DE2355773B2 - Ventil - Google Patents
VentilInfo
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- DE2355773B2 DE2355773B2 DE19732355773 DE2355773A DE2355773B2 DE 2355773 B2 DE2355773 B2 DE 2355773B2 DE 19732355773 DE19732355773 DE 19732355773 DE 2355773 A DE2355773 A DE 2355773A DE 2355773 B2 DE2355773 B2 DE 2355773B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/24—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with valve members that, on opening of the valve, are initially lifted from the seat and next are turned around an axis parallel to the seat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
- F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
- F16K5/204—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces with the plugs or parts of the plugs mechanically pressing the seals against the housing
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
Aus der DT-PS 11 41 500 ist ein Ventil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein starres Ventilverschlußstück
mit einer Schließfläche an einer ringförmigen Sitzfläche des Ventilgehäuses anliegt. Eine elastische
über den Außenumfang des Verschlußstückes überstehende Ringplatte bildet eine weitere Schließfläche,
die mit einer axial versetzten ringförmigen Sitzfläche zusammenwirkt. Bei der Schließbewegung
des Verschlußstückes wird dieses zunächst gedreht und dann in axialer Richtung bewegt. Hierbei gelangt
zunächst die elastische Ringplatte an ihrer zugeordneten Sitzfläche zum Anschlag, und die Bewegung des
Verschlußstückes wird schließlich durch Anschlag desselben an der weiteren Sitzfläche beendet. Der
elastische Sitz liegt — in Schließrichtung betrachtet — hinter dem starren Sitz. Die Fließrichtung des Mediums
ist so gerichtet, daß die Schließwirkung des Verschlußstückes unterstützt wird. Bei diesem bekannten Ventil
sind große Kräfte zur Öffnung erforderlich. Für Regulierzwecke ist ein solches Ventil ungeeignet. &:
Ein spezielles Ventil ist durch die DT-OS 16 75 und die US-PS 34 94 589 sowie 37 49 358 bekanntgeworden.
Bei diesem Ventilen ist ein Ventilverschlußö >st anucc^ aus der DT-OS 16 75 412 und dem
Gbm 71 Π 534 bei Kugel ventilen bekannt, den Ventilsitz
elastisch auszubilden. Zu diesem Zweck ist bei dem Gbm 7111534 der Sitzring des Ventils auf einem
Federrohr in axialer Richtung nachgiebig gelagert. Bei der OS 16 75 412 wird der Ventilsitz selbst durch eine
ringförmige Membran gebildet. Es ist jedoch die Eigenschaft von Kugelventilen, daß das kugelförmige
Ventilverschlußstück immer an dem Ventilsitz anliegend gehalten wird. Andererseits erfolgt die Schwenkbewegung
der Kugel um eine Achse die quer zur
Ventilgehäuseachse gerichtet ist, und diese schneidet. Auf diese Weise ergibt sich keine in Richtung der
Ventilgehäuseachse erfolgende Bewegung des Ventilverschlußstückes. Anders liegen die Verhältnisse bei
Ventilen der eingangs genannten Art, wo infolge des an Scharnieren gelagerten Verschlußstückes bzw der
versetzt angeordneten Achse des Ventilverschlußstukkes ein Drehen desselben zusätzlich eine Zustellbewegung
in axialer Richtung auf dem Ventilsitz zur Folge
Schließlich sind aus der FR-PS 20 06 435 und aus der GB-PS 8 42 105 ein axial verschiebbarer Ventilsitz bzw.
eine elastische Dichtungslippe bekannt, die bei einer Verschiebung durch das Ventilverschlußstück an einem
festen Anschlag zur Anlage gelangen. In beiden Fällen wird jedoch das Verschlußstück von dem strömenden
Medium in Schließrichtung beaufschlagt, so daß eine Verwendung dieser Anordnung für Regulierzwecke
kaum in Frage kommt. Bei entgegengesetzter Strömungsrichtung des Mediums würde der Mediumsdruck
öffnend auf das geschlossene Ventil einwirken.
