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Die Erfindung betrifft ein Kaltventil zum Einbau in Tieftemperatur-Anlagen,
dessen Gehäuse einen angeflanschten Gehäusedeckel und Ventilkopf besitzt und dessen
Innenteile ohne Abnahme der Gehäuse-Isolation von außen zugänglich sind.
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Es ist bereits ein Kaltventil mit einem Ventilgehäuse aus Gußmaterial
bekannt, dessen Gehäuse mit dem Ventilkopf bis außerhalb der Isolierung nach außen
verlängert ist. Die Gehäuseverlängerung hat dabei einen solchen Durchmesser, daß
der Kegel ebenfalls von außen herausnehmbar ist. Diese Konstruktion hat jedoch den
Nachteil, daß durch die Gehäuseverlängerung mit verhältnismäßig großer Wandstärke
ein relativ starker Kältetransport nach außen stattfindet. Eine Vereisung des außenliegenden
Ventilkopfes ist deshalb bei Ventilen mit großem Durchmesser nur schwer zu verhindern
(deutsche Patentschrift 1148 830).
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Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Ventilkonstruktion
zu entwickeln, bei der Spannungen im Gehäuse vermieden werden und Sitz und Kegel
zugänglich sind ohne daß die Apparatisolation entfernt werden muß und eine Vereisung
des Ventilkopfes insbesondere bei großen Ventildurchmessern zu befürchten ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß am
Ventilgehäusedeckelflansch eine Trommel befestigt ist, die durch die Isolation nach
außen herausführt und mit einem Flanschstutzen des Gehäuseisolationsmantels elastisch
oder verschieblich verbunden ist, wobei der Gehäusedeckel ein die Ventilspindel
umschließendes Verlängerungsrohr mit einem äußeren Ventilkopfflansch trägt, der
durch einen abnehmbaren Deckel mit dem Flanschstutzen verbunden ist. Zweckmäßig
ist das Ventilgehäuse aus Einzelteilen gleichen Materials zusammengeschweißt und
beiderseits mit Anschweißenden zum Einsetzen in die zugehörige Leitung versehen.
Das Kaltventil kann mit seinen Anschweißenden in eine Leitung aus dem gleichen bzw.
mit dem Gehäusewerkstoff verbindbaren Werkstoff eingeschweißt werden. Dabei können
auch Einschweiß-Obergangsstücke zur Verbindung von Ventilgehäuse und Leitung verschiedenen
Materials verwendet werden. Mit besonderem Vorteil dient dabei als Gehäuse-Werkstoff
Aluminium.
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Zweckmäßigerweise sind die Anschweißenden am Umfang mit einer Mehrzahl
von Federn versehen, die zum Abdichten bzw. Anschließen der Druckleitung für die
Druckprobe mittels eines die Federn umfassenden Bajonettverschlusses dienen.
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Für das Ventilgehäuse kann aber auch austenitischer Stahl verwendet
werden.
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Dabei kann es unter Umständen vorteilhaft sein, ein Ventil mit Aluminiumgehäuse
in eine Leitung aus austenitischem Stahl einzubauen oder umgekehrt, ein Ventil mit
Gehäuse aus austenitischem Stahl in eine Alummiumleitung.
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Der Ventilkegel kann dabei jeweils nach Bedarf aus Aluminium oder
austenitischem Stahl hergestellt sein. Seine Form kann dabei verschieden sein und
einerseits dem Material und andererseits dem Verwendungszweck entsprechen.
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Außerdem ist es möglich, ein Ventilgehäuse an seinen Anschweißenden
unter Zwischenlage von Dichtungen in eine Leitung aus anderem Material durch hinter
die am Umfang der Anschweißenden angeordneten Federn greifende Befestigungsmittel
einzusetzen.
Hier kommen z. B. Flanschen mit einer Art Bajonettanschluß in Betracht, die mit
entsprechenden Leitungsflanschen zu verschrauben sind.
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Verwendet man verschiedene Materialien, so können sich Spannungen
im Gehäuse ergeben. Verwendet man statt Anschweißenden z. B. Vorschweißflanschen
zum Einsetzen des Ventiles in die zugehörige Leitung, so können sich einerseits
infolge der notwendigerweise größeren Wandstärke von Flanschen und andererseits
infolge der bei der Schraubenverbindung mit dem entsprechenden Leitungsflansch auftretenden
Biegungsmomente erhebliche Spannungen im Ventilgehäuse ausbilden, was durch die
vorgeschlagene Ausführung zu vermeiden ist.
