DE2529020C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein entlastetes Reglerventil mit zwei Ventilsitzen und zwei Verschlußgliedern, die auf einer ge­ meinsamen Ventilspindel angeordnet sind und in ihrem gegen­ seitigen Abstand von außerhalb des Ventilgehäuses mit der Ventilspindel verstellbar sind, von der mindestens ein Ende aus dem Ventilgehäuse herausragt und an diesem geführt und mit einer Dichtung abgedichtet ist.

Es ist ein Doppelsitzventil bekannt (US-PS 19 27 727), dessen beide Verschlußstücke von außerhalb des Gehäuses axial gegeneinander verstellbar sind. Die im Gehäuse glei­ tend geführte Ventilspindel ist zweiteilig und gegenüber der Gehäusewandung durch eine Stopfbüchse abgedichtet. Im Betrieb des Ventiles ist die Ventilspindel deshalb erheb­ lichen Reibungskräften unterworfen, welche ihre axiale Be­ weglichkeit behindern und die Ansprechempfindlichkeit des Ventiles herabsetzen. Das bekannte Doppelsitzventil ist deshalb als Reglerventil nicht verwendbar, bei dem das Öffnen und Schließen der Ventilteller von einer Membrane gesteuert wird, die nur geringe Stellkräfte ausüben kann.

Es ist zwar auch schon ein leichtgängiges Doppelsitzventil bekannt (DE-AS 10 57 408), dessen Ventilspindel von einer Membrane gesteuert werden kann und bei dem die Ventilver­ schlußstücke von einem von außerhalb des Gehäuses zu be­ tätigenden Werkzeug in Axialrichtung gegeneinander verstellt werden können. Bei diesem bekannten Ventil hat die Ventil­ spindel aber keine Führung im Gehäuse, so daß ein Flattern des Ventiles im Betrieb nicht völlig ausgeschlossen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein doppelsitziges Reglerventil der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, bei dem die im Ventilgehäuse geführte Ventilspindel während des Normal­ betriebes frei gleitbeweglich ist, beim Verstellen der Ven­ tilverschlußglieder gegeneinander jedoch selbsttätig abge­ dichtet wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 gelöst.

Bei beiden Reglerventilen nach der Erfindung sind hierbei Einrichtungen vorgesehen, welche die Dichtungen unwirksam halten, wenn eine Verschlußkappe in eine Stellung gebracht wird, in der sie das herausragende Ende der Ventilspindel umschließt, so daß während des normalen Betriebes die Ven­ tilspindel keinem zusätzlichen Widerstand durch die Dich­ tungen unterworfen wird.

Diese Ausgestaltungen haben den Vorteil, daß die Ventil­ spindel im Ventilgehäuse, in dem sie geführt wird, normaler­ weise frei gleiten kann, wobei ihr aus dem Gehäuse heraus­ ragendes Ende durch eine Kappe geschützt ist, welche zu­ gleich das Gehäuse an der Durchtrittsstelle der Ventil­ spindel abdichtet. Beim Abnehmen dieser Kappe können je­ doch die Dichtungen selbsttätig in Tätigkeit treten und die Ventilspindel gegenüber dem Gehäuse abdichten. Hier­ durch kann die Ventilspindel gedreht und können die Ventil­ verschlußstücke gegeneinander verstellt werden, auch wenn das Ventilgehäuse mit dem zu regelnden Medium gefüllt ist oder von diesem durchströmt wird.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen an Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Reglerventil nach der Erfindung im Schnitt,

Fig. 2 die das untere Ende der Ventilspindel umgebende Verschlußkappe einer anderen Ausführungsform eines Reglerventils nach der Erfindung in der Betriebs­ stellung in einem Teilschnitt in ver­ größertem Maßstab und

Fig. 3 eine Teildarstellung des Gegenstandes nach Fig. 2, bei dem sich das Ventil in Einstellage befindet und die Kappe ab­ genommen ist.

