DE19746041A1

DE19746041A1 - Steuerventil mit verbessertem Käfig

Info

Publication number: DE19746041A1
Application number: DE19746041A
Authority: DE
Inventors: Mark W Mclelland
Original assignee: Varco Shaffer Inc
Current assignee: Varco LP
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1998-04-23
Also published as: NO974798L; NO974798D0; NO314362B1; GB2318406B; BR9705097A; US5778918A; GB9721796D0; GB2318406A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem Steuerventil betätigtes Ventil mit zwei Arbeitszuständen, wie es häufig bei der Gewinnung von natürlichen Kohlenwasserstoffprodukten zum wahlweisen Steuern der Strömung eines unter Druck stehenden Fluids zum Kolben eines Blowoutpreventers Einsatz findet. Insbesondere betrifft die Erfindung ein steuerventilbetätigtes Unter seeventil zur Montage an einem Steuerungssatz. Das Ventil weist einen ver besserten Käfig auf, der zuverlässig dicht abschließend an einen axial be weglichen Steuerschieber angreift, um das Arbeiten eines Untersee-Blowout preventers zu steuern.

Mit Steuerventilen betätigte Ventile mit zwei Arbeitszuständen werden seit lan gem bei der Gewinnung von natürlichen Kohlenwasserstoffprodukten zum Steuern der Strömung eines unter Druck stehenden Fluids zum Kolben eines Blowoutpreventers (BOP) eingesetzt. Normalerweise bilden derartige Ventile einen Teil eines Untersee-Steuerungssatzes; sie werden [im Englischen] vielfach auch als "sub plate mounted valves" bzw. SPM-Ventile bezeichnet. Eine Untersee-BOP-Steuerung zum Steuern des Zustroms zu den BOP- Kolben kann zahlreiche SPM-Ventile enthalten, die zusammen mit Hilfs- Sammeltanks für Hydraulikfluid auf einem Untersee-Steuerungssatz über einem Blowoutpreventer angeordnet sind. Typischerweise befindet sich an der Oberfläche eine Hydraulik-Verteil- und Sammlereinheit, die über ein Un tersee-Schlauchbündel zum Blowoutpreventer die SPM-Ventile mit Fluiddruck versorgt.

Es sind SPM-Ventile verschiedener Art vorgeschlagen worden. Die häufigste Ausführung weist ein allgemein zylindrisches Ventilgehäuse mit einer Zentral achse auf. Das Ventilgehäuse hat eine Zu- und eine Ablauföffnung, in einigen Ausführungsformen auch eine Ablaß- bzw. Druckausgleichsöffnung. Ein Line ar-Steuerschieber bzw. -kolben ist relativ zum Ventilgehäuse verschiebbar, um die Druckmittelströmung zwischen der Zu- und der Ablauföffnung zu steu ern. Im Ventilgehäuse ist ein Käfig vorgesehen, der statisch und dynamisch dicht abschließend am Ventilgehäuse bzw. am Steuerschieber anliegt. Bei in der Schließstellung befindlichem Steuerschieber sperren dieser und der Kä fig die Verbindung der Zu- zur Ablauföffnung, so daß letztere ggf. mit der Ab laßöffnung in Strömungsverbindung steht. Befindet der Steuerschieber sich in der Ventil-Offenstellung, steht die Zulauföffnung in Strömungsverbindung mit der Ablauföffnung und die Ablaßöffnung ist gesperrt. Für den Fachmann ist einzusehen, daß ein SPM-Ventil zur Steuerung des Fluiddrucks beiderseits eines BOP-Kolbens angeordnet sein und periodisch umgeschaltet werden kann, um zum Testen oder Sperren eines Bohrlochs den BOP-Kolben in die Schließstellung zu bringen.

Das SPM-Ventil wird gesteuert, indem man einen axial verschiebbaren Kol ben mit Steuerdruck beaufschlagt, um den Steuerschieber relativ zum Käfig zu verschieben. Der Steuerschieber wird dabei mit einer oder mehreren Schraubenfedern, die normalerweise den Steuerschieber dicht abschließend auf einer oberen Verschlußplatte halten, in die Schließstellung vorbeauf schlagt. Geht Steuerdruck an das SPM-Ventil, wird der Kolben aufwärts zur Ablauföffnung hin gedrückt, so daß die Schraubfeder(n) komprimiert wird bzw. werden und den Steuerschieber zur Ablauföffnung hin drückt bzw. drücken, wo er sich an eine untere Verschlußplatte anlegt. In der unteren bzw. Offenstel lung erlaubt der Steuerschieber eine Strömung von der Zu- zur Ablauföffnung und sperrt die Ablaßöffnung. Ein derartiges SPM-Ventil hat mehrere signifi kante Vorteile gegenüber anderen Arten von zur Steuerung der Fluidströmung zu einem BOP-Kolben geeigneten Ventilen, einschl. Tellerventilen.

Während sich das oben beschriebene SPM-Ventil durch hohe Zuverlässigkeit auszeichnet, haben mehrere Probleme seine Akzeptanz in der Erdölindustrie eingeschränkt. Zunächst tritt zwischen dem Käfig und dem Steuerschieber, der sich beim Umschalten des Ventils axial im Käfig bewegt, ein erheblicher Verschleiß auf. Es muß die Dichte des Abschlusses zwischen Käfig und Steuerschieber erhalten bleiben; ein Verschleiß an der Mantelfläche des Steuerschiebers und an der zylindrischen Innenwandfläche des Käfigs ver kürzt die Nutzungsdauer des SPM-Ventils. In vielen Anwendungen liegt die Ablaßöffnung des Ventils zum Unterseewasser hin offen, so daß der Ab schluß zwischen Käfig und Steuerschieber dem - stark korrodierenden - Seewasser ausgesetzt ist. Folglich müssen SPM-Ventile in regelmäßigen Abständen zwecks Prüfung und Reparatur an die Oberfläche gehoben wer den. In vielen Fällen muß dabei der Steuerschieber oder der Käfig aus gewechselt werden, da deren Außen- bzw. Innenfläche abgenutzt ist.

