100, und der Sitztasche 70, also deren zylindrischer Innenwand 102, ein entsprechender Sitz, vorzugsweise ein Gleitsitz, ergibt. Zwischen der zylindrischen Außenwandung 100 des Teiles 98 des Sitzringes 78 und der zylindrischen Innen- wand 96 des erweiterten Teiles der Sitztasche 70 befindet sich damit ein zum Sitzring 78 konzentrischer Ringraum 104, innerhalb desselben, an den Wandungen 100 und 96 der Sitztasche 70 bzw. des Sitzringes 78 mit Gleitsitz anliegend, eine Zentrierhülse 106 eingesetzt ist. Diese Zentrierhülse 106 ist, wie Pig. 4 zeigt, an ihrer Innenseite mit Ringnuten 108 und 110 versehen, in welche an der Außenwandung 100 des Sitzringes 78 und in diesen Nuten selbst dicht anliegende Dichtringe 112 bzw. 114 eingesetzt sind. Die Zentrierhülse 106 ist weitere auch an ihrer Außenseite mit Ringnuten 116 und 118 ausgestattet, in welche an der Wandung 96 der Sitztasche 70 dicht anliegende Dichtringe 120 . und 122 eingesetzt sind. Da der Ringraum 104 größere axiale Länge als die Zentrierhülse 106 besitzt, kann sich die Zentrierhülse in axialer Richtung des Ringraumes bewegen u.zw. in einer Richtung, die abhängig davon ist von welcher Seite her der größere Druck auf eine der Stirnflächen der Zentrierhülse wirkt. In J?ig. 2 ist die Zentrierhülse 106 ganz nach rechts verschoben, da auf ihre linke Stirnseite

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der Druck des das Ventil durchströmenden Mediums am stärksten wirkt, wogegen in Fig. 3 die Zentrierhülse 106 ganz nach links verschoben ist, da auf ihre rechte Stirnseite der im Ventilkörper herrschende Druck am stärksten wirkt. Die Zentrierhülse 106 ergibt wegen ihres Gleitsitzes an der Außenseite dee Sitzringes 78 und wegen ihres Gleitsitzes an der Zylinderwand 96 des auf größeren Durchmesser abgesetzten Teiles der Sitztasche 70 eine exakte Zentrierung des zugeordneten Kükensitzes 74 in der Sitztasche 70, womit jederzeit gewährleistet ist, daß der Dichtring 84 mit seiner Dichtfläche 86 satt an der Arbeitsfläche 87 des Kugelkükens 34 anliegt.

Die Zentrierhülse 106 weist einen mit dem Schmiermittelkanal 92 fluchtenden Schmiermitteldurchlaß 124 auf, über welchen, wie die Figuren 2 und 3 zeigen, Schmiermittel aus dem Schmiefmittelkanal 92 einer ringförmigen, an der Außenseite des zylindrischen TeileB 98 des Sitzringes 78 vorgesehenen Schmiernut 126 zufließen kann. Aus dieser Schmiernut 126 führen mehrere Schmiermittelkanäle 128 in axialer Richtung des Sitzringes 78 in eine zwischen dem Sitzring 78 und dem Haltering 80 gelegene ringförmige Schmiermittelverteilerkammer 130, aus welcher durch einen zwischen dem Sitzring 78 und dem Haltering 80 liegenden schmalen Ringspalt das Schmiermittel gleichmäßig in Richtung der Arbeitsfläche des Dichtringes 84 und des Kugelkükens 34 austreten kann. Um die Menge des durch den Ringspalt austretenden Schmiermittels feiner dosieren zu können, ist der Haltering 80 an seiner Außenseite in axialer Richtung (bei 131) geriffelt, wobei die Scheitel der Riffelstege etwa an der Innenfläche des Dichtringes 84 anliegen und damit eine Vielzahl von Schmiermittelkanälen äußerst kleinen Querschnitts geschaffen wird; Diese Anordnung ist insbesondere deshalb von besonderem Vorteil weil die AuBtrittsöffnungen dieser äußerst engen Schmiermittelkanäie in unmittelbarer Nähe der ringförmigen Dichtfläche 86 des Dichtringes 84 und der Arbeitsfläche 87

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des Kugelkükens 34 liegen und damit Schmiermittel genau dort austritt wo der Dichtring 84 seine Dichtwirkung ausüben soll.

