DE2209937B2 - Faltenbalgabdichtung für die steigende Spindel eines Stellventiles gegenüber dem Ventilgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faltenbalgabdichtung für die steigende Spindel eines Stellventils gegenüber dem Ventilgehäuse, wobei der Faltenbalg an seinem einen Ende an der Ventilspindel und an seinem anderen Ende an einem formstabilen, zylindrischen Druckstück dicht befestigt ist, das seinerseits dichtend im Ventilgehäusehals festgelegt ist.

Bei Stellventilen geschieht häufig die Abdichtung der Ventilspindel gegenüber dem Ventilgehäuse nicht durch eine Stopfbüchse, sondern durch einen Faltenbalg. Dadurch läßt sich eine exakte Abdichtung gewährleisten, wobei die an der Spindel aufzubringenden Verstellkräfte gegenüber den bei Stopfbüchsen herrschenden Verhältnissen verringert werden.

Bei einem aus den Unterlagen des DT-Gbm 18 24 547 bekannten Ventil für Hochvakuumanlagen ist der Faltenbalg einenends über eim?n Druckteller abgedichtet mit der Spindel verbunden, während er anderenends an einem ringartigen, fcrmstabilen, zylindrischen Druckstück dicht befestigt i:st, das mit seiner konischen Außenfläche durch ein in dem Ventilgehäusehals eingeschraubtes Gewindestück abdichtend gegen einen konischen Sitz im Ventilgehäusehals angepreßt ist Bei diesem Ventil muß die aus dem Ventilkegel, der Spindel und dem Faltenbalg bestehende Einheit immer in der Richtung in das Ventilgehäuse eingesetzt werden, in der das Dnickstück auf dem konischen Sitz des Ventilgehäusehalses zur Auflage kommt. Das bedeutet, daß der Ventilkegel einen kleineren Durchmesser als das Druckstück aufweisen muß, während andererseits die Öffnung, durch welche die erwähnte Einheit in das

ίο Ventilgehäuse eingesetzt wird und durch die lediglich die Spindel mit dem sie umgebenden Faltenbalg verläuft ebenfalls einen den Durchtritt des Ventilkegels gestattenden Durchmesser aufweisen muß. Bei einer anderen, aus der GB-PS 3 13 718 bekannten Ventilkonstruktion ist der Faltenbalg an seinem einen Ende unmittelbar mit einem den Ventilgehäusehals enthaltenden, in das eigentliche Ventilgehäuse einschraubbaren Formteil verschweiß;, während er am anderen Ende dicht mit dem Ventilkegel verbunden ist, welcher einen größeren Durchmesser als der Faltenbalg aufweisen kann. Dabei muß aber in Kauf genommen werden, daß die Befestigung des Faltenbalges an dem Formstück schwierig und bei einer Beschädigung des Faltenbalges das Auswechseln des Faltenbaiges nur schwer möglich sind.

Bei einem anderen aus der DT-AS 10 96 945 bekannten Bodenventil für großräumige, insbesondere fahrbare Behälter ist kein eigentliches, geschlossenes Ventilgehäuse vorhanden, weil das ganze Ventil unmittelbar an den Kesselboden angeflanscht ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß das ganze Ventil samt Verschlußstück, Spindel und Spindelantrieb von der Kesselaußenseite her ein- und ausgebaut werden kann. Der die Spindel abdichtende Faltenbalg ist auf der einen Seite mittels eines Befestigungsringes und eines mit diesem zusammenwirkenden, geteilten Ringes flüssigkeitsdicht mit dem Ventilkörper verbunden, während er auf der anderen Seite flüssigkeitsdicht an einem zylindrischen Befestigungsring befestigt ist, der seinerseits mittels Schrauben mit einem die das Ventil aufnehmende Abflußkanalwandung nach außen hin abschließenden Zwischenstück verbunden ist. Bei diesem Ventil kann nach dem Lösen des Zwischenstückes die Spindel samt Verschlußstück und Faltenbalg von der Antriebsseite der Spindel her ausgebaut werden, wobei die Größe der öffnung in der Abflußkanalwandung zur Aufnahme des Zwischenstückes wesentlich größer sein muß, als dies dem Durchmesser des Faltenbalges entspricht. Da ein Befestigungsring des Faltenbalges mit dem Zwischenstück verschraubt ist, wird der Faltenbalg erst nach der Demontage des ganzen Bodenventils zugänglich.