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Ventil anzugeben, bei dem das Ventilverschlußstück von dem zu regelnden Medium in einem ihn öffnenden
Sinne angeströmt wird, wobei bei steigendem Druck die Dichtigkeit zwischen Verschlußstück und Ventilsitz
verbessert wird und zusätzlich ein Toleranzausgleich für das Zusammenspiel von Verschlußstück und Sitzring
gegeben ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch « gekennzeichnete Erfindung. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispie! der Erfindung wird im
folgenden an Hand der Figuren der Zeichnung naher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Axialschnitt durch das Ventil gemäb der
F i g. 1 einen Axialschnitt durch das Ventil gemäb der
Erfindung,
F i g. 2 einen entsprechenden Querschnitt.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist in einem im wesentlichen rohrförmigen Ventilgehäuse 1 ein Venti'verschlußstück
2 um eine Welle 3 schwenkbar geleert. Die Achse der Welle 3 durchstößt die axiale Schnittfläche des
Ventilgehäuses 1 senkrecht und ist um einen Betrag X gegenüber der Längsachse des rohrförmigen Vcntilgehäuses
1 versetzt. Das Verschlußstück 2 weist eine DichtungsfJiche 4 in Form eines Kugelabschnittes oder
einer Kugelzone auf. Zwei Arme 5 verbinden die Dichtungsfläiche 4 mit zwei Naben 6, die über
wenigstens eint- Paßfeder 7 formschlüssig mit der Antriebswelle 3 verbunden sind. Die Antriebswelle 3 ist
einerseits in einer Sackbohrung 8 im Ventilgehäuse 1 und andererseits in einer in das Ventilgehäuse 1
eingesetzten Lagerbuchse 9 gelagert. Ein in die Lagerbuchse 9 eingesetzter O-Ring 10 dient der
Abdichtung des Ventilgehäuses. Mit dem aus der Lagerbuchse 9 herausragenden Teil der Antriebswelle 3
ist ein Hebelarm 11 mittels eines Federkeiles 12 befestigt. Die Betätigung des Hebelarmes 11 und somit
des Ventilverschlußstückes 2 kann beispielsweise über einen pneumatischen Kolbenantrieb erfolgen.
Vom einen Ende her ist das rohrförmige Ventiigehäuse
1 ein Gewindering 13 eingeschraubt. Der Gewindering 13 klemmt zwischen seiner Schulter 14 und einer
Ringfläche 15 im Ventilgehäuse 1 eine Ringmembran 16 ein, die den Ventilsitz bildet. Die Ringmembran 15 weist
eine im Querschnitt im wesentlichen topfförmige Gestalt auf und besitzt an ihrem Innendurchmesser zwei
sich in axial entgegengesetzter Richtung erstreckende Lippen 17 bzw. 18. Die erste Lippe 17 ist der
Dichtungsfläcne 4 des Verschlußstückes 2 benachbart und der Dichtungsfläche 4 entsprechend angeschliffer;.
Die zweite Lippe 18 ist als kammförmiger Ringsteg ausgebildet, der bei Auslenkung der Ringmembran 16
durch das Verschlußstück 2 auf einer Ringschulter 19 des Gewinderinges 13 zur Anlage gelangt. Durch die
kammförmige Ausbildung dieser zweiten Lippe 18 wird gewährleistet, daß auch bei auf der Ringschulter 19
anliegender Lippe der Mediumsdruck auf die Ringmembran 16 in schließendem Sinne einwirken kann.
Mit Vorteil wird der Innendurchmesser d des Gewinderinges 13 kleiner als der Innendurchmesser D
des Ventilsitzes 16 gewählt, um die Dichtphase des Ventilsitzes gegen Erosion zu schützen.