In Pig. 3 sind die vom Druck beaufschlagten Bereiche des Kükensitzes mit A1, A2, A3 und A4 bezeichnet. Der Bereich A1 entspricht dem vom Druck in der Ventilkammer 14 beaufschlagten Bereich des Kükensitzes und erstreckt sich von der äußeren Berührungslinie zwischen Dichtring 84 und Arbeitefläche 87 des Kugelkükens 34 nach außen. Der Bereich A2 des Kükensitzes wird ebenfalls vom in'der Ventilkammer Ή herrschenden Druck, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie der Bereich A1 beaufschlagt, so daß, weil, wie Fig. 3 zeigt, der Bereich A2 größer ist als der Bereich A1, bei jedem beliebigen Druck innerhalb der Ventilkammer 14 eine den Kükeneitz gegen das Küken drückende Resultierende entsteht.

Der Bereich A3 entspricht dem vom Druck im Durchströmkanal 15 des Ventils beaufschlagten Bereich des KUkeneitzes und erstreckt sich von der inneren Berührungslinie des Dicht— ringes 84 und der Arbeitsfläche 87 des Kugelkükens 34 radial nach innen. Der Bereich A4 ist ebenfalls vom Druck im Durchströmkanal 15, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie der Bereich A3 beaufschlagt. Da nun der Bereich A4 größer ist als der Bereich A3 ergibt sich auch hier eine den Kükensitz in Richtung des Kugelkükens drückende Resultierende* Genau die gleichen Verhältnisse ergeben eich für den in der Ventilkörperhälfte 20 vorgesehenen Kükensitz, so daß also auch hier der Kükeneitz sowohl unter dem in der Ventilkammer 14 herrschenden Druck als auch durch den im Durchströmkanal herrschenden Druck an das Kugelküken gepreßt wird. Die beschriebene Anordnung wird im folgenden gelegentlich als "Druckbetätigung der Kükensitze bzw. Yerschlußgliedsitze" bezeichnet. Wenn man annimmt, daß der in i'ig. 3 dargestellte Kükensitz in Strömungsrichtung des das Ventil durchströmenden Mediums gesehen stromabwärts liegt und durch Verdrehen des Kugelkükens 34 um 90 ° das Ventil geschlossen worden ist,

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dann herrscht in der Ventilkammer 14 ein höherer Druck ala im Durchatrömkanal 15, womit der in der Ventilkammer herrschende Druck die Zentrierhülae 106, bezogen auf Fig. 3, nach linke, also bis zum Anschlag am Grund des Kingraumes 104 verschiebt. In dieser Stellung der Zentrierhülse ist der Bereich A2 jedenfalls größer als der Bereich A1, so daß auch bei geschlossenem Ventil als Resultierende eine den Kükensitz dicht an den Verschlußteil· des Ventile drückende Kraft entsteht.

Wenn man annimmt, daß der in J?ig. 2 dargestellte Kükensitz in Strömungsrichtung des das Ventil durchströmenden Mediums gesehen stromaufwärts liegt und durch Verdrehen des Kugelkükens 34 um 90° das Ventil geschlossen worden ist, dann herrscht im Durchströmkanal 15 ein größerer Druck als in der Ventilkaramer 14, womit der im Durchströrakanal 15 herrschende Druck die Zentrierhülse 106 ganz nach rechts, also bis zum Anschlag am Sitzring 78 verschiebt und der Druck auf den'in Pig. 3 gezeigten Bereich A4 des Kükensitzes wirkt. Gleichzeitig wirkt der im Durchströmkanal 15 herrschende Druck auf den zum Küken hin gerichteten Bereich A3 des Kükenaitzes. Da nun der Bereich A4 größer ist als der Bereich A3 wirkt auf die Hinterseite des Kükensitzes eine größere Kraft als auf die Vorderseite desselben, womit eine den Kükensitz in Richtung zum Küken 34 drückende Resultierende entsteht.

