DE1980484U

DE1980484U - Ventilkegelbefestigung.

Info

Publication number: DE1980484U
Application number: DES61961U
Authority: DE
Original assignee: Samson Apparatebau AG
Current assignee: Samson Apparatebau AG
Priority date: 1967-07-29
Filing date: 1967-07-29
Publication date: 1968-03-07

Description

ρ*.ττ- ,-..^,,,.,^y München, den 29. Juli I967

Samson Apparatebau Aktiengesellschaft, Prankfurt am Main, Weismüllerstraße 5

Venti Ikegelbefestigun

Die Erfindung betrifft eine Ventilkegelbefestigung für mit einer Ventilstange verbundene Ventilkegel, Ventilteller oder ähnliche Vent liver schlußkö'rpei⁵ für Einsitz- oder Mehrsitzventile, insbesondere für Doppelsitzventile.

Es ist vor allem bei Doppelsitzventilen bereits bekannt, mindestens einen Ventilkegel federnd nachgiebig mit der Ventilstange zu verbinden oder den Ventilkegel selbst mindestens teilweise elastisch

auszubilden, um Herstellungsungenauigkelten oder unterschiedliche Wärmedehnungen auszugleichen, damit in der Schließstellung der Ventilkegel ein möglichst vollkommener Ventilabschluß erreicht wird. Bei Doppelsitzventilen oder Mehrsitzventilen kann durch die Verwendung elastisch federnder Ventilkegel jedoch leicht die bei starren, flächengleiohen Ventilkegeln erzielbare Entlastung vom Differenzdruck gestört werden, wodurch die Betätigungskraft zum öffnen oder Schließen des Ventils in der Nähe des Ventilabschlußes sprunghaft ansteigt. Insbesondere bei Regelventilen müssen solche plötzlich eintretende Kraftänderungen aber unbedingt vermieden werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Ventilkegelbefestigung zu schaffen, bei der die elastisch federnde Ausbildung bzw. Anordnung des oder der Ventilkegel keine unerwünschten Rückwirkungen und vor allem bei Doppelsitzventilen keine die genaue Regelung störenden Pehlentlastungen hervorruft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im'wesentlichen dadurch gelöst, daß der mit dem Ventilsitz zusammenarbeitende Dichtrand des Ventilkegels von dem einen, frei federnden Ende eines Federbalges wie z.B.

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eines Metallfederroiires oder Faltenbalges getragen wird, dessen anderes Ende fest mit der Ventilstange bzw. mit einem starren Teil des Ventilkegels verbunden und dessen wirksamer Durchmesser praktisch gleich dem Ventilsitzdurchmesser ist.

Eine solche Anordnung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Gemäß einer vorteilhaften und einfachen AusfUhrungsform der Erfindung kann der Dichtrand des Ventilkegels oder -tellers von einem besonderen Dichtring gebildet sein, welcher an dem frei federnden Ende des Federbalges oder Federrohres befestigt ist. Eine weitere Vereinfachung der Ausführung kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß der Dichtrand des Ventilkegels unmittelbar von dem freien Rand des Federbalges gebildet wird, wobei dieser Dichtrand auf den wirksamen Durchmesser des Federbalges abgekrempt ist. Anstelle eines Federrohres oder Faltenbalges üblicher Art kann auch ein Federungskörper verwendet werden, der z.B. aus dem vollen Material durch spanabhebende Bearbeitung gefertigt und dessen freies Ende zu einem ringförmig verstärkten Dichtrand geformt ist.

Bei einem Doppelsitz- oder Mehrsitzventil kann ein Ventilkegel in bekannter V/eise starr ausgebildet und an der Ventilstange befestigt sein., während der oder die anderen Ventilkegel einen Dichtrand oder Diclitring hat bzw, haben,, welcher mit der Ventilstange unter Vermittlung des elastisch federnden Faltenbalges oder Federrohres od.dgl. verbunden ist. An der Ventilstange kann zu diesem Zweck ein starrer Kegelteil oder -teller befestigt sein., an dessen Umfang das Federrohr oder der Faltenbalg befestigt ist, dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes ist. Als wirksamer Durchmesser gilt hierbei vergleichsweise der Durchmesser eines reibungslos geführten Kolbens, der bei gleicher Druckbelastung die gleiche Kraft ausübt wie das mit einem Balgboden versehene Federrohr, bzw. der mittlere Durchmesser zwischen dem äußeren und dem inneren Durchmesser der Falten oder Wellen des Balges.