In Fig. 1 ist das Ventilverschlußstück mit seinem zugehörigen Antriebmechanismus in der Offenstellung
strichpunktiert dargestellt, während in der Schließstellung die Linien voll ausgezogen sind. Wird das
Verschlußstück 2 aus der Offenstellung in die Schließposition bewegt, so berührt zunächst die Kugelzonenfläche
des Verschlußstückes 2 die Sitzphase des Ventilsitzes 16 nur teilweise, bedingt durch Herstelltoleranzen
und damit verursachte geometrische Abweichungen. Wird das Verschlußstück 2 dann weiter in Schließrichtung
bewegt, so legt sich die Sitzphase des membranförmigen Ventilsitzes 16 völlig an die Kugelzone der
Dichtungsfläche 4 an und schließt dicht gegen das zu sperrende Medium. Die elastische Verformung des
membranförmigen Ventilsitzes 16 wird durch die Ringschulter 19 des Gewinderinges 13 begrenzt. Beide
Maßnahmen bewirken, daß die Dichtlippe 17 der Ringrnembran 16 nur um ein vorgegebenes Maß V in
axialer Richtung bewegt werden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Ventil, insbesondere Regulierventil, mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse mit Hilfe einer
senkrecht zur Gehäuseachse und versetzt gegenüber dieser angeordneten Betätigiingswelle schwenkbaren
und bei der Schließbewegung gegen die Strömungsrichtup.g an einen Ventilsitz preßbaren,
scheibenförmigen Ventilverschlußstück mii sphärisch gekrümmter Dichtungsfläche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring (16) in an sich bekannter Weise als beim Schließvorgang
elastisch nachgiebige Balgmembran ausgebildet ist, daß als Anschlag zur Begrenzung der axialen
Ausweichbewegung des Sitzringes ein Gewindering (13) vorgesehen ist und daß ein Ringraum i wischen
Sitzring und Gewindering in der Schließstellung des Ventils über öffnungen (18) mit dem Druck des
Mediums auf der ZufluQseite beaufschlagbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (13) mit einer Ringschulter
(19) den starret) Anschlag für den axial ausgelenkten Ventilsitz (16) bildet.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d) des Gewinderinges
(13) kleiner als der Innendurchmesser (D) des Ventilsitzes (16) ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der membranförmige
Ventilsitz (16) eine im Querschnitt im wesentlichen topfförmige Gestalt aufweist, und daß seine
Berührungsfläche mit dem Ventilverschlußstück (2) durch eine erste, axial gerichtete Lippe (17) und seine
Berührungsfläche mit dem Gewindering (13) durch eine sich in entgegengesetzter Richtung erstreckende
zweite Lippe (18) gebildet wird.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die . zweite Lippe (18) kammförmig
ausgebildet ist.
40 <tnck um eine zur Ventilgehäuseachse quergerichteten
iinri 7u dieser versetzt angeordneten Achse schwenkbar
Geordnet Das Verschlußstück weist ebenfalls einen Schließteil mit sphärischer Fläche auf, mit welcher er an
einer entsprechenden Sitzfläche im Ventilgehäuse zur Üe gelangt. Das Schließteil des Verschlußstückes ist
über einen elastischen Arm an der genannten quergerichteten Achse gelagert Der elastische Arm
gestattet einen Toleranzausgleich zwischen dem Ventilsitz und dem Verschlußstück und, dadurch bedingt, e.ne
allzeit gute Schließfunktion des Ventils. Als nachteilig hat sich bei diesem bekannten Regelventil der elastische
Arm des Verschlußstückes insofern erwiesen, als diese Elastizität nur durch eine Schwächungsstelle erzielt
werden kann, die bei häufigem Arbeitsspiel die Gefahr einer Bruchstelle in sich birgt. Ein weiterer schwerwiegender
Nachteil ist darin zu sehen, daß der Mediumsdruck der Dichtwirkung des elastischen Armes entgegenwirkt,
und das Verschlußstück vom Ventilsitz
dSkkain
Priority Applications (4)
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