Der Fachwelt ist das Problem der Abnutzung und Verriefung an den zylindri schen Innen- und Außenflächen eines Käfigs oder Steuerschiebers eines SPM-Ventils seit langem vertraut. Man hat vorgeschlagen, diesen Verschleiß abzuschwächen, indem man eine Vielzahl von Kunststoff-Verschleißbändern oder -ringen in eine vom Abschluß zwischen Käfig und Steuerschieber beab standete Nut einsetzte. Dieser Vorschlag hat sich nicht als befriedigend er wiesen, teils weil das Einsetzen der Verschleißbänder zeit- und kostenauf wendig ist, teils weil das Spiel zwischen den Verschleißbändern und der Nut erstere sehr schnell verschleißt. Folglich ist mit erheblicher Mühe versucht worden, den Käfig und den Steuerschieber aus abnutzungsfesteren Werk stoffen - einschl. besonderer Arten von nichtrostendem Stahl - zu fertigen. Diese Änderungen haben aber weder die Wartungshäufigkeit eines SPM-Ventils noch den hierfür erforderlichen Aufwand wesentlich verringert.

Ein weiteres Problem mit bekannten SPM-Ventilen betrifft die Schwierigkeiten beim Auswechseln des Steuerschiebers und/oder des Käfigs bei der War tung. Der Schaft bzw. die Kolbenstange, die den Kolben mit dem Steuer schieber verbindet, kann zum Befestigen des einen am anderen an seinem unteren Ende eine Mutter aufweisen. Diese Mutter ist fest auf die Kolben stange aufgeschraubt und mit einer Punktschweißung oder einem Klebstoff fixiert. In vielen Anwendungen benötigt der Klebstoff erhebliche Zeit zum Aus härten, so daß die Wartung der SPM-Ventile langwierig wird. Sobald die Mut ter auf der Kolbenstange in der Sollage fixiert ist, werden die obere Ver schlußpatte, eine Stützplatte und die Schraubenfeder(n) auf das obere bzw. kolbenseitige Ende der Stange aufgesetzt und dann die Feder(n) mit einer Presse gegen die Stützplatte komprimiert, wobei die obere Verschlußplatte sich zwischen dem Steuerschieber und der Stützplatte befindet. Bei kompri mierten Federn wird dann ein Sicherungsring auf die Kolbenstange aufgera stet, um die komprimierten Federn festzulegen; dann läßt der Kolben sich auf das obere Ende der Kolbenstange aufsetzen. Die Baugruppe aus der Kol benstange, der/den komprimierten Feder(n) und dem Kolben wird in das Kol bengehäuse eingesetzt und letzteres am Ventilgehäuse befestigt, das einen Käfig und eine untere Verschlußplatte enthält. Dieser Vorgang insgesamt ist äußerst zeitraubend, und die zum Komprimieren der Feder(n) erforderliche Presse steht auch mancherorts nicht zur Verfügung, was den Zeitaufwand zur Wartung des SPM-Ventils weiter erhöht.

Die Nachteile des Standes der Technik werden mit der vorliegenden Erfin dung überwunden, die ein verbessertes steuerventilbetätigtes 2-Zustandsventil mit erheblich verlängerter Nutzungsdauer, verringerten Kosten des Käfigaustauschs und verringertem Zeit- und Geräteaufwand zur Wartung des Ventils schafft. Das erfindungsgemäße Ventil behält durch Nutzung des betrieblich bewährten allgemeinen Konstruktionskonzepts dessen hohe Zu verlässigkeit bei, zeichnet sich aber durch eine verringerte Häufigkeit der Wartung sowie einen verringerten Kosten- und sonstigen Aufwand für diese aus.

Das erfindungsgemäße 2-Zustandsventil hat ein allgemein zylindrisches Ventilgehäuse, einen im Ventilgehäuse befindlichen Käfig sowie einen axial bewegbaren Steuerschieber bzw. -kolben zum Steuern der Strömungsverbin dung zwischen der Zu- und der Ablauföffnung im Ventilgehäuse. Das Ventil ist gemeinhin auf einem Untersee-Steuerungssatz angeordnet und dient zum Steuern des Druckmittelzustroms zum Kolben eines Blowoutpreventers. Eine Schraubfeder hält im Ruhezustand einen Kolben in seiner oberen Lage, in der er axial von der Ablauföffnung entfernt liegt, so daß diese gegen den Zu laufdruck gesperrt ist. Der Käfig schließt dicht gegen das Ventilgehäuse und den Steuerschieber ab und bei in der Schließstellung befindlichem hülsen förmigem Steuerschieber schließt dessen oberes Ende gegen eine obere Verschlußplatte ab. Der dem Ventil zugeführte Steuerdruck drückt einen Kol ben abwärts zur Ablauföffnung, so daß eine Schraubenfeder komprimiert und der Steuerschieber abwärts zur Ablauföffnung verschoben wird, um sich von der oberen Verschlußplatte zu lösen und sich dicht abschließend an die unte re Verschlußplatte zu legen, so daß eine, Strömungsverbindung von der Zu- zur Ablauföffnung hergestellt und die Verbindung zwischen der Ablauföffnung und einer (ggf. vorhandenen) Ablaßöffnung gesperrt wird.

Erfindungsgemäß ist der Käfig im Ventilgehäuse zwischen der oberen und der unteren Verschlußplatte festgelegt. Der Käfig hat axial mittig einen Käfig-Mittelteil, der sowohl die äußere Dichtung für den dichten Abschluß zum Ven tilgehäuse als auch die innere Dichtung zum dynamischen Dichtabschluß zum Steuerschieber trägt. Der Mittelteil des Käfigs ist aus einem gewählten Kunststoff - in einer bevorzugten Ausführungsform glasfaserverstärktes PEEK - hergestellt. Ein oberer Käfigteil ist lösbar mit dem Käfig-Mittelteil verbunden und enthält eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen zum Durchgang des Fluiddrucks von der Zulauföffnung im Ventilgehäuse zum Steuerschieber. Ein unterer Teil des Käfigs ist ähnlich mit dem Mittelteil ver bunden und enthält ebenfalls eine Vielzahl von Öffnungen zur Strömungsver bindung mit der Ablaßöffnung. Der Ober- und der Unterteil des Käfigs sind vorzugsweise aus Metall gefertigt und lassen sich bei der Wartung von einem abgenutzten Mittelteil abnehmen und an einen neuen ansetzen.

