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VENTIL FÜR DEN DURCHLAB IN EINER RICHTUNG Die Erfindung bezieht sich
auf Ventile für den Durchlaß von Strömungen in einer Richtung, insbesondere auf
Lüftungsklappen.
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hit bestem Erfolg kann das erfindungsgemäße Ventil in Verbindungskanälen
verschmutzter Räume mit der Luftungsanlage, die das Eindringen von Schmutzprodukten
aus den erwähnten Häumen in die Umgebung verhindern soll, verwandt werden. Solche
Räume können sich beispielsweise in Atomkraftwerken befinden.
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bei bekannten, zu diesem Zweck bestimmten Ventilen ist das Sperrorgan
in Form eines tellers ausgeführt und an einem
sunde eines zweiarmigen
Hebels befestigt, an dessen anderem Ende das Gegengewicht angebracht ist. bls Auflager
für den Hebel dient einGleit- oder Wälzlager. Die Ventilteile sind so angeordnet,
daß, wenn der Luftstrom aus der iiiftungsanlage kommt, das Ventil geöffnet, aber
bei stillgesetzter Lüftungsanlage oder beim Steigen des Drucks im verschmutzten
Raum geschlossen ist (s. beispielsweise BRD-Patent Nr. 1157873, 1964 und DDR-Patent
Nr. 48279, 1966; beide Patente gehören zur Klasse 47g, 47/01).
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Da bei stillgesetzt er Lüftungsanlage der Druck im verschmutzten
Raum gleich dem atmosphärischen Druck oder nur um einen relativ geringen Wert höher
als dieser sein kann, besteht das Problem darin, zuverlässig den Spalt zwischen
Ventildeckel und -sitz abzudichten, wenn kein Druckgefälle am Teller vorhanden ist,
und das Öffnen des Ventils bei geringstez Uberdruck, beginnend mit einigen bjillimebern
Wassersäule auf der Seite des reinen Raums ,sicherzustellen. In der Regel ist bei
den bekannten Ventilen am Ventilsitz ein Dichtungsglied, z.B. eine elastische Dichtung,
befestigt, mit der der Ventilteller in Wechselwirkung steht. Bei dieser Konstruktion
wird vollkommene Abdichtung nur durch relativ große Kräfte, welche den Ventilteller
an das Dichtungsglied anpressen, erreicht.
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Das Auf lager des zweiarmigen Hebels, das bei den bekannten Ventilen
aus Gleit- oder Wälzlager besteht, arbeitet nur befriedigend, wenn es nicht verschmutzt,
aber geschmiert ist.
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Es ist verständlich, daß die Betriebsbedingungen für das Lager nur
befriedigend sein können, wenn es periodisch gereinigt, geschmiert und ausgewechselt
wird. Es ist außerdem klar, daß, wenn das Ventil das Eindringen eines radioaktiven
Mediums verhindert, es außerordentlich schwierig ist, die obenerwähnten Bedingungen
zu erfüllen.
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bs ist das Ziel der Erfindung, die erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zuverlässige Abdichtung
des Spalts zwischen Ventilteller und -sitz sicherzustellen, wenn kein auf den Teller
wirkendes Druckgefälle vorhanden ist. Hierbei soll sich das Ventil bei minimalem
Überdruck auf der Seite des Lüftungssystems öffnen und relativ lange Zeit ohne irgendwelchen
eingriff von seiten des Bedienpersonals arbeiten.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dichtungsglied erfindunPsgemaß
in Form eines Stulps ausgeführt wird, der am Ventilteller befestigt ist. Der Arbeitsteil
dieses Stulps hat die Form eines abgestumpften Kegels, welcher über die Tellerfläche
herausragt und dessen größere Grundfläche dem Ventilsitz zugewandt ist.
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Der Stulp verhindert nicht, daß der Ventilteller sich auf den Ventilsitz
herabsenkt, da die Dichtlippe des Stulps eich wegbiegen kann. Die Abdichtung arbeitet
deshalb zuverlässig, da durch den Druck des Lediums, welches
vom
Ventil nicht durchgelassen wird, der Rand der Dichtung in Richtung des Tellermittelpunkts
verschoben wird, wobei der Stulp fest an den Ventilsitz angepreßt wird.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils
vermindert sich die Stulpdicke des Arbeitsteils im Längsschnitt in der Richtung
von der kleineren Kegelgrundfläche zur größeren.
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Der Stulp erhält bei einer derartigen Ausführung bessere Dichtungseigenschaften
auch bei geringer auf den Ventilteller wirkender Kraft.