Wenn nun dem Ventil über irgend einen seiner Zuströmkanäle 15 und 23 unter Druck stehende Flüssigkeit oder unter Druck stehendes Gas zugeführt wird, ad wirkt einer der KUkensitze-74 oder 76 in der beschriebenen Weise als stromaufwärts gelegener Kükensita und der andere ale stromabwärts gelegener Kükensita. Dite bedeutet, daß bei Unkehr der Sfcrömungsrichtung auohdie Punktion dar Kükensita· vertauscht wird, also dar auvor etrommufwärta gelegene KÜkenaitz zum stromabwärts gelegenen KükenaitB- und der sunäohet stromabwärts gelegene Kükenait· bu· stroamufwärt· gelegentn Kükensitz wird« Dia in einen erfindungageeäflan Ventil vorgeeehe-

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nen Kükensitze bzw. Verschlußgliedsitze liegen somit unabhängig davon, von welchem Durchströmkanal her der gröfSere Druck wirksam wird, stets dichtend an der Arbeitsfläche des Verschlußgliedes, im dargestellten Ausführungsbeispiel der Arbeitsfläche des Kugelkükens, an. Falls einer der beiden Kükensitze bzw. Verschlußgliedsitze beschädigt oder so weit abgenützt wird, daß dessen Dichtwirkung verloren geht oder zumindest beeinträchtigt wird, wird durch den anderen der Kükensitze bzw. Verschlußgliedsitze ein gasdichter bzw. flüssigkeitsdichter Abschluß noch immer gewährleistet und das Ventil funktionstüchtig gehalten.

Die in Fig. 4 dargestellten und in Nuten der Zentrierhülse 106 eingesetzten Dichtringe 112, 114, 120 und 122 sorgen nicht nur für eine Abdichtung des Spaltes zwischen Zentrierhülse 106 und angrenzender Wandung der Sitztasche und eine Abdichtung des Spaltes zwischen Zentrierhülse 106 und der benachbarten Außenfläche des Kükensitzes sondern auch dafür, daß das über den Schmiermittelkanal 92 in den Ventilkörper eingebrachte Schmiermittel innerhalb der im Kükensitz vorgesehenen Kanäle verbleibt, also nicht in die Sitztasche oder in die Ventilkammer des Ventils gelangen kann. Wie den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, besteht unabhängig von der Stellung der Zentrierhülse 106 im Ringraum 104 stete eine Verbindung zwischen der im Sitzring 78 vorgesehenen ringförmigen Schmiernut 126 und dem Schmiermittelkanal 92, so daß stets Schmiermittel zugeführt werden und an die erforderlichen Stellen gelangen kann. Das in den Ventilkörper eingebrachte Schmiermittel übernimmt auch die Schmierung der Gleitflächen der Zentrierhülse 106, der Gleitfläche der Sitztasche 70 und der Gleitfläche des Sit sy ringes 78 und- sorgt auch für eine bessere Dichtwirkung der in Nuten der ZentrierhUlee 106 eingesetzten Dichtringe, deren Zunktionsdauer somit verlängert wird. Das dem Ventil Bugeführte Schmiermittel übt somit eine mehrfache Funktion aus, also erhöht nicht nur die Dichtwirkung des am Verschluß teil des Ventile anliegenden Oiohtringee 84 sondern auch die

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Dichtwirkung der von der Zentrierhülse getragenen Dichtringe.