Mit einem Käfig-Zwischen- bzw. Mittelteil aus Kunststoff läßt sich der Ver schleiß zwischen dem Käfig und dem Steuerschieber erheblich abschwä chen und damit die Anzahl der zuverlässigen Umschaltungen des SPM-Ventils vor einer Wartung erhöhen. Vorzugsweise erfolgt der dichte Abschluß des Käfig-Mittelteils zum axial bewegbaren Steuerschieber mittels eines Dichtrings mit T-Profil. Die zylindrischen Innenflächen des Käfig-Mittelteils beschädigen den Steuerschieber beim Umschalten des Ventils nicht, da sie aus einem Kunststoff, nicht aus Metall bestehen. Indem man den Käfig-Mittelteil aus einem Kunststoff ausbildet, läßt sich auch die Korrosion des Käfigs in den Bereichen dieser Dichtungen erheblich verringern. Außerdem haben Prüfungen ergeben, daß der Verschleiß am Steuerschieber des erfin dungsgemäßen Ventils erheblich geringer ist, so daß dieser weniger häufig ausgetauscht werden muß. Auch der Verschleiß am Käfig ist geringer, da seine den Steuerschieber gleitend berührenden Teile aus Kunststoff gefertigt sind. Muß der Käfig-Mittelteil ausgewechselt werden, können der Ober- und der Unterteil des Käfigs einfach abgenommen und dann auf einen neuen Mittelteil aufgeschraubt oder dort sonstwie befestigt werden, so daß auch die Kosten für die Käfigwartung erheblich sinken.

Für die Wartung des Ventils werden verbesserte Verfahrensweisen zum Be festigen des Steuerschiebers an der Kolbenstange und zum Komprimieren der Schraubfedern angegeben, die den Steuerschieber in die Schließstellung vorbeaufschlagen. Die Kolbenstange kann mit einem festen Anschlag verse hen sein, der die Aufwärtsbewegung der Schraubenfedern begrenzt. Auf ein verlängertes unteres Ende der Kolbenstange läßt sich eine Mutter aufschrau ben, so daß die Federn gegen die Stützplatte komprimiert werden. Die Mutter kann auf ein gewähltes Moment angezogen und dann eine Achtelumdrehung zurückgedreht werden, um ein Sollspiel zwischen der Kolbenstange und dem Steuerschieber einzustellen. Auf diese Weise lassen sich die Schraubfedern auch ohne eine Presse komprimieren, so daß der für die Wartung des Ventils erforderliche Zeit- und Geräteaufwand gemindert wird.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes steuerventilbetä tigtes 2-Zustandsventil zum Steuern der Fluidströmung zum Kolben eines Blowoutpreventers anzugeben, wobei der geringere Verschleiß zwischen dem Käfig und dem Steuerschieber die Nutzungsdauer des Ventils erheblich verlängert.

Ein verwandtes Ziel der Erfindung ist, den Kostenaufwand für die Wartung eines für die Steuerung des Zustroms zu einem Untersee-Blowoutpreventer verwendeten Ventils zu verringern. Die Häufigkeit der Wartung des Ventils sinkt ebenso wie die Kosten für den Austausch des Käfigs und der Zeit- und Geräteaufwand für die Ventilwartung.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Käfig für den Ein satz in einem 2-Zustandsventil anzugeben, der einen Käfig-Mittelteil aus ei nem Kunststoff aufweist, der außen eine Dichtung zum Abschluß gegen das Ventilgehäuse sowie innen eine Dichtung trägt, die einen dynamischen Ab schluß zu einem Steuerschieber herstellt. Am Mittelteil sind ein Käfig-Ober- und ein Käfig-Unterteil jeweils lösbar befestigt. Muß der Mittelteil ausge tauscht werden, lassen der Ober- und der Unterteil sich abnehmen und an einen neuen Mittelteil ansetzen, so daß der Kostenaufwand eines Käfig tauschs verringert wird.

Es ist eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung, daß sie den für die War tung eines SMP-Ventils anzusetzenden Zeit- und Kostenaufwand erheblich senkt. Erfindungsgemäß werden die Schraubfedern mit der auf der Kolben stange sitzenden Mutter komprimiert, die auch den Steuerschieber auf der Kolbenstange festlegt, so daß zum Warten des Ventils oder Austausch eines Steuerschiebers keine Presse erforderlich ist.

Es ist eine weitere Besonderheit der Erfindung, daß durch sie der Verschleiß der Mantelfläche des Steuerschiebers erheblich abgeschwächt wird. Die zylin drischen Innenwandflächen des Käfigs, auf denen der Steuerschieber gleitet, bestehen aus Kunststoff, um den Verschleiß abzuschwächen.

Es ist eine andere Besonderheit der Erfindung, daß der verbesserte Käfig auch in vorhandenen SPM-Ventilgehäusen Einsatz finden kann. Hiermit hängt zusammen, daß das Verfahren zum Befestigen eines Steuerschiebers an der Kolbenstange auch zum Warten vorhandener SPM-Ventile verwendet werden kann.

Es ist ein signifikanter Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß das SPM-Ventil allgemein eine Konstruktion benutzt, die sich im Untersee-Bohrlochbetrieb als sehr zuverlässig erwiesen hat.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Fertigungskosten für ein SPM-Ventil nicht wesentlich steigen, die Nutzungsdauer des Ventils sich jedoch verlängert und der Wartungsaufwand erheblich abnimmt.

Diese und weitere Ziele, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfin dung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Be zug auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines geeigneten SPM-Ventils nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine ausführliche Schnittdarstellung des verbesserten Ventil käfigs aus der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine ausführliche Schnittdarstellung des Steuerschiebers aus der Fig. 1; und

Fig. 4 ist eine stirnseitige Draufsicht des Steuerschiebers der Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt ein steuerventilbetätigtes 2-Zustands-SPM-Ventil nach der vor liegenden Erfindung zum Steuern des Druckmittelzustroms zum Kolben eines Untersee-Blowoutpreventers. Für den Fachmann ist einzusehen, daß die meisten SPM-Ventile normalerweise Teil eines Untersee-Steuerungssatzes auf dem Blowoutpreventer in einem Kohlenwasserwasserstoff-Bohrloch sind. Die SPM-Ventile werden aus einer Steuereinheit an der Oberfläche über ein Untersee-Schlauchbündel mit Druckmittel gespeist. Das SPM-Ventil ist in den Schließzustand vorbeaufschlagt; der Steuerdruck aus dem Steuersatz wird dem SPM-Ventil zugeführt, damit dieses öffnet und eine Druckmittelströmung aus dem Schlauchbündel zum Kolben des Blowoutpreventers zuläßt, der dann öffnet oder schließt. Da das SPM-Ventil kritisch ist, muß es sehr zuver lässig arbeiten. Es befindet sich in einer Unterseeumgebung, die feindlich und korrodierend ist. Da das Heraufholen und Warten des SPM-Ventils äu ßerst aufwendig ist, sollte dies nur selten erforderlich sein, um die Gesamt kosten der Steuerhydraulik gering zu halten.

