DE2026969C1

DE2026969C1 - Hubventil für Verfahrensgas

Info

Publication number: DE2026969C1
Application number: DE2026969A
Authority: DE
Inventors: William Thomson Warrington Lancashire Mitchell
Original assignee: British Nuclear Fuels Ltd
Current assignee: British Nuclear Fuels Ltd
Priority date: 1969-06-03
Filing date: 1970-06-02
Publication date: 1984-05-24
Also published as: CA1136110A; GB1604913A; DE7020532U1

Description

raum zwischen dem Schenkel 17 und der Bohrung 16 des Gehäuses 2 bietet Platz für einen Balg 19, dessen unteres Ende an der Stelle 20 ringförmig an den Kopf 12 geschweißt und dessen oberes Ende an der Stelle 38 an ein ringförmiges Zwischenglied 21 ringförmig angeschweißt ist.

Das Glied 21 ist fest in einem vergrößerten Bohrungsteil 22 des Gehäuses 2 montiert, wobei eine Schnurringdichtung 23 oder O-Ring zwischen dem Glied 21 und dem Gehäuse 2 in def durch Wechsel des Durchmessers des Gehäuses 2 gebildeten ringförmigen Ecke eingeschlossen wird. Das obere Endteil des Zwischengliedes hat eine äußere konische Oberfläche 24, an welchem das obere Ende 25 des Ventilgehäuses durch Umbördelung mittels Gesenk gepreßt ist. Ein Epoxyharz wird auf die Oberfläche 24 vor der Umbördelung im Schmiedegesenk aufgebracht, und wenn die Gesenkarbeit fertig ist und das Harz abgebunden und ausgehärtet ist, ist eine zweite Abdichtung, welche der Abdichtung 23 nachgeschaltet ist, erzeugt.

Der untere Teil 26 des Zwischengliedes 21 hat an seinem unteren Ende eine vergrößerte Bohrung 41, die mit einer konischen Ringoberfläche 42, welche der konischen Oberfläche 39 des Gliedes 13 entspricht bzw. zu dieser komplementär ist, auf eine kleinere Bohrung 43 zurückgeht, die frei von dem Schraubzapfen 18 des Gliedes 13 ist. Die Oberflächen 39 und 42 sind so hergestellt, daß sie sich in der Offenlage des Ventiles bzw. Hahns abdichtend berühren. Das Zwischenglied 21 hat einen oberen Teil 26a, welcher eine Bohrung 27 aufweist, die vom zylindrischen Äußeren eines Ventil- bzw. Hahnbetätigungsgliedes in der Form einer Kappe 28 eingenommen wird. Zwischen der Kappe 28 und dem oberen Teil 26a ist eine Schnurringdichtung 29 oder O-Ring aus Polytetrafluoräthylen vorgesehen, und zwar liegt die Dichtung in einer ringförmigen Aussparung 30 im oberen Teil 26a. Die Kappe 28 ist an ihrem oberen Ende verschlossen und weist eine blind endende Schraubbohrung 31 auf, die an ihrem unteren Ende offen ist und in welche der Schraubzapfen 18 des Ventil- bzw. Hahnverschlußgliedes 13 eingreift. Die Kappe 28 besitzt am unteren Ende einen Flansch 32, der in eine ringförmige Aussparung 33 im Zwischenglied 21 eingreift. Der letztere ist seitlich in der Ebene der Aussparung 33 in Teilstücke 26 und 26a zur Erleichterung des ,45 Zusammenbaues aufgeteilt. Abdichtende Druckringe 34 und 35 aus Polytetrafluoräthylen sind zwischen den ebenen oberen und unteren Flächen des Flansches 32 bzw. den Wandungen der Aussparungen 33 zwischengefügt. Das Äußere der Kappe 28 ist im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet, so daß die Kappe 28 durch ein geeignetes Werkzeug verdreht werden kann, um das Ventil bzw. den Hahn zu betätigen. Die Kappe 28 kann, wie gesagt, gedreht werden, wird jedoch gegen axiale Bewegung durch Eingriff des Flansches 32 in die Aussparung 33 des Gliedes 21 gesichert, welche durch die Umbördelung des oberen Endes des Ventilgehäuses 2 ortsfest in dem Gehäuse 2 gehalten wird. Die Drehung der Kappe 28 bewirkt also eine axiale, aber keine Dreh-Bewegung des Ventilverschlußgliedes 13 zum öffnen oder Schließen des Ventils bzw. Hahns, wobei das Glied 13 durch einen oder mehrere Keile oder Federn gegen Rotation gesichert wird. Die Keile oder Federn, von denen einer bei 36 gezeigt ist, springen von dem Körper 2 nach innen vor und greifen lose in jeweilige Nuten im Kopf 12 des Gliedes 13 ein, wovon eine bei 40 gezeigt ist. Diese Maßnahme verhindert, daß der Balg 19 einer Drehbeanspruchung unterworfen wird.