In den Figuren 5 und 6 ist nun eine abgeänderte Ausführungsform eines seinem Aufbau nach dem in i'ig. 1 dargestellten Ventil ähnlichen erfindungsgemäöen Ventile mit den für diese Ausführungsform.wesentlichen Teilen dargestellt. Wie Fig. 5 zeigt, ist im Ventilkörper 140«ein Schmiermittelkanal 142 vorgesehen, in dessen nach außen mündendes Ende bei 144 ein Schmiernippel 146 eingeschraubt ist. Das innen gelegene Ende des Schmiermittelkanals 142 mündet im Bereiche der Zylinderfläche 148 in die Sitztasche 150. Der Ventilkörper '140 ist ähnlich wie der Ventilkörper des in Fig. 1 dargestellten Ventils mit zwei einander gegenüberliegenden Sitztaschen ausgestattet, von welchen der Einfachheit halber nur eine dargestellt ist.. In jede der Sitztaschen ist ein ringförmiger Verschlußgliedsitz 152 eingesetzt, der eine dichtend an der Arbeitsfläche 154 eines verdrehbaren Kugelkükens 156 anliegende Ringdichtung 164 trägt. Jeder der Verschlußgliedsitze besteht aue einem Sitzring 158 und einem Haltering 160, wobei diese beiden Ringe eine im Querschnitt etwa dreieckförmige Ringnut 162 umgrenzen, in welche der Dichtring 164 eingesetzt ist. Der Dichtring 164 ragt mit seiner Dichtfläche aus der im Querschnitt dreieckförmigen Ringnut 162 heraus, so daß die Dichtfläche des Dichtringes 164 dichtend an der Arbeitsfläche 154 des Verschlußgliedes 156 des Ventils anliegen kann. Um zu vermeiden, daß sich der Haltering 160 vom Sitzring 158 weg 'bewegt, kann der Haltering 160 mit dem Sitzring 158, beispielsweise wie bei 166 in Fig. 5* punktverschweißt oder in den Sitzring 158 mit Preßsitz eingesetzt sein.

An der Außenseite des Sitzringes 158, u.zw. an einer im Bereiche der Sitztasche liegenden Stelle, ist eine ringförmige Schmiernut 168 vorgesehen, aus welcher eine Anzahl von parallel zur Achse des Sitzringes verlaufender Schmiermittelkanäle 170 zu einem vom Haltering 160 und vom Sitzring 158 umgrenzten Ringraum führt» aus welchem das Schmiermittel in Richtung zur Arbeitefläche 154 des Ver-

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Schlußgliedes und der des daran dichtend anliegenden Dichtring.es 164 über eine Anzahl enger Nuten bzw. Kanäle austreten kann, die in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 2 und 3 von im Haltering vorgesehenen Längsriefen und der angrenzenden Innenwandung des Sitzringes 158 definiert sind.

Der Sitzring 158 besitzt im Bereidhe der Zylinderfläche 148 der Sitztasche 150 eine Zylinderfläche 172, Womit zwischen der. Zylinderfläche 148 und der Zylinderfläche ein Ringraum 174 geschaffen wird. Innerhalb dieses Ringraumes 174 ist eine Zentrierhülse 176 in axialer Richtung des Ringraumes 174 verschiebbar angeordnet u.zw. so, daß sich ein gae- bzw. flüssigkeitedichter Abschluß zwischen dem Ventilkörper 140 und dem Sitzring 158 ergibt. Die Zentrierhülee 176 ist an ihrer Außenseite und in radialer Richtung hiezu auch an ihrer Innenseite mit je einer ringförmigen Schmiernut 178 und 180 versehen, wobei diese beiden Schmiernuten über eine Anzahl von Bohrungen 182 miteinander in Verbindung stehen. An der Außenseite ist die Zentrierhülse weitere mit einer Ringnut 184 versehen, in welche zwecke Erzielung eines dichten Abschlußes zwischen der Zentrierhülse und dem Ventilkörper 140 eine Ringdichtung 186 eingesetzt ist. Ein auf kleineren Durchmesser abgesetzter Teil 188 der Zentrierhülse .176 ragt in eine, am Grund der Sitztasche vorgesehene Bohrung kleineren Durchmessers, womit von der Sitztaeche und der Zentrierhülse eine zwischen der Schulter 175 der Sitztasche und der Schulter 177 der Zentrierhülee liegende, ringförmige Dichtkammer 190 begrenzt wird, in welche eine ebenfälle einen dichten Abschluß zwischen der Zentrierhülee und dem Vejitilkörper schaffende Ringdichtung 192 eingesetzt let. An der Außenseite dee Sitzringes 158 ist zu jeder Seite der ringförmigen Schmier-, nut 168 eine Ringnut 194 bzw. 196 vorgesehen, in welche Dichtringe 193 bzw. 200 eingesetzt sind um einen dichten: Abschluß zwischen Zentrierhülee 170'und-Sitzring 158 zu schaffen.