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Die Anbringung einer Mehrzahl von Federn am Umfang der Anschweißenden
ergibt wesentlich geringere Biegungsmomente und Gehäusespannungen als bei direkter
Verbindung des Gehäuses mit einem Flansch. Die Dichtungselastizität verhindert dabei
das Auftreten zu hoher Spannungen, etwa bei übermäßig starkem Anziehen der Flanschverbindungsschrauben.
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Das Kaltventil kann als gewöhnliches Durchgangsventil oder besonders
zweckmäßig als Eckventil ausgebildet sein.
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Das Kaltventil ist dabei mit Vorteil derart ausgebildet, daß der
Sitzring als Flansch mit Vorschweißstutzen größeren Durchmessers für eine zylindrische
Gehäusezarge einerseits und kleineren Durchmessers für ein Anschweißende andererseits
ausgebildet ist und mit dem Kopfflansch durch die eingeschweißte zylindrische Zarge
verbunden ist, an der ein seitlicher Stutzen als anderes Anschweißende eingeschweißt
ist.
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Diese Ausbildung hat gleichfalls den Zweck, Spannungen im Gehäuse
auf ein Minimum zu beschränken und dabei doch den Ventilsitzring als stabiles zentrales
Teil größter Wandstärke anordnen zu können.
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Die die Gehäuseisolierung durchsetzende Trommel ist dabei aus schlecht
wärmeleitendem Material hergestellt. Mit Vorteil besteht sie aus einem engmaschigen
Drahtnetz, das das vielfach zur Isolation des Apparategehäuses verwendete Isolierpulver
nicht mehr durchtreten läßt.
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Die Trommel kann dabei am Ventilgehäusedeckelflansch mit einer Anschweißkante
angeschweißt sein.
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Sie kann aber auch mittels eines Flansches dicht am Ventilgehäusedeckelflansch
verschraubt sein. Die Trommel kann mit dem Flanschstutzen des Apparateisoliergehäusemantels
auch über einen Faltenbalg verbunden sein, um die nötige Elastizität zu gewinnen.
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Um etwas mehr Bewegungsfreiheit zu gewinnen, erweitert sich die Trommel
zweckmäßig leicht konisch nach außen.
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Innerhalb der Trommel wird mit Vorteil eine Stopfisolation, z. B.
mit Steinwolle oder Schlackenwolle vorgesehen.
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Die Ventilspindel und ihr Oberrohr bestehen als nach außen herausgeführte
Teile ebenfalls aus schlecht wärmeleitendem Material.
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Als schlecht wärmeleitendes Material kommt in erster Linie austenitischer
Stahl in Betracht.
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In den Fig. 1 bis 5 sind zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Kaltventils beispielsweise dargestellt.
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Der Sitzring 1 des Ventilgehäuses ist als Flansch
mit
Vorschweißstutzen größeren Durchmessers 2 für eine zylindrische Gehäusezarge 5 einerseits
und kleineren Durchmessers 3 für ein Anschweißende 6 andererseits ausgebildet und
mit dem Kopfflansch 4 durch die eingeschweißte zylindrische Zarge 5 verbunden, an
der ein seitlicher Stutzen als anderes Anschweißende 7 eingeschweißt ist.
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Die Anschweißenden sind am Umfang mit einer Mehrzahl von Federn 8
versehen, die zum Abdichten bzw. Anschließen der Druckleitung für die Druckprobe
mittels eines die Federn 8 umfassenden Bajonettverschlusses dienen.
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Am Kopfflansch 4 ist eine die Isolation 9 durchdringende und mit
deren Außenmantel 10' elastisch bzw. verschieblich verbundene Trommelll aus schlecht
wärmeleitendem Material befestigt, innerhalb deren der Gehäusedeckel 12 von außen
abschraubbar ist.
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Der Gehäusedeckel 12 trägt über ein Verlängerungsrohr 13 den nach
außen verlegten Ventilkopfflansch 14 mit dem Ventilkopf 15. Der Trommelanschlußflansch
10 ist dabei durch einen abschraubbaren Deckel 16 mit dem nach außen verlegten Ventilkopfflansch
14 verbunden.