Das steuerventilbetätigte 2-Zustands-SPM-Ventil 10 hat ein allgemein zylindri sches Gehäuse 12 mit einem entlang der Zentralachse 16 geführten Durch gangskanal 14. In einer Seitenwand des Ventilgehäuses befindet sich eine Druckmittel-Zulauföffnung 18, an der normalerweise eine Leitung zu einer Steuereinheit an der Oberfläche angeschlossen ist. Eine Stirnwand des Ven tilgehäuses enthält eine Ablauföffnung 20, durch die bei offenem Ventil 10 Druckmittel zum Kolben eines Blowoutpreventers abgeht. Optional kann in einer Seitenwand des Ventilgehäuses eine Ablaßöffnung 22 enthalten sein, die typischerweise zur Unterseeumgebung offenliegt.

Das SPM-Ventil 10 weist eine obere und ,eine untere Verschlußplatte 24 bzw. 26 auf, die jeweils vorzugsweise aus Delrin oder einem anderen gewählten Kunststoff gefertigt sind. Der O-Ring 28 stellt einen statischen Abschluß der Verschlußplatte 24 zum Ventilgehäuse 12 her, desgl. ein O-Ring 30 einen solchen der Verschlußplatte 26 zum Ventilgehäuse 12. In der oberen Ver schlußplatte 24 sitzt innen ein T-Dichtring 32 zum Herstellen eines dynami schen Abschlusses zur Kolbenstange 34. Die untere Verschlußplatte 26 ent hält einen mittigen Durchgang 36, durch den Druckmittel aus dem Inneren des Ventilgehäuses 12 zur Ablauföffnung 20 strömen kann. Auf dem unteren Ende der Kolbenstange 34 sitzt ein allgemein hülsenförmiger Steuerschieber 38, der, wie unten beschrieben, axial zwischen der Offen- und der Schließ stellung verschoben werden kann. Der Käfig 40 sitzt im Durchgangskanal 14 im Ventilgehäuse in axialem Abstand zur oberen und unteren Verschlußplatte 24, 26; er wird ebenfalls unten ausführlich diskutiert.

Auf das obere Ende des Ventilgehäuses 12 ist bei 44 ein Kolbengehäuse 42 aufgeschraubt. Das Kolbengehäuse 42 enthält einen Steueranschluß 56 zur Aufnahme des Steuerdrucks aus dem Steuersatz, wie erwähnt. Der Kolben 48 ist mit einem Dichtring 50 gegen die zylindrische Innenwandfläche 49 des Gehäuses 42 abgeschlossen, so daß er bei Beaufschlagung des SPM-Ventils mit Steuerdruck axial abwärts zur Ablauföffnung 20 läuft. Die Kolben stange 34 verbindet den Kolben 48 baulich mit dem Steuerschieber 38, um letzteren aus der Schließstellung in Fig. 1, in der der Steuerschieber dicht ab schließend an der oberen Verschlußplatte 24 anliegt, in eine Offenstellung zu bringen, in der der Steuerschieber 38 dicht abschließend an der unteren Ver schlußplatte 26 anliegt.

Auf der Kolbenstange 34 befindet sich eine umlaufende Anschlagschulter 52, die die Aufwärtsverschiebung der Federhaltescheibe 54 begrenzt. Wie die Fig. 1 zeigt, sind zwischen der Stützplatte 60 und der Federhaltescheibe 54 eine äußere und eine innere Schraubfeder 56 bzw. 58 komprimiert angeordnet. Vorzugsweise verwendet man zwei Schraubfedern 56, 58, um die ge wünschte Vorbeaufschlagung bei verringertem Kostenaufwand zu erreichen und die Abmessungen des SPM-Ventils geringzuhalten, obgleich auch nur eine oder mehr als zwei Schraubfedern oder andere Vorspannelemente An wendung finden können. Das Kolbengehäuse 42 enthält eine Vielzahl von Auslässen bzw. Entlastungsöffnungen 62, so daß die Abwärtsverschiebung des Kolbens 48 den Druck im Raum 64, der die Schraubfedern enthält, nicht erhöht. Die Kolbenstange 34 verläuft also durch die Federhaltescheibe 54, die Stützplatte 60 und gegen die obere Verschlußplatte 24 dicht abgeschlos sen durch letztere hindurch. Auf dem unteren Ende der Kolbenstange 34 be findet sich ein längerer Gewindeabschnitt 66, auf den eine Sicherungsmutter 68 aufgeschraubt werden kann, die den Steuerschieber 38 auf der Kolben stange 34 festhält.

Wie nun die Fig. 3 zeigt, enthält ein allgemein hülsenförmiger Steuerschieber 38 aus Metall einen Strömungskanal 70; er hat eine zylindrische Mantelfläche 72. In der Schließstellung des Steuerschiebers legt sich eine obere Dichtflä che 74 dicht abschließend an die obere Verschlußplatte 24 an, entsprechend in der Offenstellung des Steuerschiebers eine untere Dichtfläche 76 dicht ab schließend an die untere Verschlußplatte 26.

Die Fig. 4 zeigt einen oberen Teil 78 des Steuerschiebers 38, der eine mittige Öffnung 80 zur Aufnahme des inneren Endes der Kolbenstange 34 enthält. Eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Öffnungen 82 im Teil 78 er laubt den Zutritt von Druckmittel von der Zulauföffnung 18 durch den Käfig 49, über die offenliegende obere Abschlußfläche des Steuerschiebers 38 und durch den Kanal 70 in letzterem zur Ablauföffnung 20, wenn durch Beauf schlagung mit Steuerdruck der Steuerschieber von der Verschlußplatte 24 abhebt. Sowohl die obere als auch die untere Dichtfläche 74, 76 des Steuer schiebers können verjüngt ausgeführt sein, um die Zuverlässigkeit des dich ten Abschlusses zur oberen bzw. unteren Verschlußplatte 24, 26 zu erhöhen.