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Wie bereits erwähnt, ist die Zentrierhülse 176 in axialer Richtung des Sitzringes 158 in der gleichen Weise Verschiebbar wie die in den Figuren 2 und 3 gezeigte Zentrierhülse 106. Beim eben besprochenen Ausführungsbeispiel ist der Verschlußgliedsitz 152 in gleicher Weise durch den in der Leitung herrschenden Druck und durch den im Ventilkörper herrschenden Druck wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 und 3 betätigbar, so daß dieser Verschlußgliedsitz unabhängig davon ob er als stromaufwärts gelegener Verschlußgliedsitz oder stromabwärts gelegener Verschlußgliedsitz wirkt mit seinem Dichtring dichtend an der Arbeitsfläche 154 des Verschlußgliedes 156 anliegt* Bei der in den' Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform wird der Verschlußgliedsitz zusätzlich durch den Druck des über den Schmierraittelkanal 142 zugeführten Schmiermittels betätigt, da das zwischen den Dichtringe^i 186 und 192 befindliche Schmiermittel zunächst den Dichtring 192 bis zum Anschlag an die Schulter 175 der Sitztasche bewegt und dann innerhalb der Dichtkammer 190 gegen die Schulter 177 des auf kleineren Durchmesser abgesetzten Teiles 188 der Zentrierhülse 176 drückt, womit die Zentrierhülse 176 in Richtung zum Verschlußglied 156 bewegt wird. Sobald die Zentrierhülse 176 an der Schulter 157 des Sitzringes 158 anliegt, wird auch der Sitzring samt den sonstigen Teilen des Verschlußgliedsitzes 152 in Richtung zum Verschlußglied 156, dem kugelküken, bewegt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5. und 6 sind somit die Zentrierhülsen 176 und der Verschlußgliedsitz 152 nicht nur vom Druck des mittels des Ventiles gesteuerten Mediums sondern auch vom Schmiermitteldruck gesteuert, so daß die Möglichkeit besteht die Funktion der Verschlußgiiedsitze außer durch die im Ventil herrschenden Drücke auch von außen her zu beeinflußen.

Es ergibt sich somit, daß durch die vorliegende Erfindung ein mit einer Schmierung ausgestatteten Verschlußgliedsitzen versehenes Ventil geschaffen wurde, bei welchem unabhängig davon von welcher Seite her das Ventil mit Druck

