DE2501190A1 - Absperrventil - Google Patents

Description

P AT E N TA NVA L· E

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER HWNaMMlVMaM DIPL-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

13.1.1975

Sch/Sd Albrecht-Automatik KG, 5 Köln 1, Hohenzöllernring 15

Absperrventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil, insbesondere ein Kolbensteuerventil, bei dem ein in einem Ventilgehäuse verschiebbares Absperrorgan mittels eines an einer Spindel od.dgl. angreifenden Steuerkolbens od.dgl. verstellbar ist.

Es sind Kolbensteuerventile bekannt, bei denen in dem Ventilgehäuse ein mit Durchbrechungen am Umfang versehener Führungszylinder eingesetzt ist, in welchem ein an der Spindel befestigter Kolben gleitet, der als Absperrorgan bzw. Verschlußstück dient. Der Absperrkolben ist als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet. In der Verschlußlage des Ventils deckt der Absperrkolben mit seiner Umfangsfläche die Durchbrechungen des Pührungszylinders ab, so daß das Absperrventil geschlossen ist. Zum Öffnen des Ventils wird der Hohlkolben mittels der Spindel in dem Führungszylinder

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aus der Verschlußlage herausbewegt, so daß das Medium durch die Durchbrechungen des Führungszylinders in die Abströmseite des Ventils gelangen kann.

Der hohle Absperrkolben des Kolbensteuerventils ist mit Dichtungen an seiner Umfangsflache versehen, die in der Verschlußlage des Absperrkolbens oberhalb und unterhalb der Durchbrechungen des Führungszylinders angeordnet sind. Als Abdichtungen dienen hierbei die bekannten O-Ringe. Insbesondere bei höheren Drücken des Durchflußmediums neigen die in dem Absperrkolben eingesetzten Dichtungsringe dazu, daß bei Vorbeibewegen des Absperrkolbens an den Durchbrechungen des Führungszylinders die Dichtungsringe in radialer Richtung ausweichen und mehr oder weniger in die Durchbrechungen des FührungsZylinders gelangen. Beim Überfahren der Durchbrechungen im Führungszylinder mittels des Absperrkolbens tritt eine radiale Verschiebung des Dichtungsringes bzw. eine Quellwirkung ein. Es ergeben sich Klemmungen. Diese führen zu einem Undichtwerden der Dichtungen in der Verschlußlage des Absperrkolbens.

Die Dichtungen unterliegen auch einer gewissen Zerstörung. Dadurch kann das Absperrorgan bzw. der Absperrkolben seine Absperrfunktion nicht mehr zuverlässig erfüllen. Das Absperrventil hält in der geschlossenen Stellung nicht mehr dicht bzw. ausreichend dicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Absperrventil, insbesondere ein Kolbensteuerventil, der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei dem dafür gesorgt ist, daß der Absperrkolben auch bei höheren Drücken des Durchflußmediums trotz des zahlreichen Überfahrens der Durchbrechungen im Führungszylinder in der Verschlußlage dicht bleibt. Das Absperrventil, bei dem das Absperrorgan in einem

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Führungszylinder des Ventilgehäuses hin- und hergleitet, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die über die Durchbrechungen des Führungszylinders gleitende Umfangsdichtung des Hohlkolbens als Dichtungsscheibe ausgebildet ist, die mit ihrer Umfangsfläehe an dem Führungszylinder anliegt und in dem Hohlkolben eingespannt gehalten ist.

Durch die Verwendung einer Dichtungsscheibe als Dichtungsmittel für den in dem Führungszylinder hin- und hergleitenden hohlen Absperrkolben ergibt sich, daß ein Entweichen der betreffenden Dichtung speziell beim überfahren der Durchbrechungen im Führungszylinder nicht mehr eintreten kann. Eine Art Quellwirkung des Dichtungsmittels beim Überfahren der Durchbrechungen wird ebenfalls vermieden.