Auf diese Weise wird der elastisch federnde Teil des Ventilkegels im wesentlichen aif den Durchmesser des Ventilsitzes beschränkt, während der übrige Teil des Ventilkegels oder -tellers starr ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausbildung des Federrohres oder Faltenbalges kann der durch den Differenzdruck

hervorgerufene., auf den Pederbalg wirkende Druck keine in Richtung der Balgachse oder Ventilstange wirkende Kraft auf den Dichtrand oder Dichtring des Ventilkegels ausüben, sondern der Dichtungsdruck wird lediglich durch die Federungskraft des Paltenbälges oder Federrohres erzeugt. Die unerwünschte Wirkung der sonst von dem Differenzdruck auf das Ventil ausgeübten Kraft wird dadurch praktisch vermieden, and es treten vor allem keine sprunghaften Kraftänderungen oeiiii Offnen oder Schließen des Ventils ein* Uie bei einem Doppelsita- oder Mehrsitzventil die Entlastung stören und die lltjgelgenauigkeit nachteilig bee inträcht igen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausfuhrungsformen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt den

unteren Teil eines Doppelsitzventils mit einer erfinöungs^emäß ausgebildeten Befestigung bzw. Anordnung eines Ventilkegels;

Fig. 2 zeigt ebenfalls im Längsschnitt ein

Doppelsitzventil mit zwei erfindungsgemäß ausgebildeten Ventilkegeini und

Fig. j5 zeigt in einem abgebrochenen Längsschnitt die Ausbildung eines Doppelsitzventils mit eineßi starren und einem elastisch federnden Ventilkegel gemäß einer weiteren Variante der Erfindung.

Das in B¹Ig. 1 veranschaulichte Doppelsitzventil hat ähnlich wie ein Einsitzventil ein Ventilgehäuse 6, in welchem eine Ventilstange 7 langsverscliiebbar gelagert ist und welches zwei mit Abstand übereinander angeordnete Ventilsitze 8 und 9 enthält. Mit dem unteren Ventilsita 8 arbeitet ein starrer, fest mit der Ventilstange 7 verbundener Ventilicegel 1 zusammen, der den Hauptstrora des zu regelnden Mediums beeinflußt. Mit dem oberen Ventilsitz 9 arbeitet der Dichtring 2 eines Ventilkegels zusammen, welcher nur kleinere Durchflußquersermitte freigibt. Der obere Venti!dichtring ist auf einem rohrförmigen Teil 15 des unteren Ventilkegels 8 geführt und mit einem oberen Plansch 16 des Rohrkörpers 15 mittels eines Faltenbalges oder Federrohres 4 verbunden, dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Durchmesser der Dichtfläche des Ventilsitzes 9 ist. Durch einige Längsnuten 5 des rohrförmigen Teiles 15 kann der Druck des durch das Ventil strömenden Mediums in das Innere 17 des Faltenbalges oder Federrohres 4 gelangen. Der rohr-

förmige Ansatz 5 des Dichtringes 2 des oberen Ventilkegels dient zur Führung des letzteren auf dem rohrförmigen Teil 15 des unteren Ventilkegels 1 und kann gleichzeitig als ,Anschlag zur Hubbegrenzung des Faltenbalges oder Federrohres 4 dienen, so daß die Federung des Faltenbalges oder Federrohres 4 auch etwas vorgespannt werden kann.

Durch die Bemessung des wirksamen Durchmessers des Faltenbalges oder Federrohres 4 gleich dem Durchmesser der Dichtfläche des Ventilsitzes 9 wird erreicht, daß der Differenzdruck des Mediums keine unerwünschte Axialkraft hervorrufen kann und der Dichtungsdruck nur durch die Federkraft des Faltenbalges oder Federrohres 4 erzeugt wird. Durch die elastisch federnde Befestigung des Dichtringes 2 des oberen Ventilkegels an der Ventilstange 7 wird ein einwandfreier Ventilabschluß des Doppelsitzventils erreicht. Ferner erhält man durch die Anordnung gemäß der Erfindung bei der Ausführungsform nach Fig. 1 gegenüber einem normalen Doppelsitzventil ein kleineres und einfacheres Ventilgehäuse 6 mit entsprechender Kostenersparnis. Verglichen mit einem Einsitzventil mit einem üblichen Entlastungsfederrohr oder -balg kann die Bauhöhe des Doppelsitzventils gemäß Fig. 1 erheblich verringert