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beaufschlagt wird bzw. unabhängig davon von welcher Seite her Gas oder Flüssigkeit durch das Ventil gefördert wird daa VerschluBglied des Ventils gleichzeitig stromaufwärts und stromabwärts dicht eingespannt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen dem Ventilkörper einerseits und jedem der Verschlußgliedsitze andererseits eine eine Dichtwirkung ausübende Zentrierhülse eingesetzt wird, die mit dem zugehörigen Verschlußgliedsitz derart zusammenwirkt, daß als auf den Verschlußgliedsitz wirkende resultierende Kraft eine den Verschlußgliedsitz und damit dessen Dichtorgan in Richtung zum Verschlußglied drückende Kraft entsteht. Dies wird als Druckbetätigung der Verschlußgliedsitze bezeichnet, welche bewirkt, daß das Verschlußglied des Ventile sowohl an der Druckseite des Ventils als auch an der gegenüberliegenden Seite (an der stromaufwarte bzw. der stromabwärts gelegenen Seite) dicht eingespannt ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Ventil, bei welchem sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Verschlußgliedes ein dichter Abschluß gewährleistet ist, wird das dem Ventil zugeführte Schmiermittel gleichmäßig auf die am Dichtorgan der Verschlußgliedsitze anliegende Arbeitsfläche des Verschlußgliedes verteilt. Im Hinblick auf diese Art der Schmierung der Dichtorgane und der sonstigen Teile der Verschlußgliedsitze und der Arbeitsfläche des Verschlußgliedes wird einem Verschleiß der miteinander zusammenwirkenden Teile entgegengewirkt und die Lebensdauer der Dichtflächen erhöht. Darüber hinaus wird im Hinblick auf die Zufuhr des Schmiermittels unmittelbar an einen Rand der miteinander zusammenwirkenden Dichtflächen die Dichtwirkung der Dichtorgane so weit Verbessert, daß der Betriebsdruck im Ventil sehr hoch sein kann ohne ein Leckwerden des Ventils befürchten zu müssen u.zw. auch dann wenn ein Verschleiß der Dichtorgane auftritt bzw. die Dichtorgane beschädigt werden. Das im Schmiersystem des Ventils befindliche Schmiermittel erhöht auch die Dichtwirkung im Bereiche der Zentrierhülse und sorgt für die für die Bewegung der Zentrierhülse erforderliche Schmierung» In

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erfindungsgemäßen Ventilen können die Verechlußgliedeitze auch durch den Druck dee Schmiermittels betätigt werden, so daß die Funktion der Ventile zusätzlich im Sinne einer erhöhten Betriebssicherheit verbessert werden kann und auch die Möglichkeit besteht in Betrieb befindliche Ventile, beispielsweise durch Entlasten vom Schmiermitteldruck, auf einen Verschleiß der Dichtorgane oder in sonstiger Hinsicht zu überprüfen.

Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Ausbildung der eine Dichtwirkung ausübenden Zentrierhülse und deren Einfluß auf die Funktion der Dichtorgane des 'Verschlußgliedsitzes ist es möglich in mit geschmierten Verschlußgliedoitzen ausgestatteten Ventilen,bei Vorhandensein von zwei solchen, von zwei Seiten her mit Druck beaufschlagten Verschlußgliedsitzen, eine einwandfreie Dichtwirkung sowohl stromaufwärts als auch stromaufwärts des Verschlußgliedes des Ventils zu erzielen. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen jede der durch die Erfindung zu lösenden Aufgaben gelöst wird und daß darüber hinaus bei Verwendung erfindungsgemäßer Ventile weitere Vorteile erzielt werden.

Ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu treten,können zahlreiche Abänderungen der in der Beschreibung genannten Einzelheiten und der erläuterten Ausführungsbeispiele vorgenommen werden.

Patentansprüche:

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   (1Λ Geschmiertes Ventil mit-einem eine Ventilkammer umschließenden und mit der Ventilkarnmer in Verbindung stehende Durchströmöffnungen aufweisenden Ventilkörper, in dessen Ventilkammer ein das das Ventil durchströmende Medium steuerndes, zweckmäßig mittels einer Antriebseinrichtung zwischen einer Durchlaßstellung und einer Schließstellung bewegbares Verschlußglied vorgesehen ist, wobei der Ventilkörper zumindest eine einen der Durchströmkanäle umgebende Sitztasche und in dieser Sitztasche einen Verschlußgliedsitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußgliedsitz (74 in Fig. 1, 152 in Fig. 5) beweglich in die Sitztasche (72 in Fig. 1, 150 in Fig. 5) eingesetzt ist und entlang einer in sich geschlossenen Fläche am Verschlußglied (34 in Fig. 1, 156 in Fig. 5) dichtend anliegt und mit zumindest einem,Schmiermittel in Nähe der in sich geschlossenen Dichtfläche fördernden Schmiermittelkanal (92, 128 und 131 in Fig. 2, 142, 170 und 162 in Fig. 5) ausgestattet ist, wobei zwischen Sitztasche und Verschlußgliedsitz ein Ringraum ausgespart ist, dessen innerer Umfang radial einwärts der in sich geschlossenen Dichtfläche und dessen äußerer Umfang radial außerhalb der in sich geschlossenen Dichtfläche liegt und in diesen Kingraum eine einen dichten Abschluß zwischen Verschlußgliedsitz und Ventilkörper ergebende Dichtung (106, 112, 114, 120 und 122 in Fig. 4, 176 und 184 in Fig. 5) eingesetzt ist, die in radialer Richtung von zumindest einem Schmiermitteldurchlaß durchsetzt ist, so daß dem Ventil zugeführtes Schmiermittel durch diese Dichtung hindurch in die im Verschlußgliedsitz vorgesehenen Schmiermittelkanäle gelangen kann.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Verschlußgliedsitz und der Wandung der im Ventilkörper (10 bzw. 140) vorgesehenen Sitztasche (72 bzw. 150) vorgesehene Dichtung (106 bzw. 176) zu beiden Seiten ihres Schmiermitteldurchlaßes dichtend an Verschlußgliedsitz und Sitztaeche anliegt und damit den Auetritt von Schmiermittel

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   an dieser Stelle in das Innere des Ventilkörpers (12 bzw. 140) und in die Durchströmkanäle (15) hindert.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Ringraumes zwischen Sitztasche (72 bzw. 150) und Verschlußgliedsitz (74 bzw. 152) größer ist als dessen Abmessung in radialer Richtung und die in diesen Ringraum eingesetzte Dichtung (106 bzw. 176) geringere axiale Länge besitzt als der Ringraum, so daß die Dichtung unter dem Einfluß einer zwischen Ventilkammer (14) und Durchströmkanal (15) bestehenden Druckdifferenz in diesem Ringraüm in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei der in den Durchströmkanälen herrschende Druck radial außerhalb der in sich geschlossenen Dichtfläche und der in der Ventil kammer herrschende Druck radial innerhalb der in sich geschlossenen Dichtfläche zur Wirkung gebracht wird und damit jeder der Verschlußgliedsitze gegen das Verschlußglied (34 bzw. 156) gedrückt wird.
4. 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Verschlußgliedsitz und der Wandung der im Ventilkörper (10 bzw. 140) vorgesehene Sitztasche (72 bzw. 150) vorgesehene Dichtung (106 bzw. 176) von einer sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite mit zur Aufnahme von elastischen Dichtorganen (112, 114, 120 und 122 in Pig. 4) bestimmten Ringnuten (108, 110, 116 und 118) versehenen Zentrierhülse (106) gebildet ist, wobei diese Dichtorgane einen dichten Abschluß zwischen der Wandung der Sitztasche (72) und dem Verschlußgliedsitz (74) ergeben.und daß die Zentrierhülse (106) zwischen ihren Ringnuten mit· zumindest einem Schmiermitteldurchlaß ver- . sehen ist, wobei die in die Ringnuten eingesetzten Dichtorgane das Schmiersystem nach der Seite hin abdichten.
5. 5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung bzw. die Zentrierhülse (176) und der Verschlußgliedsitz· (I52)y bei Einführung von Schmiermittel in den Ringraum unter Druck, gegen das Verschlußglied (156) des Ventils gedrückt werden (Ji¹Ig. 5).

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6. 6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß im Bereiche beider Durchströmkanäle (15 und 23) Sitztaachen und Verschlußgliedsitze vorgesehen sind. ,
7. 7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sitztaschen (72 bzw. 150) und die Verschlußgliedsitze (74 bzw. 152) kreisförmigen Querschnitt besitzen.

   PAe Dr. An^re jev/eki, Dr. Ho/ike

   BAD ORIGINAL

   2.4.69 ot/üt - 18 -

   9Ό9843/1255

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