Dadurch, daß die Dichtungsscheibe in dem Hohlkolben unmittelbar eingespannt wird, ist die Dichtung in dem Hohlkörper unverrückbar festgelegt. Höhere Drücke des Durchflußmediums vermögen nicht mehr eine Lageänderung des Dichtungsmittels bei dem Hin- und Herbewegen des Hohlkörpers über die Durchbrechungen im Führungszylinder zu bewirken. Die Umfangsfläehe des Dichtungsmittels kann in die durch die Durchbrechungen gegebenen Hohlräume nicht mehr hineingedrückt werden. Der Anlaß zu Quetschungen ! oder Verklemmungen des Dichtungsmittels ist durch die Verwendung einer Dichtungsscheibe und die Einspannung derselben beseitigt. Das Absperrventil bleibt auch bei Verwendung von höheren und höchsten Drücken des Durchflußmediums funktionssicher und arbeitet zuverlässig.

Vorteilhaft ist die Dichtungsscheibe mittels einer Klemrascheibe am inneren Dichtungsteil eingespannt und außerhalb des Einspannteils in einer Ringnut gelagert, deren

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ORIGINAL INSPECTED

Höhe größer als die Dicke der Dichtungsscheibe ist. Durch eine solche Festlegungsart des Dichtungsmittels an dem Hohlkolben ist einerseits ein sicheres Einspannen der Dichtungsscheibe gewährleistet. Andererseits erhält der äußere Dichtungsteil der Dichtungsscheibe einen gewissen Spielraum in axialer Richtung zum selbsttätigen Einstellen einer korrekten Dichtungslage, wodurch dem Entstehen von Zwängungen und Klemmungen vorgebeugt wird. Da die Dichtungsscheibe eingespannt gehalten ist, kann sie nach wie vor nicht in die Hohlräume der Durchbrechungen des Führungszylinders eingreifen. In Achsrichtung des Hohlkolbens kann die Dichtungsscheibe sich mehr oder weniger wie eine Abdichtungsmanschette verhalten.

Zweckmäßig ist der hohle Absperrkolben - im Schnitt gesehen - topfartig ausgebildet, wobei die Bodenplatte des Kolbens an der dem Gehäusedeckel zugekehrten Seite des Gehäuses angeordnet ist. Diese Lage des topfartigen Hohlkolbens in bezug auf die Befestigungsstelle mit der Spindel ermöglicht, Dichtungsscheiben von verhältnismäßig großer radialer Breite verwenden zu können. Außerdem erhält man eine zentrale Durchflußöffnung in dem Absperrkolben zu der Abströmseite des Ventils.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Die einzige Figur veranschaulicht ein Kolbensteuerventil gemäß der Erfindung im Längsschnitt, schematisch.

Das Absperrventil 1 in der Gestalt eines Kolbensteuerventils weist ein Ventilgehäuse 2 auf, das durch einen Deckel 3 geschlossen ist. Als Verschlußstück ist ein Absperrkol-

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ben 4 vorgesehen, der in einem Führungszylinder 5 hin- und herbewegbar ist, der an seiner ümfangsfläche mit Durchbrechungen 6, beispielsweise in Form von Lochreihen od. dgl., versehen ist. Der Absperrkolben 4 ist mittels der Gewindeschraube 7 mit einer Spindel 8 fest verbunden, die durch eine druckraittelbetätigte Kolben-Zylinder-Einheit betätigt werden kann. Diese Einheit weist einen Zylinder 10 auf, in dem ein Steuerkolben 11 einerseits unter der Wirkung einer Feder 12 steht und andererseits durch ein Druckmittel beaufschlagt werden kann, das mittels eines Magnetventils 13 od.dgl. und einen Steuerschieber 14 zu- bzw. abgeführt werden kann. Die Kolben-Zylinder-Einheit wird von einem Zwischenstück 15 getragen, innerhalb der die Spindel 8 verläuft, die von einem Faltenbalg 16 umgeben ist. Der Zylinder 10 weist einen Deckel I7 auf, an dem Endschalter 18 und I9 angeordnet sein können, die mit Stellringen 20 der Spindel 8 zusammengreifen.