Eine abnehmbare einschnappende Abdeckhaube 37, die gewöhnlich aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polyäthylen, hergestellt ist, bedeckt das obere Ende des Ventilgehäuses 2 und verhindert die Einwirkung von äußeren Gegenständen auf die bewegbaren Teile des Ventils bzw. Hahns, wenn dieser nicht betätigt wird.

Das beschriebene Ventil bzw. der Hahn ist so bemessen, daß in der speziellen Anwendung, für welche es bzw. er ausgelegt sit (diese Anwendung wird nicht als die einzig mögliche Anwendung betrachtet), das Ventil bzw. der Hahn in großer Anzahl verwendet werden soll, weshalb es bzw. er nach einer vorgeplanten Lebensdauer als verbraucht betrachtet wird. Aus diesem Grunde ist das Ventil bzw. der Hahn einfach aufgebaut und relativ preiswert erstellbar, im Vergleich mit Ventilen oder Hähnen, die eine lange Lebensdauer haben sollen. Was die Abdichtungsintegrität betrifft, bewirken die Zusammenarbeit der normalen Hauptventildichtung 10 auf dem zugehörigen Sitz 9 in der Geschlossenlage des Ventils bzw. Hahns und das Zusammenwirken der konischen Oberflächen 39 und 42 in der Offenlage des Ventils bzw. Hahns zusammen mit dem Balg 19 eine vollständige und sichere Abdichtung. Wenn jedoch der Balg 19 während des Betriebs ausfallen sollte, ist eine weitere Abdichtung außerdem vorgesehen. Es ist bekannt, daß die Abdichtung zwischen ortsfesten Teilen mit einem besseren Grad an Integrität bewirkt werden kann als die Abdichtung zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen. Wenn also der Balg ausfällt, wird der voraussichtliche Leckpfad zwischen dem Gehäuse 2 und dem feststehenden Zwischenglied 21 durch den eingeschlossenen Schnurdichtring 23 zusammen mit der Hilfsdichtung effektiv abgedichtet, welche durch den umgebördelten und die konische Oberfläche 24 des Gliedes 21 berührenden Teil 25 des Körpers 2 gebildet wird. Der voraussichtliche Leckpfad zwischen dem Glied 21 und sowohl dem axial beweglichen Glied 13 und der zum Glied 21 drehbaren Kappe 28 wird im Falle, daß der Balg 19 ausfallen sollte, erstens durch die Hauptdichtung 10 des Ventils bzw. Hahns in der Geschlossenlage und durch Zusammenwirken der konischen Oberflächen 39 und 42 in der Geschlossenlage (wobei keine dieser wirksam ist, wenn der Balg in einer Zwischenlage des Ventilverschlußgliedes 13 ausfallen sollte), zweitens durch die Abdichtwirkung durch Zusammenwirken des Flansches 32 mit dem einen oder beiden Druckringen 34, 35, drittens durch die Schnurringdichtung 29 und viertens im Falle, daß der Umgebungsdruck bedeutend größer ist als der Gasdruck des Verfahrensgases, durch die Abdichtwirkung der Abdeckhaube 37 auf dem Ventilgahäuse 2 wirksam abgedichtet. Obwohl keine der Abdichtungen — in einem Fall die Ringe 34,35 und im anderen Fall die Abdichtung 29, welche jeweils Abdichtungen zwischen relativ beweglichen Teilen darstellen — einzeln als so effektiv wie die durch den Balg 19 bewirkte Abdichtung betrachtet werden kann, ist ihre Abdichtfunktion in Hintereinanderschaltung zu diesem Ausmaß wirksam.