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Zweckmäßigerweise wird der nicht zur Abdichtung dienende Stulpteil,
um die Befestigung des Stulps am Ventilteller zu vereinfachen, entsprechend der
Form des Tellerrands ausgeführt. Dadurch kann der Stulp dicht auf den Teller aufgesetzt
werden. Es genügt in diesem Falle, um Verschieben des Stulps zu verhüten, den Teller
mit einem Anschlagbund zu versehen, auf dem der nicht zur Abdichtung dienende Stulpteil
aufliegt.
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Die guten Abdichtungae igens chaft en des vorliegenden Stulps bei
unbedeutenden auf den Ventilteller wirkenden Kräften können nur unter der Bedingung
ausgenutzt werden, daß Verschiebung des Ventilhebel durch sehr geringe Kräfte sichergestellt
wird, d.h. daß die kmpfindlichkeit des Ventile
ausreichend groß
ist. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgeinäß das Auflager des zweiarmigen Hebels,
an dem der Ventilteller befestigt ist, in Form von spitzen Bauteilen ausgeführt,
deren Spitze nach oben gerichtet ist, wobei im Hebel eine Vertiefung oder Vertiefungen
vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Hebel auf den erwähnten spitzen Bauteilen aufliegen
kann. Diese spitzen Bauteile können z.B. Schneiden sein.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden SrSindung besteht in der
Betriebssicherheit des Ventils während der vorgesehenen Lebensdauer des Stulps ohne
irgendwelchen Eingriff von seiten des Bedienpersonals.
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Nachstehend wird eine vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ventils für Stromdurchlaß in einer Richtung unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen
ausführlich beschrieben; es zeigt Fig. 1 das geöffnete erfindungsgemäße Ventil,
Fig. 2 das geschlossene erfindungsgemäße Ventil, Fig. 3 die Ansicht in Richtung
des Pfeils b der Fig, 2 und Fig, 4 Ventilteile und zwar einen Ausschnitt aus Teller
und Stulp (in vergrößertem Maßstabe).
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Das Ventil für Stromdurchlaß in einer Richtung ist in den iiUftungsksnal
1 (Fig. 1 und 2) eingebaut, derwreinen Raum 2 mit dem verschmutztem Raum 3, welche
durch Zwischenwand 4 getrennt
sind, verbindet. Im Raum 2 wird ein
Druck erzeugt, der etwas höher als der Druck in Raum 3 ist.
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Ventilgehäuse 5 besteht aus einem Ring, der durch Schrauben 6 (es
ist nur eine Schraube gezeigt) am am Eingang des Lüftungskanals befindlichen Flansch
7 befestigt wird.
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Ein Teil der Oberfläche des Gehäuses 5, die sich auf der Seite des
Lüftungskanals 1 in der Nähe der Öffnung b befindet, dient als Ventilsitz. Am Gehäuse-5
ist mit Hilfe (aus der Zeichnung nicht ersichtlicher) Schrauben Kragarm 9 (Fig.
1, 2, 3) befestigt, der zwei senkrechte Bohrungen besitzt. In letztere sind mit
gewissem Spiel die Buchsen 10 eingesetzt, die sowohl Außen- als auch Innengewinde
besitzen.
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Die Buchsen liegen mit ihren Bunden 11 auf dem Kragarm 9 auf.
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Die Buchsen werden durch lhuttern 12 am Kragarm befestigt.
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In die Buchsen sind spitze Bauteile 13 eingeschraubt, welche in diesen
mittels Luttern 14 befestigt sind. Auf den Baut ein len 13 liegt der zweiarmige
Hebel 15 mit Hilfe seines Stützzapfens 16 auf, der in die in diesem Hebel vorgesehene
Vertiefung eingepreßt ist. Der Stützzapfen hat eine konische Vertiefung und wirkt
mit aen spitzen Bauteilen 13 zusammen. Teller 17 ist am oberen Arm des Hebels 15
beden festigt. Die Befestigung enthältvzylindrischen Bolzen 1b, dessen Enden in
der am Vorsprung des Tellers 17 vorgesehenen Öse 19 befestigt sind. Im hebel 15
sind, um willkürliches Drehen des Tellers 17 um Bolzen 1d zu vermeiden, zwei Gewindebohrungen
vorgesehen,
von denen eine sich über der Hebelbohrung für den Bolzen 1e und die andere sich
unter dieser Bohrung befindet. In die erwähnten Gewindebohrungen werden Schrauben
20 eingedreht, deren Enden auf dem Teller 17 aufliegen. Die Schrauben 20 werden
mittels Ivuttern 21 im Hebel 15 befestigt.