Bei einem anderen in der DT-PS 8 «5 673 beschriebenen Stellventils weist das Ventilgehäuse auf seiner unteren, dem Ventilsitz gegenüber liegenden Seite eine zum Sitz koaxiale verschließbare Einbauöffnung auf, durch die das Verschlußstück mit der Ventilspindel in das Gehäuse einschiebbar ist. Dieses Ventil ist aber mit einer Stopfbüchsenabdichtung für die Ventilspindel ausgebildet, womit die aufzubringenden Verstellkräfte für die Ventilspindel erheblich erhöht werden. Daneben ist aus der USA.-Patentschrift 24 44 703 ein Stellventil bekannt, bei dem ein die Ventilspindel abdichtender Faltenbalg an seinem einen Ende unmittelbar mit der Ventilspindel abdichtend verbunden ist, während er an seinem anderen Ende mitteis eines angeformten Ringflansches zwischen dem Ventilgehäuse und einem Ventilgehäuseaufsatz abgedichtet verklemmt ist. Bei die-

sem Ventil muß der Ventilgehausehals in jedem Fall einen größeren Durchmesser als das Ventilverschlußstück aufweisen; auch liegt der Faltenbalg in dem mit dem Ventilgehäuse verflanschten Ventiloberteil, wodurch sich eine erhebliche Bauhöhe ergibt, die häufig S unzulässig ist.

Schließlich ist noch aus der FR-PS 84 647 (Zusatz zu FR-PS 13 32 069) ein Hochdruckventil bekannt geworden, bei dem die Betätigungsspindel durch eine Stopfbuchse abgedichtet ist und das einen Dichtring teilwei- '° se keilförmiger Querschnittsgestalt aufweist, der durch ein Drucksfück in eine konische ringförmige Ausdrehung eingepreßt wird. Auch dieses Ventil weist keine Faltenbalgabdichtung auf.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der '5 Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Faltenabdichtung für die steigende Spindel eines Stellventils gegenüber dem Ventilgehäuse zu schaffen, bei der der die Ventilspindel und den Faltenbalg aufnehmende Ventilgenäusehals lediglich einen auf den Durchmesser des »> die Ventilspindel umgebenden Faltenbalges abgestimmten Durchmesser aufzuweisen braucht, während die Abmessungen des Ventilskegels hierauf keinen Einfluß haben und bei der andererseits bei einwandfreier Abdichtung eine einfache Montage der Ventilspindel samt Faltenbalg und Ventilkegel möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Faltenbalgabdichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Ventilgehäuse auf seiner unteren, dem Ventilsitz gegenüberliegenden Seite in an sich bekannter Weise eine zum Sitz koaxiale, verschließbare Einbauöffnung aufweist, durch die das Verschlußstück samt Ventilspindel, Faltenbalg und Druckstück als Einheit in das Gehäuse einschiebbar ist,

b in der Nähe des bedienungsseitigen Endes des Ventilgehäusehalses nur innere Ringschulter vorgesehen ist,

c) das Druckstück mittels in eine Umfangsnut desselben einsetzbarer Keilsteine unter Belassung eines Ringspaltes zwischen dem Druckstück und der dieses umgebenden Vtntilhalswandung auf dei Ringschulter abgestützt ist und

d) der Ringspalt mittels eines mit einer in den Ringspalt einpreßbaren Ringschneide versehenen metallischen Dichtelements abgedichtet ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Dichtelement d'irch eine auf den Gehäusehals aufschraubbare Gewindemutter anpreßbar sein, wie es im übrigen auch möglich ist, die Anordnung derart zu treffen, daß der Faltenbalg verschlußstückseitig mit der Ventilspindel verschweißt ist.

Bei der neuen Faltenbalgabdichtung ergibt sich eine besonders einfache Montage und Demontage des Kai tenbalges mit der Ventilspindel. Es braucht nämlich Iediglich die aus dem Ventilkegel, der Ventilspindel und dem Faltenbalg sowie dem Druckstück bestehende Einheit von der Seite des Ventilsitzes her durch die entsprechende öffnung soweit in das Ventilgehäuse eingeschoben werden, daß das Druckstück aus dem Halsteil des Ventilgehäuses vorragt, so daß seine Umfangsnut von der Ventilaußenseite her zugängig ist. Nach dem Einsetzen der Keilsteine muß das Druckstück nur mehr in die zugeprdnete Bohrung des Halsteiles eingeschoben werden, bis die Keilsteine auf der Ringschulter aufliegen. Zur Abdichtung wird das metallische Dichtelement sodann mit seiner metallischen Ringschneide in den sich ergebenden Ringspalt eingepreßt, was in einfacher Weise, beispielsweise durch Aufschrauben einer Gewindemutter geschieht Hierbei sind keinerlei Dichtungsscheiben od. dgl. weiche Dichtelemente zwischen den Keilsteinen und der Ringschulter von Nöten. Auch die Außenabmessungen des Druckstückes sind nicht kritisch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Stellventil mit einer Faltenbalgabdichtung gemäß der Erfindung, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, in schematischer Darstellung und

F i g. 2 einen Keilstein des Ventils nach Fig. 1, in der Draufsicht und in anderem Maßstab.

Das Stellventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dem ein Ventilsitz 2 ausgebildet ist, der mit einem Ventilkegel 3 zusammenwirkt, welcher mittels einer Laterne in dem Ventilgehäuse 1 in einer Bohrung 5 geführt ist und durch eine mit ihm verbundene Ventilspinde! 6 verstellbar ist.