Ventile nach der Erfindung können als Hähne benutzt werden für Verfahrensgas, welches in dem Leitungswerk in Zentrifugenkaskaden für die Trennung der Uranisotopen U235 und U238, wobei das Verfahrensgas Uranhexafluorid ist, verwendet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

A 2 Gehäusezwischengliedes abgedeckt ist und zur Spindel-Patentansprüche: abdichtung eine am Verschlußglied und an einem Gehäuseteil befestigte Balgdichtung sowie mindestens eine

1. Hubventil für Verfahrensgas mit einem Ventil- ihr nachgeschaltete zweite Spindeldichtung vorgesehen verschlußglied, das über eine Gewindespindel in ei- 5 sind und in Offenstellung des Ventils zur weiteren Abnem Ventilgehäuse zwischen einer dichtenden Sitz- dichtung der Spindelverstellung eine zusätzliche Rückstellung (Schließzustand) und einer Offenstellung dichtung mit Sitzflächen zwischen dem Ventilverschlußaxial verschiebbar, gegen Drehung gesichert von ei- glied und einem Ventilgehäuseteil wirksam ist.

ner — in einem Gehäuseteil drehbar, jedoch axial Ein derartiges Ventil ist beispielsweise in »Maschi-

unverschiebbar geführten — Stellmutter-betätigt io nenmarkt«, Jahrgang 75 (1969) Nr. 98, Seiten 2137 bis wird, wobei das Innere des Ventilgehäuses unter 2139, beschrieben.

Zwischenschaltung-zweier ringförmiger Dichtungen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubmittels eines Gehäusezwischengliedes abgedeckt ist ventil zuschaf f en, das nicht nur eine besonders zuverläs- und zur Spindelabdichtung eine am Verschlußglied sige Lecksicherheit bietet, sondern auch einfach im Auf- und an einem Gehäuseteil befestigte Balgdichtung 15 bau und wenig aufwendig in der Herstellung ist.
sowie mindestens eine ihr nachgeschaltete zweite Diese Aufgabe wird durch die z. T. für sieh bekannten

Spindeldichtung vorgesehen sind und in Offenstel- Merkmale a) bis d) gelöst, wie sie im Anspruch 1 aufgelung des Ventils zur weiteren Abdichtung der Spin- führt sind.

delverstellung eine zusätzliche Rückdichtung mit Die Merkmale a) und b) sind bereits aus dem Hubven-

Sitzflächen zwischen dem Ventilverschlußglied und 20 til nach der US-PS 33 73 969 bekannt Die FR-PS einem Ventilgehäuseteil wirksam ist, ge kenn- 10 12 047 weist neben den Merkmalen a) und b) auch zeichnet durch folgende z. T. an sich bekannte das Merkmal c) als bekannt nach.
Merkmale: Vorteilhaft wird ein Teil der zweiten Spindeldichtung

durch ein Paar von abdichtenden Druckringen gebildet,

a) Die Balgdichtung (19) ist mit ihrem anderen En- 25 tlie jeweils zwischen den planen Oberflächen eines Flande am Gehäusezwischenglied (21) befestigt; sches der Stellmutter und ringförmigen Anschlagschul-

b) die Gewindebohrung (31) der Stellmutter (28) tern liegen, die durch eine ringförmige Aussparung im ist als Sackbohrung ausgebildet; Gehäusezwischenglied gebildet werden.

c) die zweite Spindeldichtung (29) ist zwischen der Dabei kann eine zusätzliche äußere Spindeldichtung Stellmutter (28) und dem Gehäusezwischen- 30 durch einen O-Ring gebildet werden, der im Gehäuseglied (21) angeordnet; . zwischenglied gelagert ist und einen äußeren zylindri-

d) die zweite Spindeldichtung besteht aus minde- sehen Teil der Stellmutter berührt.