Der erfindungsgemäße Käfig 40 ist ausführlicher in der Fig. 2 gezeigt. Er weist einen axial verlaufenden Zwischen- bzw. Mittelteil 84, der aus einem gewählten Kunststoff gefertigt ist, sowie einen Unter- und einen Oberteil 86 bzw. 88 auf, die jeweils lösbar am Mittelteil 84 befestigt sind. Der Mittelteil 84 hat in der Außenfläche eine Nut 90 zur Aufnahme des in Fig. 1 gezeigten O-Dichtrings 92, der einen statische Abdichtung des Käfigs 40 zur Innenwand fläche des Ventilgehäuses 12 herstellt. Der Mittelteil 84 weist auch innen eine umlaufende Nut 94 zur Aufnahme eines T-Dichtrings 96 auf (vergl. Fig. 1), der eine dynamische Abdichtung zwischen dem Käfig 40 und der zylindrischen Außenfläche 72 des Steuerschiebers herstellt, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die zylindrische Innenwandfläche 100 des Mittelteils 84 weist einen Oberteil 102 und einen Unterteil 104 auf, die über bzw. unter der umlaufenden Nut 94 und damit dem T-Dichtring 96 angeordnet sind. Der Durchmesser der zylin drischen Teile 102, 104 ist nur geringfügig größer als der der zylindrischen Mantel- bzw. Außenfläche 92 des Steuerschiebers, so daß der Steuerschie ber beim Hin- und Hergehen zwischen der Offen- und der Schließstellung mit seiner Außenfläche 72 auf den Flächen 102, 104 gleitet.

Der Ober- und der Unterteil 86, 88 des Käfigs 40 sind vorzugsweise ähnlich ausgebildet, und zwar jeweils aus Metall, um den hohen Kräften des durch das SPM-Metall strömenden Druckmittels widerstehen zu können und die Erosion der Durchgangsöffnungen in diesen Käfigteilen zu verringern. Durch Herstellen des Ober- und des Unterteils 86, 88 aus Metall erhält der die Dichtungen 92, 96 tragende Mittelteil 84 aus Kunststoff auch eine wün schenswerte baulich-strukturelle Abstützung. Der Käfig-Oberteil enthält eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten radialen Durchgangsöffnun gen 106, der Käfig-Unterteil 88 entsprechend radiale Durchgangsöffnungen 108. Die Durchgangsöffnungen 106 stellen eine Strömungsverbindung von der Zulauföffnung 18 zum Steuerschieber, die unteren Öffnungen 108 eine solche vom Inneren des Käfigs 40 zur Ablaßöffnung 22 her. Die Öffnungen 108 sind für eine Ausführungsform ohne eine Ablaßöffnung 22 nicht erforder lich, können dann aber trotzdem vorgesehen sein, um die Lagerhaltung zu vereinfachen. Weniger wünschenswert ist, nur den Käfig-Oberteil 84 aus Me tall, aber den Mittel- und den Unterteil aus einem Kunststoff auszubilden, ins besondere wenn der Unterteil keine Durchgangsöffnungen enthält und mit kurzer axialer Länge ausgeführt wird. Optional kann es sich bei dem Mittel- und dem Unterteil des Käfigs gemeinsam um ein einziges Kunststoff-Bauteil handeln, und zwar insbesondere dann, wenn im SPM-Ventil keine Ablaßöff nung vorgesehen ist. Wichtig ist jedoch, daß der Ober- und der Unterteil die erforderliche strukturelle Abstützung für den Kunststoff-Mittelteil liefern und daher vorzugsweise aus Metallen hergestellt werden. Weiterhin enthält der Käfig-Oberteil (vorzugsweise auch der Käfig-Unterteil) Durchgangsöffnungen und die Größe derselben zum Erreichen einer Sollströmung bei minimalem Druckabfall sowie die Konfiguration des SPM-Ventils sind so gewählt, daß der die Durchgangsöffnungen enthaltende Käfigteil aus Metall besteht, um die gewünschte Festigkeit und damit einen zuverlässigen und Langzeitbetrieb zu gewährleisten.

Die zylindrische Außen- bzw. Mantelfläche 110 des Käfig-Mittelteils 84, die obere Flanschfläche 112 des Käfig-Oberteils 86 und die untere Flanschfläche 114 des Käfig-Unterteils 88 wirken zusammen, indem sie den Steuerschie ber zwischen der oberen Verschlußplatte 24 und der unteren Verschlußplatte 26 in der Sollage festlegen. Wie in Fig. 2 gezeigt, liegt die Nut 90 axial näher an der Oberseite der Fläche 110 als an deren Oberseite, obgleich in anderen Ausführungsformen sowohl die Nut 94 als auch die Nut 90 axial zentriert auf dem Mittelteil 84 liegen können.

Außer wenn unten anders erläutert, lassen sich die Bauteile des SPM-Ventils, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, jeweils aus einem geeigneten korrosionsfe sten Werkstoff wie nichtrostendem Stahl herstellen. Der Steuerschieber 38 kann alternativ auch aus einem Titan-Werkstoff bestehen und sowohl der Steuerschieber als auch die Kolbenstange 34 können mit einer Hartbe schichtung aus Titannitrid versehen sein, um ihre Lebensdauer zu verlän gern. Die Sicherungsmutter 68 kann aus nichtrostendem Stahl hergestellt und versilbert sein.

Der Mittelteil 84 des Käfigs sowie die obere und die untere Verschlußplatte 24, 26 sind aus dem gewählten Kunststoff hergestellt, wie oben beschrieben. Während für den Mittelteil 84 ein beliebiges Polyätherätherketon verwendet werden kann, ist das unter der Bezeichnung Arlon 1160 von der Fa. Greene, Tweed and Company erhältliche glasfaserverstärkte Material bevorzugt. In anderen Anwendungen kann der Käfig-Mittelteil aus einem Delrin-Werkstoff gefertigt sein. Der für den Käfig-Mittelteil gewählte Werkstoff hat vorzugsweise eine hohe Bruchfestigkeit (min. 15.000 psi [104 N/mm²] und vorzugsweise mehr als 10.000 psi [6900 N/mm²], ist verhältnismäßig hart (min. ca. 80 und vorzugsweise mehr als 85 Shore-D-Punkte), hat einen niedrigen Reibungs beiwert (weniger als 0,34 und vorzugsweise weniger als 0,25) sowie eine niedrige Wasserabsorption (weniger als 0,14% und vorzugsweise weniger als 0,10% in 24 Std.). Weiterhin hat ein bevorzugter Kunststoff ein Zugmodul von mehr als 600.000 psi [4140 N/mm²] und vorzugsweise mehr als 1.000.000 psi [6900 N/mm²], eine Biegefestigkeit von mehr als 25.000 psi [173 N/mm²] und vorzugsweise mehr als 28.000 psi [193 N/mm²] sowie ein Biegemodul größer als 600.000 psi [4140 N/mm²] und vorzugsweise 1.000.000 psi [6900 N/mm²]. Die O- und T-Dichtringe können - abhängig von der Anwendung - aus einem beliebigen einer Vielzahl üblicher Dichtungs werkstoffe bestehen. Geeignet sind u. a. Nitril-T-Dichtungen mit Nylon-Stützlage und Buna-N-O-Ringe, wie sie von der Fa. Parker Seal Company er hältlich sind.

