DE2418962A1

DE2418962A1 - Steuerventil fuer ein stroemungsmittel

Info

Publication number: DE2418962A1
Application number: DE2418962A
Authority: DE
Inventors: Wilbur O Teeters
Original assignee: Hoke Inc
Current assignee: Crane Instrumentation and Sampling Inc
Priority date: 1973-04-23
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1974-11-07
Also published as: JPS5311082B2; DE2418962B2; US3851853A; GB1407958A; FR2226596B1; JPS5012622A; FR2226596A1; DE2418962C3

Description

Dipl.-lng. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser βοοο Manch™ 6o, _1Q Dipl.-Ing. GoUfried Leiser Ernib.ra.ntroee 19 Patentanwälte Telegramme: Labyrinth München

Telefon: 8315 10

Telex: 5 212 226 prhl d PojtKhedclconto: Mündien 117078 Bank; Deutsche Bank, Mündien, 66/05000

HOKE INCORPORATED
One Tenakill Park,

Cresskill, New Jersey 07626
V.St.A.

Unser Zeichen; H 1003

Steuerventil für ein Strömungsmittel

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für ein Strömungsmittel, insbesondere ein Steuerventil mit einer verbesserten Ventxlspindellagerung und einer zwischen dem gesteuerten Strömungsmittel und dem Spindelgewinde angeordneten Spindeldichtung, deren Belastung einstellbar ist.

In Steuerventilen für Strömungsmittel und insbesondere in Präzisionshochdruckventilen ist eine Spindellagerungs-und Dichtungseinrichtung erforderlich, welche eine Anordnung der Dichtung zwischen dem gesteuerten Strömungsmittel und dem Gewinde der Ventilspindel ermöglicht und welche gleichfalls sowohl eine Einstellung der Belastung der Dichtung zuläßt und einen unbeabsichtigten Ausbau der Spindel verhindert.

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Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein verbessertes Steuerventil für ein Strömungsmittel zu schaffen, das für eine Gas-oder Flüssigkeitsströmung bei einem hohen oder niedrigen Druck geeignet ist. Ferner ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Steuerventil mit einer verbesserten eingelagerten Ventilspindeldichtung zu schaffen, deren Belastung einstellbar ist. Die verbesserte Ventilspindeldichtung soll zwischen dem gesteuerten Strömungsmittel und dem Gewinde der Ventilspindel angeordnet sein. Schließlich ist die Er- ' findung darauf gerichtet, ein verbessertes Steuerventil zu schaffen, das eine Ventilspindelanordnung aufweist, die eine vergrößerte Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Ausbauen der Ventilspindel bietet.

Das erfindungsgemäße Steuerventil weist eine wirksame einstellbar belastbare Spindeldichtung und eine Ventilspindellagerung auf, die in dem Ventilgehäuse festgelegt ist und aus diesem nicht unbeabsichtigt entfernt werden kann.

Das erfindungsgemäße Steuerventil ist mit einer Mehrscheibendichtung ausgebildet, die die Ventilspindel umschließt und. von einer gleitend gelagerten Spindelführung belastet werden kann, wobei die Spindelführung auf den Ventilschaft aufgeschraubt ist und gegen eine Drehung gegenüber dem Ventilgehäuse mittels eines entfernbaren Stiftes festgeleft ist. Die Belastung der Dichtung kann über die gleitende Spindelführung mit Hilfe einer von außen zugänglichen Dichtungsmutter eingestellt werden, die in das Gehäuse eingeschraubt ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus-

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führungsbexspieles· anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

. Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein verbessertes Ventil gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig.1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Spindelführung und

Fig. 4

und 5 vergrößerte Teilansichten der Ventilspindel-Sprengringsicherung, wobei die Schließstellung bzw. die Öffnungsstellung der Spindel gezeigt ist.

In der Zeichnung ist ein einstückiges Ventilgehäuse 1 dargestellt, das einen Einlaß 2 aufweist, der über einen Ventilsitz 4 einer Kammer 5 mit einem Auslaß 3 verbunden ist. Die Steuerung des Strömungsmittelstromes zwischen dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 durch den Ventilsitz 4 erfolgt mittels der mit einem Gewinde versehenen Ventilspindel 6. Am Fuß der Ventilspindel 6 ist ein in Form einer konischen Spitze ausgebildeter Ventilteller 7 drehbar auf einem geeigneten Flansch 8 gelagert.