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Innerhalb der Trommel 11 ist Stopfisoliermaterial 16' wie Steinwolle
oder Schlackenwolle vorgesehen, das nach Öffnen des Deckels 16 herausnehmbar ist.
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Nach Herausnahme des Isolationsmaterials kann der Gehäusedeckel 12
von außen abgeschraubt werden.
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Die Ventilspindel 17 mit Ventilkegel 18 kann dann herausgezogen werden,
so daß beide Teile sowie auch der damit freigelegte Ventilsitz 1 von außen zugänglich
sind.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Trommel 11 am Ventilgehäusedeckelflansch
4 mit einer Anschweißkante 4' angeschweißt sein.
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Gemäß F i g. 3 kann aber die Trommel 11 am Ventilgehäusedeckelflansch4
auch mittels eines separaten Flansches 11' dicht verschraubt sein.
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Wie in F i g. 4 dargestellt, kann die Trommel 11 mit dem Flanschstutzen
10 auch über einen Faltenbalgll" verbunden sein, an den das Isolationsgehäuse 10'
anschließt.
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Gemäß Fig.5 kann aber auch die Trommel in einem Stutzen des Isolationsgehäuses
10' verschieblich angeordnet und dieses mittels eines Faltenbalges 11"' mit dem
Anschlußflansch 10 verbunden sein.
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Patentansprüche: 1. Kaltventil zum Einbau in Tieftemperaturanlagen,
dessen Gehäuse einen angeflanschten Gehäusedeckel und Ventilkopf besitzt und dessen
Innenteile ohne Abnahme der Gehäuseisolation von außen zugänglich sind, dadurch
gekennzeichnet, daß am Gehäusedeckelflansch (4) eine Trommel (11) befestigt ist,
die durch die Isolation (9) nach außen herausführt und mit einem Flanschstutzen
(10) des Gehäuseisolationsmantels (10') elastisch oder verschieblich verbunden ist,
wobei der Gehäusedeckel (12) ein die Ventilspindel (17) umschließendes Verlängerungsrohr
(13) mit einem äußeren Ventilkopfflansch (14) trägt, der durch einen abnehm-
baren
Deckel (16) mit dem Flanschstutzen (10) verbunden ist.
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2. Kaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse
aus Einzelteilen (1 bis 7) gleichen Materials zusammengeschweißt und beiderseits
mit Anschweißenden (6, 7) zum Einsetzen in die zugehörige Leitung versehen ist.
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3. Kaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Gehäusewerkstoff Aluminium verwendet ist.
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4. Kaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschweißenden
am Umfang mit einer Mehrzahl von Federn (8) versehen sind, die zum Abdichten bzw.
Anschließen der Druckleitung für die Druckprobe mittels eines die Federn (8) umfassenden
Bajonettverschlusses dienen.
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5. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es an seinen Anschweißenden (6, 7) unter Zwischenlage von Dichtungen
in eine Leitung aus anderem Material durch hinter die Federn (8) greifende Befestigungsmittel
eingesetzt ist.
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6. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Eckventil ausgebildet ist.
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7. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sitzring (1) als Flansch mit Vorschweißstutzen größeren
Durchmessers (2) für eine zylindrische Gehäusezarge (5) einerseits und kleineren
Durchmessers (3) für ein Anschweißende (6) andererseits ausgebildet ist und mit
dem Kopfflansch (4) durch die eingeschweißte zylindrische Zarge (5) verbunden ist,
an der ein seitlicher Stutzen als anderes Anschweißende (7) eingeschweißt ist.
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8. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommel (11) aus schlecht wärmeleitendem Material besteht.
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9. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommel (11) aus einem engmaschigenDrahtnetz besteht.
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10. Kaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel
(11) am Ventilgehäusedeckelflansch (4) mit einer Anschweißkante (4') angeschweißt
ist.
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11. Kaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel
(11) am Ventilgehäusedeckefflansch (4) mittels eines Flansches (11') dicht verschraubt
ist.
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12. Kaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel
(11) mit dem Fianschstutzen (10) des Apparateisoliergehäusemantels (10') über einen
Faltenbalg (11", 11"') verbunden ist.
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13. Kaltventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommel (11) sich leicht konisch nach außen erweitert.
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14. Kaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Trommel (11) Stopfisoliermaterial (16') vorgesehen ist.