Der Absperrkolben 4 ist - im Schnitt gesehen - im wesentlichen topfartig ausgebildet und weist eine Bodenplatte 4a auf, in der Lochungen 21 vorgesehen sind. An der Ümfangsfläche ist der hohle Absperrkolben 4 für diejenige Dichtung, die bei der Hin- und Herbewegung des Absperrkolbens 4 über die Durchbrechungen 6 des Führungszylinders 5 gleitet, mit einer Dichtungsscheibe 22 ausgerüstet, die in dem Absperrkolben 4 eingespannt gehalten wird. Hierzu ist die Dichtungsscheibe 22 mittels einer Klemmscheibe 2J und Schrauben 24 fest eingespannt. Außerhalb des Einspannteils der Dichtungsscheibe 22 ist eine Ringnut 25 vorgesehen, deren Höhe größer als die Dicke der Dichtungsscheibe 22 ist. Dadurch erhält die Dichtungsscheibe in Achsrichtung hinsichtlich des an dem Führungs-

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zylinder anliegenden Teils eine gewisse Beweglichkeit in bezug auf die Verschieberichtung des Absperrkolbens 4. Für die andere Dichtung 26 an dem Absperrkolben 4, die mit einer ununterbrochenen Führungsfläche des Führungszylinders 5 in Berührung kommt, kann auch eine Dichtungsscheibe vorgesehen werden. Im allgemeinen genügen als Dichtungsmittel für diese Stelle ein oder mehrere O-Ringe 26.

Die Dichtungsscheibe 22 erhält zweckmäßig eine Dicke, die zu der Höhe der Durchbrechungen 6 abgestimmt ist. Die Dicke der Dichtungsscheibe 22 entspricht vorteilhaft etwa der halben Höhe der in dem Führungszylinder 5 vorgesehenen Durchbrechungen 6, wenn die Durchbrechungen aus Lochungen bestehen. Wenn die Durchbrechungen jedoch Schlitze sind, die sich quer zur Längsachse des Führungszylinders 5 erstrecken, kann die Dicke der Dichtungsscheibe 22 noch größer gewählt werden. Die Dichtungsscheibe besteht vorteilhaft aus verhältnismäßig steifem gummielastischem Material.

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Claims (4)

1. Anspruch e

   /Π..^Absperrventil, insbesondere Kolbensteuerventil, bei ^-^ dem ein in einem Ventilgehäuse verschiebbares Absperrorgan mittels eines an einer Spindel angreifenden Steuerkolbens od.dgl. verstellbar sein kann,und in dem Ventilgehäuse ein mit Durchbrechungen am Umfang versehener Führungszylinder eingesetzt ist, in dem ein an der Spindel befestigter Kolben gleitet, der als zylindrischer Hohlkörper in der VerschluSlage des Ventils mit seiner Umfangsfläche die Durchbrechungen des Führungszylinders abdeckt, wobei der Hohlkolben Umfangsdichtungen aufweist, die in der VerschluSlage desselben oberhalb und unterhalb der Durchbrechungen des Führungszylinders angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Durchbrechungen (6) des FührungsZylinders (5) gleitende Umfangsdichtung (22) des Absperrkolbens (4) als Dichtungsscheibe ausgebildet ist, die mit ihrer Umfangsfläche an dem Führungszylinder (5) anliegt und in dem hohlen Absperrkolben (4) eingespannt gehalten ist.
2. 2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (22) mittels einer Klemmscheibe (23) am inneren Dichtungsteil eingespannt und außerhalb des Einspannteils in einer Ringnut (25) gelagert ist, deren Höhe größer als die Dicke der Dichtungsscheibe (22) ist.
3. 3. Absperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Absperrkolben (4) - im Quer-

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   schnitt gesehen - topfartig ausgebildet ist und die Bodenplatte (4a) des Absperrkolbens (4) an der dem Gehäusedeckel (3) zugekehrten Seite des Gehäuses angeordnet ist.
4. 4. Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Dichtungsscheibe (22) zu der Höhe der Durchbrechungen (6) im Führungszylinder (5) abgestimmt ist und etwa der halben Höhe der Durchbrechungen entspricht.

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