werden., weil das Entlastungsfederrohr bei einem Einsitzventil dem gesamten Ventilhub folgen muß und deshalb eine große Länge erfordert., während bei dem Doppelsitzventil gemäß Pig. 1 der Pederbalg 4 nur die Ungenauigkeiten des Sitzabstandes auszugleichen hat unci infolgedessen sehr kurz bemessen werden kann.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung enthält das 'Ventilgehäuse 2J zwei übereinander angeordnete Ventilsitze 18 und I9* von denen der obere Ventilsitz eine größere Durchgangsöffnung als der untere Ventilsitz I9 umgibt, um die Montage des Ventils zu vereinfachen. An der Ventilstange 24 sind in entsprechendem Abstand zwei starre Ventilkegelteile 10 und I3 befestigt. Am Umfang der Ventilkegelteile 10 und 1.3 ist jeweils ein Faltenbalg befestigt, dessen unteres, auf den wirksamen Durchmesser des Faltenbalges abgekremptes Ende 11 den eigentlichen Dichtrand des Ventilkegels bildet. In diesem Falle muß der Faltenbalg natürlich aus einem Material wie z.B. nichtrostendem Stahlblech bestehen, welches sieh aacri als Dichtungsmaterial eignet. Der ringförmige Ansatz 14 des unteren Ventilkegelteiles 13 kann als Anschlag mit einer Gegenansciilagf lache des Ventilsitzes I9 zusammenarbeiten^ um ein Überdrücken der Faltenbälge 12 zu verhindern.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist nur ein Innenteil 26 des Venti!gehäuses angedeutet, an welchem die Ventilsitze 27 und 28 angeordnet sind. Mit dem unteren Ventilsitz 27 arbeitet ein an der Ventilstange 29 befestigter starrer Ventilkegel 22 zusammen. Der mit dem oberen Ventilsitz 28 zusammenarbeitende Ventilkegel hat einen Biehtring 21, der mit einem kurzen Faltenbalg 20 in einem Stück aus dem Vollen durch spanabhebende Bearbeitung gefertigt ist. Auch hier entspricht der wirksame Durchmesser des Paltenbalges 20 dem Durchmesser des Ventilsitzes 28. Der Faltenbalg 20 ist mit eineai nach innen vorspringenden Planschteil 30 zwischen zwei starren Ventilkegelscheiben 31 und 32 eingeklemmt, die auf der Ventilstange 29 befestigt sind.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung veranschaulichten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale. Beispielsweise kann die Federkraft des Faltenbalges oder Federrohres durch eine zusätzlich angeordnete Feder verstärkt werden. Eine solche Feder 33 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zur Verdeutlichung dieser Variante angedeutet worden.

Ansprüche

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Claims

Schutzansprüche :

1. An einer Ventilstange befestigter Ventilkegel, insbesondere für Doppelsitz- oder Mehrsitzventile, mit in Bezug auf den Ventilsitz elastisch federndem Dichtrand, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ventilsitz zusammenarbeitende Dichtrand des Ventilkegels von dem einen, frei federnden Ende eines Pederbalges getragen wird, dessen anderes Ende fest mit der Ventilstange bzw. mit einem an der Ventilstange befestigten starren Teil des Ventilkegels verbunden und dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Ventilsitzdurchmesser ist.

2. Ventilkegelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand des Ventilkegels von einem Dichtring (2) gebildet ist, der an dem frei federnden Ende des Federbalges (4) befestigt ist (Pig. 1).

3. Ventilkegelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand des Ventilkegels von dem freien, auf den wirksamen Balgdurchmesser abgekrempten Rand (11) des Pederbalges (12) selbst gebildet ist (Fig. 2).

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4. Ventilkegerbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand des Ventilkegels von dem ringförmig verstärkten Ende (21) eines Federungskörpers (20) gebildet ist (Fig. 3).

5. Ventilkegelbefestigung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Federbalges durch einen Ansohlagteil (5 oder 14) begrenzt wird.

6. Ventilkege!befestigung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 für Doppel- oder Kehrsitzventile, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ventilkegel mitsamt seinem Dichtrand starr ausgebildet und starr an der Ventilstange befestigt ist, während der oder die übrigen Ventilkegel elastisch federnd gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet fet bzw. sind.

7. Ventilkegelbefestigung nacn einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft des Faltenbalges oder Federrohres durch eine zusätzlich angeordnete Feder (33) verstärkt ist.

Samson Apparatebau AG vertreten durch:

(Edmund

Patentanwalt