Der Ober- und der Unterteil 86 bzw. 88 des Käfigs können mit beliebigen Mit teln lösbar am Käfig-Mittelteil 84 befestigt werden. In einer bevorzugten Aus führungsform weisen der Ober- und der Unterteil 86, 88 die Gewinde 116 bzw. 118 auf, mit denen sie mit dem Mittelteil 84 verschraubt werden können. In anderen Ausführungsformen können der Ober- und der Unterteil 86, 88 auch in den Mittelteil 84 eingepreßt werden.

An SPM-Ventilen mit einem einteiligen Käfig aus nichtrostendem Stahl nach dem Stand der Technik und mit dem verbesserten Käfig nach der vorliegen den Erfindung wurden Verschleißtests durchgeführt. Hierzu wurde als Umge bungsflüssigkeit Schmutzwasser verwendet. Es wurde ein Zulaufdruck von 3000 psi [20,7 N/mm²] an den Zulaufanschluß jedes SPM-Ventils gelegt und dessen Ablauf mit einem BOP-Kolben verbunden, der dann während des Tests betätigt wurde, um die normalen Einsatzbedingungen eines SPM-Ventils so genau wie möglich zu duplizieren. Jedes SPM-Ventil wurde 1000mal aus der Offen- in die Schließ- und zurück in die Offenstellung ge schaltet. Der einteilige Käfig nach dem Stand der Technik zeigte danach auf der zylindrischen Innenwandfläche Zeichen erheblicher Abnutzung und Ver riefung. Auch der in dem SPM-Ventil nach dem Stand der Technik enthaltene Steuerschieber war auf der zylindrischen Mantelfläche erheblich verrieft. Demgegenüber wurden am Mittelteil des erfindungsgemäßen Käfigs keine wesentlichen Verriefungsspuren oder andere Schäden festgestellt; es zeigte sich lediglich auf der zylindrischen Innenwandfläche des Käfig-Mittelteils eine leichte Politur. Der Steuerschieber im verbesserten Käfig zeigte an der zylin drischen Außenfläche ebenfalls keine Anzeichen signifikanter Schäden und war nur geringfügig abgenutzt.

Die oben beschriebenen Verschleißtests erweisen die Verbesserung, die sich mit einem erfindungsgemäßen SPM-Ventil über dem Stand der Technik erreichen läßt. Indem man den Käfig-Mittelteil aus einem gewählten Kunst stoff fertigt und den Ober- und den Unterteil des Käfigs lösbar am Mittelteil befestigt, läßt sich die Nutzungsdauer eines Ventils zwischen den Pflichtwar tungen erheblich verlängern. Da beim Umschalten des Ventils die Kunststoff- Innenwandfläche des Käfigs auf der Metall-Außenfläche des Steuerschiebers gleitet, bleibt der Verschleiß dort gering. Außerdem ist der Zwischenteil des Steuerschiebers, der eine Außendichtung zum statischen dichten Abschluß gegen das Ventilgehäuse sowie die Innendichtung für den dynamischen Ab schluß gegen den Steuerschieber trägt, aus einem korrosionsfesten Werk stoff gefertigt, so daß das SPM-Ventil sich zuverlässig auch in Unterseean wendungen einsetzen läßt. Der Ober- und der Unterteil des Käfigs sind aus Metall gefertigt, so daß die Nutzungsdauer des Ventils verlängert ist. Auch lassen der Ober- und der Unterteil sich von einem abgenutzten Kunststoff-Mittelteil abnehmen und auf einen neuen aufsetzen.

Indem man den Käfig-Mittelteil aus einem Kunststoff fertigt, wie oben be schrieben, wird die Abnutzung zwischen Käfig und Steuerschieber erheblich abgeschwächt, während der Aufwand für das SPM-Ventil im wesentlichen konstant bleibt oder nur geringfügig steigt. Diese Technik bietet erhebliche Vorteile gegenüber Vorschlägen, bei denen umlaufende Verschleißringe vom Abschluß zwischen Käfig und Steuerschieber axial beabstandet liegen, und auch gegenüber solchen, bei denen aufwendige Fertigungsprozesse erfor derlich sind, um enge Teiletoleranzen zu erreichen, die die gleitende Relativ bewegung der zylindrischen Innenfläche des Käfigs und der zylindrischen Außenfläche des Steuerschiebers verringern sollen. In einer weniger bevor zugten Ausführungsform kann der Mittelteil des Steuerschiebers aus einem verhältnismäßig weichen Werkstoff wie Bronze gefertigt sein, so daß der Ver schleiß infolge der Gleitbewegung des Steuerschiebers im Bronze-Mittelteil des Käfigs mininiert wird. In Unterseeanwendungen wird ein Käfig-Mittelteil aus Bronze jedoch nicht bevorzugt eingesetzt, da er dort zu stark korrodieren würde.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Wartung erforderndes SPM-Ventil zur Oberfläche verbracht und dort das Kolbengehäuse 42 vom Ventilgehäuse 12 abgeschraubt werden. Der Kolben 48 sitzt einfach auf der Kolbenstange 34 auf und kann problemlos abgehoben werden. Die Kolben stange 34, die Federhaltescheiben 54, 60, die obere Verschlußplatte 24 und der Steuerschieber 38 lassen sich dann als Baugruppe aus dem Ventilge häuse herausnehmen. Dann nimmt man den Käfig 40 vom offenliegenden oberen Ende des Ventilgehäuses ab, so daß er geprüft werden kann. Ggf. tauscht man den Mittelteil 84 aus und setzt den Ober- und den Unterteil 86, 88 auf einen neuen Mittelteil auf. Vor dem Wiedereinsetzen des Käfigs 40 kann die untere Verschlußplatte 26 herausgenommen, geprüft und ggf. gegen eine neue ausgetauscht werden.