Die Ventilspindel 6 verläuft durch einen an dem Gehäuse 1 ausgebildeten Halsteil 7; sie ist durch einen Faltenbalg 8 gegen das Gehäuse abgedichtet.

Der Faltenbalg 8 ist an seinem einen Ende bei 9 mit der Ventilspindel 6 verschweißt, während er an seinem anderen Ende bei 10 an ein zylindrisches Druckstück 11 angeschweißt ist, das eine zentrische Bohrung aufweist, durch die die Ventilspindel 6 mit Spiel verläuft. Das Druckstück 11 weist eine Umfangsnut 12a auf, in die geteilte Teilsteine 12 eingesetzt werden, von denen einer in F i g. 2 dargestellt ist, und die sich gegen eine Gehäuseschulter 13 abstützen. Zwischen dem Druckstück 11 und der es umgebenden Gehäusewandung 14 ist ein Ringspalt 15 freigelassen, in den die metallische Ringschneide eines Dichtungselementes 17 eingepreßt ist, welches durch eine Gewindemutter 18, die bei 19 mit dem Gehäusehals 7 verschraubt ist, gegen den Gehäusehals 7 und damit gegen das Gehäuse 1 verspannt ist.

In der Gewindemutter 18 ist eine Sicherheitsstopfbüchse angeordnet, deren Packung bei 20 dargestellt ist. Die Packung 20 stützt sich auf der einen Seite gegen das Dichtelement 17 ab; sie wird auf der anderen Seite von einer Druckschraube 21 zusammengepreßt, die bei 22 in die eine Durchgangsbohrung aufweisende Gewindemutter 18 eingeschraubt ist.

Die Verstellung der Gewindespindel 6 kann durch einen nicht weiter dargestellten, an sich beliebigen Verstellmechanismus geschehen, der an ein Gewinde 23 der Ventilspindel 6 angekuppelt wird.

In F i g. 1 ist auf das Gewinde 23 ein sich gegen die Gewindemtitter 18 abstützendes Anschlußstück 24 dargestellt, das zum Ankuppeln eines solchen Stellantriebes verwendet werden kann.

Die Montage des Ventils ist sehr einfach:

Die aus dem Ventilkegel 3 der Ventilspindel 6 und dem Faltenbalg 8 sowie dem Druckstück 11 bestehende Einheit wird von der Seite des Ventilsitzes 2 her durch die Bohrung 5 in das Ventilgehäuse eingeschoben, worauf die Bohrung 5 durch eine aufgeschraubte Abschlußplatte 25 verschlossen wird. Hierauf werden in die Umfangsnut 12a des über den Halsteil 7 vorgezogenen Druckstückes 11 die Keilsteine 12 eingesetzt, die das Druckstück 11 sodann gegenüber der Gehäuseschulter 13 axial fixieren. Anschließend wird das Dichtelement 17 derart aufgesetzt, daß seine Ringschneide 16 in den Ringspalt 15 eingreift, worauf die Gewindemutter 18 aufgeschraubt und die Ringschneide 16 in den Ringspalt 15 dichtend eingepreßt wird. Nach dem Einsetzen

und Festpressen der Packung 20 der Sicherheitsstopfbüchse durch die Druckschraube 21 und dem anschließenden Aufschrauben des Anschlußstiickes 24 ist die Montage beendet Die Demontage im Falle einer Beschädigung des Faltenbalges 8 geschieht in entsprechender Weise in umgekehrter Reihenfolge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Faltenbalgabdichtung für die steigende Spindel eines Stellventils gegenüber dem Ventilgehäuse, wobei der Faltenbalg an seinem einen Ende an der Ventilspindel und an seinem anderen Ende an einem formstabilen zylindrischen Druckstück, dicht befestigt ist, das seinerseits dichtend im Ventilgehäusehals festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Ventilgehäuse (1) auf seiner unteren dem Ventilsitz (2) gegenüber liegenden Seite in an sich bekannter Weise eine zum Sitz koaxiale, verschließbare Einbauöffnung (5) aufweist, durch die das Verschlußstück (3) samt Ventilspindel (6), Faltenbalg (8) und Druckstück (11) als Einheit in das Gehäuse einschiebbar ist,

b) in der Nähe des bedienungsseitigen Endes des Ventilgehäiisehalses (7) eine innere Ringschulter (13) vorgesehen ist,

c) das Dnickstück mittels in eine Umfangsnut (12a) desselben einsetzbarer Keilsteine (12) unter Belassung eines Ringspaltes (15) zwischen dem Druckstück und der dieses umgebenden Ventilhalswandung (14) auf der Ringschulter abgestützt ist und

d) der Ringspalt mittels eines mit einer in den Ringspalt einpreßbaren Ringschneide (16) versehenen metallischen Dichtelements (17) abgedichtet ist.

2. Faltenbalgabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (17) durch eine auf den Gehäusehals (7) aufschraubbare Gewindemutter (18) anpreßbar ist.

3. Faltenbalgabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (8) verschlußstückseitig mit der Ventilspindel (6) verschweißt ist.