Die Ventilspindel 6 ist in eine mit einem Innengewinde versehene Spindelführung 9 eingeschraubt und kann sich innerhalb des Ventilgehäuses 1 bewegen. Die Spindelführung 9 wird gleitend in einer Ausnehmung 10 des Ventilgehäuses 1 geführt. Die Spindelführung 9 weist einen länglichen Schlitz 11 auf, in welchen ein herausnehmbarer Stift 12 eingreift.

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Diese Anordnung ermöglicht eine Gleitbewegung der Spindelführung 9 in Axialrichtung des Ventilgehäuses 1. Die Unterseite der Spindelführung 9 liegt gegen eine Dichtung 13 für die Ventilspindel 6 an, deren Belastung über die Spindelführung 9 eingestellt werden kann.

Die Dichtung 13 weist vorzugsweise ein oberes Distanzstück 14 auf, dessen Oberseite 15 gegen die Spindelführung 9 anliegt und dessen Fußteil 16 gegen eine Dichtungsscheibe 17 drückt, die z.B. aus Teflon besteht. Es werden vorzugsweise mehrere solcher Dxchtungsscheiben 17 verwendet, die von Stahldxstanzscheiben 18 gegeneinander auf Abstand gehalten werden. Am unteren Ende des Stapels der Dxchtungsscheiben 17 und der Stahldistanzscheiben 18 ist ein Ringkäfig 19 angeordnet, der auf einem Absatz 20 aufsitzt. Die Dichtung wird mittels einer Dichtungsmutter 21, die an der Stelle in das Oberteil des Ventilgehäuses 1 eingeschraubt ist, um einen bestimmten Betrag zusammengespannt, so daß eine Abdichtung gebildet wird. Durch eine Drehung der Dichtungsmutter 21 wird die Spindelführung 9 nach unten gedrückt, wobei sie in ihrer Lage festgelegt wird und gleichzeitig die vorbeschriebene Dichtung 13 belastet.

über dem Ventilteller 7 ist in einer Nut 24 der Ventilspindel 6 ein Sprengring 23 angeordnet. Der Sprengring 23 begrenzt die obere Stellung der Ventilspindel 6, wenn das Ventil vollständig geöffnet -ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Einrichtung, in welcher der Sprengring 23 selbsthemmend gehalten wird. Diese Einrichtung wird durch eine sich nach unten öffnende konische Fläche des Ringkäfigs gebildet. Wenn der Sprengring 23 seine oberste

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Lage erreicht, die in der Fig. 5 dargestellt ist, dann übt die konische Fläche 25 eine nach innen gerichtete Eingriffskraft aus, die den Sprengring 23 fest in die Spindelnut hineindrückt. In der obersten Stellung bewirkt der Sprengring 23 außerdem eine Vergrößerung der Dichtungskraft, so daß selbst in der voll geöffneten Stellung des Ventils eine sichere Abdichtung der Spindel erzielt wird.

Die Spindelführung 9 dient sowohl zur Führung der Ventilspindel 6 als auch dazu, daß die mit dem Gewinde versehene Ventilspindel durch den Gewindeeingriff infolge einer Drehung vorwärts bewegt wird. Da die Spindelführung 9 mittels des Stiftes 12 an einer Drehung gehindert wird, ist sie gegenüber einer normalen Drehung der Ventilspindel 6 oder gegenüber einer nach oben gerichteten Momentenkraft festgelegt, welche durch eine Drehung der Ventilspindel 6 erzeugt wird, nachdem diese die volle Öffnungsstellung eingenommen hat. Die Spindelführung 9 kann sich deshalb nicht drehen und verhindert ferner, daß irgendwelche Momentenkräfte von der Ventilspindel in die Dichtungsmutter 21 eingeleitet werden. Eine unbeabsichtigte Demontage oder ein Lösen der Ventilspindel 6 wird selbst dann verhindert, wenn das Ventil von einer unerfahrenen Person falsch bedient wird.

Neben der vorgenannten Schutzwirkung und der Verhinderung einer Einleitung von Kräften in die Dichtungsmutter wird es durch die gleitende Lagerung der Spindelführung 9 in dem Ventilgehäuse 1 und durch die Anlage der Spindelführung 9 gegen das obere Distanzstück ermöglicht, daß mittels der Spindel-führung 9 die Spindeldichtung in einfacher Weise belastet werden kann. Durch die Kombination der gleitend gela-

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gerten Spindelführung 9 mit der axial komprimierbaren Scheibendichtung 13 wird eine verbesserte einstellbare Spindeldichtung geschaffen, deren Belastung einstellbar ist, wobei die Einstellung von außen und während des Betriebes des Ventiles vorgenommen werden kann.