Erweist sich bei der Prüfung, daß der Steuerschieber 38 ausgetauscht wer den muß, schraubt man die Mutter 68 von der Stange 34 ab und nimmt die obere Verschlußplatte 24, die Federhaltescheiben 60, 54 und die Schraubfe dern 56, 58 vom unteren Ende der Kolbenstange 34 ab; sie können dann ge prüft und ggf. ausgetauscht werden. Alle diese Bauteile lassen sich vom unte ren Ende der Stange 34 abnehmen und wieder aufsetzen - im Gegensatz zu den bekannten SPM-Ventilen, die vom oberen bzw. kolbenseitigen Ende der Stange abgenommen und dort wieder montiert wurden. Man setzt dann auf das untere Stangenende einen neuen Steuerschieber auf und zieht die Siche rungsmutter 68 fest, so daß die Federn 56, 58 komprimiert werden. Beim Festziehen der Mutter 68 kann an eine Abflachung 35 auf dem oberen Stan genende ein herkömmliches Werkzeug angesetzt werden, um ein Drehen der Stange zu verhindern. Nach dem Erreichen eines bestimmten Sollmoments kann man die Sicherungsmutter 68 um einen gewählten Winkel (bspw. eine Achteldrehung) zurückdrehen, so daß sich zwischen der Stange 34 und dem Steuerschieber 38 ein gewünschtes Radialspiel (typischerweise etwa 0.004 inch [0,1 mm]) ergibt. Erfindungsgemäß sind enge Toleranzen zwischen den verschiedenen Bauteilen nicht erforderlich, um die erwünschte verlängerte Nutzungsdauer des SPM-Ventils zu erreichen.

Bei zwischen den Platten 54, 60 komprimierten Federn 56, 58 können dann die Stange, die obere Verschlußplatte und der Steuerschieber in das Ventil gehäuse eingesetzt werden, wobei ein Käfig einen neuen Mittelteil aufweist, der Kolben 48 oben auf die Stange 34 aufgesetzt ist und das Kolbengehäuse 42 in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt wird. Danach kann das SPM-Ventil unter Wasser dem Steuersatz hinzugefügt werden und bietet dann gegenüber den bekannten SPM-Ventilen mit einteiligem Metallkäfig eine verlängerte Nut zungsdauer.

An dem SPM-Ventil lassen sich verschiedene Änderungen durchführen, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Bspw. kann der Steuerschieber 38 verschiedenartig ausgeführt sein, obgleich er vorzugsweise im Schließzu stand mit einer aufwärtsgewandten Fläche an einer Verschlußplatte oder ei nem äquivalenten Konstruktionselement und in der Schließstellung mit einer abwärtsgewandten Fläche an einer unteren Verschlußplatte jeweils dicht ab schließend anliegt. Weiterhin sind verschiedene Anordnungen für die ver schiedenen Öffnungen des Ventils denkbar, obgleich sich vorzugsweise die Ablauföffnung in einer stirnseitigen Endplatte des Ventilgehäuses dem Kol bengehäuse gegenüber und die Zulauföffnung in einer Seitenwandung des Ventilkörpers befinden. Wie bereits erwähnt, weisen einige Ausführungsfor men eine Ablaßöffnung ebenfalls in einer Seitenwandung des Ventilgehäu ses auf, obgleich in anderen Ausführungsformen des SPM-Ventils eine Ab laßöffnung nicht erforderlich sein mag.

Die vorige Offenbarung und Beschreibung der Erfindung ist eine Illustration und Erläuterung davon. Für den mit der Technik Vertrauten ist es offenkundig, daß diverse Änderungen in Größe, Gestalt und Materialien vorgenommen werden können, wie auch in den Details der dargestellten Konstruktion, der Kombination von Merkmalen und der darin diskutierten methodischen Schrit te, ohne daß diese Erfindung verlassen wird. Obwohl die Erfindung somit im Detail für mehrere Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte klar sein, daß diese Erklärung zur Illustration dient und daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. In Anbetracht dieser Offenbarung liegen für den mit der Technik Vertrauten andere Modifikationen am Ventil und an der beschriebenen Methode auf der Hand. Solche Modifikationen können angebracht werden, ohne die Erfindung zu verlassen, die in den Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Ventil mit 2 Schaltzuständen zum Steuern des Fluidzustroms zum Kol ben eines Untersee-Blowoutpreventers bei Beaufschlagung mit einem Steu erdruck, gekennzeichnet durch
ein Ventilgehäuse mit einem um eine Zentralachse herum gebildeten Durchgangskanal, einer Fluid-Zulauföffnung und einer Fluid-Ablauföffnung,
einen Kolben, der bei Beaufschlagung mit einem Steuerdruck axial re lativ zum Ventilgehäuse bewegbar ist,
einen Steuerschieber, der bei einer axialen Verschiebung des Kolbens axial innerhalb des Ventilgehäuses zwischen einer Offen- und einer Schließ stellung verschiebbar ist, in der die Strömungsverbindung zwischen der Zu lauf- und der Ablauföffnung geöffnet bzw. geschlossen ist,
eine Kolbenstange, die den Steuerschieber strukturell mit dem Kolben verbindet,
einen im Ventilgehäuse angeordneten Käfig zur Aufnahme des Steuer schiebers mit einem axial mittig liegenden Mittel- bzw. Zwischenteil, der aus einem Kunststoff gefertigt ist, einem lösbar am Mittelteil befestigten Oberteil, der eine oder mehrere obere radiale Durchgangsöffnungen enthält, und ei nem Unterteil, der lösbar am Mittelteil befestigt ist,
eine Außendichtung zum Herstellen eines dichten Abschlusses des Käfig-Mittelteils zum Ventilgehäuse und
eine Innendichtung zum Herstellen eines dynamischen dichten Ab schlusses vom Käfig zum Steuerschieber bei der Axialbewegung des Steuer schiebers zwischen der Offen- und der Schließstellung.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und die Innendichtung auf dem bzw. im Käfig-Mittelteil angeordnet sind.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig-Mittelteil eine zylindrische Innenwandfläche aufweist, an der der Steuer schieber bei dessen Axialbewegung zwischen der Offen- und der Schließ stellung mit einer zylindrischen Außenfläche gleitend anliegt.

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig-Mittelteil aus glasfaserverstärktem PEEK-Werkstoff ausgebildet ist.

5. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet weiterhin durch eine ringförmige obere Verschlußplatte, die axial beabstandet zwi schen dem Käfig und dem Kolben liegt,
eine obere Dichtfläche auf dem Steuerschieber, mit der er sich dicht abschließend an die obere Verschlußplatte anlegt, wenn der Steuerschieber sich in der Schließstellung befindet,
eine ringförmige untere Verschlußplatte, die bezüglich des Kolbens dem Käfig axial gegenüberliegt, und
eine untere Dichtfläche auf dem Steuerschieber, mit der er sich dicht abschließend an die untere Verschlußplatte anlegt, wenn er sich in der Of fenstellung befindet.

6. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet weiterhin durch eine Feder, die den Steuerschieber in die Schließstellung vorbeaufschlagt.

7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnung sich seitlich im Ventilgehäuse und die Ablauföffnung auf der dem Kolben entgegengesetzten Seite des Steuerschiebers in einer Stirnflä che des Ventilgehäuses befinden.

8. Ventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet weiterhin durch eine Ablaßöffnung in einer Seite des Ventilgehäuses, die bei in der Schließstellung befindlichem Steuerschieber in Strömungsverbindung mit der Ablauföffnung steht, wobei dieser in seiner Offenstellung die Strömungs verbindung zwischen der Ablauf- und der Ablaßöffnung sperrt.

9. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober- und der Unterteil des Käfigs aus Metall ausgebildet sind.

10. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober- und der Unterteil des Käfigs jeweils eine Vielzahl von in Umfangs richtung beabstandeten radialen Durchgangsöffnungen enthalten.

11. Käfig, der in das Gehäuse eines 2-Zustandsventils einsetzbar ist, das eine Zentralachse, eine Fluid-Zulauf- und eine Fluid-Ablauföffnung, einen bei Beaufschlagung mit Steuerdruck relativ zum Ventilgehäuse axial bewegbaren Kolben und einen bei einer Axialbewegung des Kolbens im Käfig im Gehäu se axial bewegbaren Steuerschieber aufweist, wobei der Steuerschieber zwi schen einer Offenstellung, in der die Zulauföffnung in Strömungsverbindung mit der Ablauföffnung steht, und einer Schließstellung axial bewegbar ist, in der er die Strömungsverbindung zwischen der Zu- und der Ablauföffnung sperrt,
gekennzeichnet durch
einen axial mittig liegenden Mittelteil, der aus einem gewählten Kunst stoff ausgebildet ist,
einen Oberteil, der lösbar am Mittelteil befestigt ist,
einen Unterteil, der lösbar am Mittelteil befestigt ist,
eine Außendichtung auf dem Mittelteil zum Herstellen eines dichten Abschlusses zwischen dem Käfig-Mittelteil und dem Ventilgehäuse und eine Innendichtung auf dem Mittelteil zum Herstellen eines dichten Ab schlusses zwischen dem Käfig und dem Steuerschieber.

12. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig-Mittelteil eine zylindrische Innenwandfläche aufweist, die bei der Axialbewegung des Steuerschiebers zwischen der Offen- und der Schließ stellung mit einer zylindrischen Mantelfläche des Steuerschiebers gleitend in Berührung steht.

13. Käfig nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Gleitberührung mit dem Steuerschieber stehende zylindrische In nenfläche des Käfig-Mittelteils einen oberen zylindrischen Flächenteil, der zwi schen der Innendichtung und dem Oberteil axial beabstandet liegt, sowie ei nen unteren zylindrischen Flächenteil aufweist, der zwischen der Innendich tung und dem Unterteil axial beabstandet liegt.

14. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig-Mittelteil aus glasfaserverstärktem PEEK-Werkstoff ausgebildet ist.

15. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober- und der Unterteil des Käfigs aus Metall ausgebildet sind.

16. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober- und der Unterteil des Käfigs jeweils eine Vielzahl von in Umfangs richtung beabstandeten radialen Durchgangsöffnungen enthält.

17. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ober- und der Unterteil des Käfigs jeweils mit dem Käfig-Mittelteil ver schraubt sind.

18. Verfahren zum Warten eines steuerventilbetätigten 2-Zustandsventils mit einem Ventilgehäuse mit einer Zentralachse, einer Fluid-Zulauföffnung und einer Fluid-Ablauföffnung, einem bei Beaufschlagung mit Steuerdruck axial relativ zum Ventilgehäuse bewegbaren Kolben, einem bei einer Axialbe wegung des Kolbens relativ zum Ventilgehäuse axial bewegbaren Steuer schieber, wobei letzterer zwischen einer Offenstellung, in der eine Strö mungsverbindung zwischen der Zu- und der Ablauföffnung besteht, und einer Schließstellung axial bewegbar ist, in der er die Strömungsverbindung zwi schen der Zu- und der Ablauföffnung sperrt, einer Kolbenstange, die den Steuerschieber strukturell mit dem Kolben verbindet, einem im Ventilgehäuse angeordneten Käfig, der den Steuerschieber aufnimmt und eine oder mehre re radiale obere Durchgangsöffnungen enthält, einer axial zwischen dem Kä fig und dem Kolben beabstandeten oberen Verschlußplatte, an der der Steu erschieber in der Schließstellung dicht abschließend anliegt, einer axial zwi schen dem Käfig und der Fluid-Ablauföffnung angeordneten unteren Ver schlußplatte, an der der Steuerschieber in der Offenstellung anliegt, und einer Feder, die den Steuerschieber in die Schließstellung vorbeaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß man
einen verschlissenen Käfig gegen einen anderen Käfig mit einem axial mittig liegenden Käfig-Mittelteil aus einem gewählten Kunststoff austauscht,
einen Käfig-Oberteil mit der einen oder den mehreren radialen oberen Durchgangsöffnungen lösbar am Käfig-Mittelteil befestigt,
einen Käfig-Unterteil lösbar am Käfig-Mittelteil befestigt und
den anderen Käfig mit dem Käfig-Mittelteil, dem Käfig-Oberteil und dem Käfig-Unterteil so in das Ventilgehäuse einsetzt, daß eine zylindrische Innen wandfläche des Käfig-Mittelteils bei einer Axialbewegung des Steuerschie bers zwischen der Offen- und der Schließstellung auf einer zylindrischen Au ßenfläche desselben gleitet.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ober- und den Unterteil des Käfigs aus Metall ausbildet und beim Austauschen eines abgenutzten Käfigs einen abgenutzten Mittelteil ge gen einen anderen Mittelteil austauscht und den Metall-Oberteil und den Me tall-Unterteil des Käfigs an dem anderen Mittelteil befestigt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Kolbenstange einen Anschlag ausbildet und auf das untere Ende der Kolbenstange eine Mutter aufschraubt, um den Steuerschieber auf der Kolbenstange zu befestigen und dabei gleichzeitig die Feder zwischen dem Anschlag und der oberen Verschlußplatte einzuspannen.