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Am anderen Ende des zweiarmigen Hebels 15 ist mit Hilfe der Schraube
23 Kragarm 22 befestigt. Diese Schraube ermöglicht den es,V Kragarm längs des erwähnten
Hebels zu versetzen. Am Kragarm ist Gegengewicht 24 mittels Schraube 25 befestigt,
die es gestattet, das Gegengewicht längs des erwähnten Kragarms in der zur Längsachse
des zweiarmigen Hebels 15 senkrechten Richtung zu verschieben.
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Am Rand des Tellers 17 befindet sich ein Dichtungsstück in Form des
Stulps 26. Der nicht zur Abdichtung dienende, zylindrische Stulpteil 27 (Fig. 4)
ruht auf dem am Teller 17 vorgesehenen Bund ?8. Arbeit steil 29 des Stulps 26 hat
die Form eines abgestumpften Kegels, der über die Tellerebene herausragt und der
mit seiner größeren Grundfläche dem Ventilsitz (dem Gehäuse 5) zugewandt ist. Arbeit
steil 29 des Stulps ist, um die Qualität der Abdichtung zu erhöhen, im Längsachnitt
in Richtung von der kleineren Kegelgrundfläche zur größeren unter Bildung einer
Dichtlippe verjungt.
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An die Bauteile des erfindungsgemäßen Ventils werden in bezug auf
Herstellungsgenauigkeit geringere Forderungen
als bei den bekannten
Ventilen gestellt. Dies beruht auf der ebenfalls als wesentlich angesehenen mehrfachen
Einstellbarkeit, nämlich daß Teller 17 in bezug auf Gehäuse 5 mit Hilfe der die
Schrauben 20 undVmit Gewinde versehenen spitzen Bandteile 13 mittelider Buchsen
10, die in den entsprechenden, im Kragarm 9 vorgesehenen Bohrungen verstellt werden
können, so eingestellt werden kann, daß er dicht am Ventilsitz anliegt.
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Öffnen und Schließen des Ventils bei vorgegebener Gröbe der entsprechenden
Kräfte wird durch Versetzen des Kragarms 22 längs des Hebels 15 und des Gegengewichts
24 längs des Kragarms 22 eingeregelt.
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Es ist verständlich, daß die spitzen Bauteile nicht nur aus Nadeln,
wie dies auf den Zeichnungen angegeben ist, sondern auch aus Prismen bestehen können.
Der Ventilteller kann anstelle des Zylinder- durch ein Kugelgelenk mit dem zweiarmigen
Hebel verbunden sein.
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Es können auch andere Abweichungen, die nicht den Umfang der Erfindung
überschreiten, vorhanden sein.
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Durch Anordnen der Gegengewichte 24 außerhalb der Längsachse des
zweiarmigen Hebels 15, die durch die Drehachse dieses Hebels seht, wird ein Moment
im entgegengesetztem Uhrzeigersinn erzeugt. Daher wird, wenn der Druck des mediums
im verschmutzten Raum 3 größer als der Druck im Raum 2 ist, Teller 17 noch fester
an den Ventilsitz gepreBt.
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Beim Schließen des Ventils wird der Arbeiteteil 29 des
Stulps
der sich an der Außenseite des Tellers befindet, abgebogen. Dies wird durch die
konstruktive Ausführung des Arbeitsteils des Stulps begünstigt, der in der Richtung
von der kleineren Kegelgrundfläche zur größeren verjüngt ist. Im Augenblick, in
dem das Ventil geschlossen wird, wird Teller 17 an Gehäuse 5 angepreßt und der sich
verformende Arbeitsteil des Stulps nimmt die Form eines Rings an, der, wie dies
aus Fig. 2 ersichtlich ist, parallel zur ebene des Gehäuses 5 liegt.
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Teller 17 überwindet, wenn der Druck im verschmutzten Raum 3 geringer
als im Raum 2 ist oder wenn der Druck in Raum 2 steigt und den Druck in Raum 3 überschreitet,
infolge des Druckgefälles das entgegengerichtete Moment des GeCengewichts, Heoel
15 wird gedreht und das Ventil, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird geöffnet.
Der Arbeitsteil 29 des Stulps 26 nimmt wiederum die Form eines abgestumpfen Kegels
an.