stens zwei hintereinandergeschalteten Dichtun- Es kann auch eine zusätzliche Spindeldichtung, wel-

gen(29;34,35). ehe eine äußerste Abdichtung bildet, durch Zusammen-

35 wirken einer für das Betätigungsende des Ventils vorge-

2. Hubventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sehenen Abdeckhaube mit dem Ventilgehäuse gebildet zeichnet, daß ein Teil der zweiten Spindelabdichtung werden.

durch ein Paar von abdichtenden Druckringen (34, Ein Konstruktionsbeispiel der Erfindung wird nun-

35) gebildet wird, die jeweils zwischen den planen mehr unter Bezugnahme auf die einzige Figur der bei-

. Oberflächen eines Flansches (32) der Stellmutter (28) 40 liegenden Zeichnung beschrieben, welche eine Seiten-

und ringförmigen Anschlagschultern liegen, die ansicht im Mittenschnitt darstellt,

durch eine ringförmige Aussparung (33) im Gehäu- Unter Bezugnahme auf die Zeichnung hat ein Ventil 1

sezwischenglied(21) gebildet werden. in im großen und ganzen zylindrisches Gehäuse 2 mit

3. Hubventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn- einer axialen Einlaßöffnung 3 am unteren Ende, mit welzeichnet, daß eine zusätzliche äußere Spindeidich- 45 chem eine Einläßleitung 4 in Verbindung steht, die mit tang durch einen O-Ring (29) gebildet wird, der im dem Gehäuse 2 an der Stelle 5 verschweißt oder verlö-Gehäusezwischenglied (21) gelagert ist und einen tet ist. Das Gehäuse 2 weist an einer Seitenwand eine äußeren zylindrischen Teil der Stellmutter (28) be- seitliche Auslaßöffnung 6 auf, die in Verbindung mit rührt. einer Auslaßleitung 7 steht, die an das Gehäuse 2 an der

4. Hubventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 50 Stelle 8 angeschweißt oder angelötet ist Die Leitung 7 zeichnet, daß eine zusätzliche Spindeldichtung, wel- ist so gekrümmt, daß sie sich parallel und im Abstand ehe eine äußerste Abdichtung bildet, durch Zusam- zur Einlaßleitung 4 erstreckt, was jedoch lediglich menwirken einer für das Betätigungsende des Ven- zweckmäßig und nicht wesentlich ist

tils vorgesehenen Abdeckhaube (37) mit dem Ventil- Das Teil des Gehäuses 2, welches die Einlaßöffnung 3

gehäuse (1) gebildet wird. 55 bestimmt, stellt einen Ventilsitz 9 dar, der mit einem

Ring 10 zusammenarbeitet. Der Ring 10 besteht ge-

wohnlich aus Polytetrafluoräthylen und ist in einer axialen Aussparung 11 im Kopf 12 eines Ventilverschlußgliedes 13 mittels eines abgesetzten Metallringes 14 und

Die Erfindung bezieht sich auf Hubventile für Verfah- 60 eines gestemmten oder angestauchten zentralen Zap- -rensgas mit einem Ventilverschlußglied, das über eine fens 15 des Kopfes 12 angeordnet. Der Ringträgerkopf Gewindespindel in einem Ventilgehäuse zwischen einer 12 des Gliedes 13 ist unter Einhaltung eines Zwischendichtenden Sitzstellung (Schließzustand) und einer Of- raumes in einer Bohrung 16 des Gehäuses 2 axial befenstellung axial verschiebbar, gegen Drehung gesichert wegbar. Der Rest des Gliedes 13 wird von einem Schenvon einer — in einem Gehäuseteil drehbar, jedoch axial 65 kel 17 verringerten Durehmessers und einem Schraubunverschiebbar geführten — Stellmutter betätigt wird, zapfen 18 gebildet. Zwischen dem Schenkel 17 und dem wobei das Innere des Ventilgehäuses unter Zwischen- Zapfen 18 befindet sich eine konus- und ringförmig ausschaltung zweier ringförmiger Dichtungen mittels eines gebildete Oberfläche 39. Der ringförmige Zwischen-