Gemäß der Erfindung wird daher ein verbessertes Strömungsmittelsteuerventil vorgeschlagen, welches eine verbesserte Spindeldichtung und eine verbesserte Spindellagerung aufweist« Die Spindel-lagerung ermöglicht gleichzeitig eine Einstellung der Dichtungsbelastung und verhindert, daß das Ventil unbeabsichtigt oder zufällig auseinandergebaut wird. Die erfindungsgemäße Spindellagerung und Dichtungsbelastungseinrichtung ermöglicht es ferner, daß die Einstellung der Dichtungsbelastung selbst dann vorgenommen werden kann, wenn sich das Ventil im Betrieb befindet und in ein Verteilersystem für ein Strömungsmittel eingebaut ist.

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Claims

H 1003

Patentansprüche

Steuerventil für ein Strömungsmittel mit einem Ventilgehäuse, das einen Einlaß und einen über einen Kanal mit dem Einlaß verbundenen Auslaß aufweist, wobei in dem Kanal eine Spxndelmontageausnehmung mit einem Ventilspindelsitz und eine Ventilspindeleinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilspindel (6) mit einer Dichtungseinrichtung (7) vorgesehen ist, die am innen liegenden Ende der Ventilspindel angeordnet ist und gegen den Ventilsitz (4) anliegt, daß ein zwischen dem inneren und dem äußeren Ende der Ventilspindel gelegener Teil der Ventilspindel mit einem Gewinde ausgestattet ist, daß in der Spindelmontageausnehmung eine mit einer Gewindebohrung versehene Spindelführung (9) vorgesehen ist, die mit dem Gewindeteil der Ventilspindel im Eingriff steht, daß die Spindelführung mit einer Einrichtung (11, 12) zur Verhinderung einer Relativdrehung der Spindelführung in dem Ventilgehäuse ausgestattet ist, daß zwischen der Spindelführung und dem Ventilgehäuse (1) eine die Ventilspindel abdichtende Dichtung (13) vorgesehen ist und daß in das Ventilgehäuse eine Dichtungsmutter

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(21) eingeschraubt ist, die die Spindelführung in dem Ventilgehäuse hält und gegen die Dichtung drückt, so daß die Dichtung zusammengedrückt wird und dichtend gegen die Ventilspindel anliegt.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung {13) für die Ventilspindel (6) ein gegen die Spindelführung anliegendes Distanzstück (14), einen gegen das Ventilgehäuse (1) anliegenden Ringkäfig (19) und eine zwischen dem Distanzstück und dem Ringkäfig angeordnete Ringdichtung (17,18) aufweist, die von dem Distanzstück und dem Ringkäfig zusammengedrückt wird.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (13) für die Ventilspindel (6) ein gegen die Spindelführung anliegendes Distanzstück (14), einen gegen das Ventilgehäuse (1) anliegenden Ringkäfig (19) und mehrere Dichtungsringe aufweist, die zwischen dem Distanzstück und dem Ringkäfig angeordnet sind und von dein Distanzstück und dem Ringkäfig zusammengedrückt werden, und daß zwischen, benachbarten Distanzringen eine Distanzscheibe (17) angeordnet ist.
4. Ventil nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichne t, daß die Distanzringe aus Teflon und die Distanzscheibe (17) aus einem relativ härteren Material bestehen.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (6) mit einer an die Ventilspindeldichtung (13) angrenzenden

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Nut (24) versehen ist, daß in der Nut ein Sprengring (23) angeordnet ist und daß der Ringkäfig (19) eine nach unten und außen verlaufende, dem Sprengring zugewandte Anlagefläche aufweist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k ennz e i chn e t_f daß die Einrichtung (11,12) zur Verhinderung einer Relativdrehung der Spindelführung (9) gegenüber dem Ventilgehäuse (1) von einem länglichen Schlitz (11) in der Spindelführung (9) und einem in dem Ventilgehäuse angeordneten und in den Schlitz eingreifenden Stift (12) gebildet wird.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung für die Ventilspindel (6) einen drehbar auf der Ventilspindel gelagerten, als konisch verlaufende Spitze ausgebildeten Ventilteller (7) aufweist.

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