Das in Fig. 1 dargestellte, entlastete Reglerventil hat zwei Verschlußlieder 10 und 12, die von einer gemeinsamen Ventil­ spindel getragen und gegen die Ventilsitze 16 und 18 gedrückt werden, um den Durchfluß des Mediums zu regulieren, der von einer Einlaßöffnung 20 zu einer Auslaßöffnung 22 im Ventil­ gehäuse 23 strömt. Jedes Verschlußglied wird von einem Ven­ tilverschlußstück 24 gebildet, das ein elastisch nachgiebi­ ges Sitzelement 26 und eine Absperrplatte 28 aufweist, die in die von ihrem Ventilsitz umgebene Durchflußöffnung ein­ tritt.

Jeder Ventilsitz 16 bzw. 18 wird von einem ringförmigen Ein­ satz gebildet, der in eine Öffnung im Gehäuse eingesetzt ist und einen scharfen Rand aufweist, welcher in das elastisch nachgiebige Sitzelement des zugehörigen Verschlußgliedes 10 bzw. 12 eindringt, wenn das Ventil geschlossen wird. Im Ven­ tilgehäuse 23 befindet sich außerdem eine Inspektionsöff­ nung 32, die normalerweise von einer nicht näher dargestell­ ten Abdeckplatte verschlossen ist. Durch diese Inspektions­ öffnung 32 kann der Zustand der Ventilverschlußglieder 10 und 12 und der Ventilsitze 16 und 18 von Zeit zu Zeit über­ prüft werden.

Bei Ventilen dieser Art ist es wesentlich, daß die Ventil­ glieder ihre jeweiligen Ventilsitze gleichzeitig erreichen, wozu eine sorgfältige Justierung des einen Verschlußgliedes gegenüber dem anderen auf der gemeinsamen Ventilspindel er­ forderlich ist. Um sicherzustellen, daß beide Verschlußglie­ der ihre Ventilsitze gleichzeitig erreichen, besteht die Ventilspindel 14 aus einer von der Steuermembran 42 zum gegenüberliegenden Gehäuseende durchgehenden Ventilstange 36 und mehreren, die Ventilstange 36 umgebenden Buchsen 46, 47 und 48, die zwischen der Steuermembran 42 und dem ersten Verschlußglied 10 bzw. zwischen dem ersten Verschlußglied 10 und dem zweiten Verschlußglied 12 angeordnet sind, sowie aus einer Ventileinstellhülse 34, welche das äußere Ende der Ventilstange umgibt und zusammen mit dieser aus dem Gehäuse 23 herausragt. Ein Ende der Ventileinstellhülse 34 stützt sich hierbei an dem zweiten Verschlußglied 12 ab, während das andere Ende der Hülse 34 von einer Einstellmutter 38 beaufschlagt wird, die auf das mit Gewinde versehene Ende der Ventilstange 36 aufgeschraubt ist. Unterhalb der Ein­ stellmutter 38 ist unter Zwischenlage einer Beilagscheibe 41 eine Sicherungsmutter 39 aufgeschraubt.

Auf das Ventilgehäuse 23 ist ein Reglergehäuse 44 aufgesetzt, das aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, zwischen denen die Reglermembran 42 eingespannt ist. Die Reglermembran 42 wird auf ihrer Ober- und Unterseite durch Membranteller abgedeckt und ist mit dem oberen Ende der Ventilspindel 14 verbunden, wobei sich die Membranteller mit der zwischen ih­ nen liegenden Regelmembran auf einem Flansch der oberen Buchse abstützen und auf diesem von einer Mutter 56 und einer Hut-Kontermutter 58 festgeklemmt werden.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, befindet sich am unteren Ende der Buchse 48 eine Haube 53, die im Abstand von dem Ventilteller 24 des zweiten Verschlußgliedes 12 angeordnet ist und in der mehrere Tellerfedern (Belville-Federscheiben) 40 angeordnet sind, mit denen sich das Ventilverschlußstück 24 gegen die Haube 53 und über diese und die Buchse 48 gegen das erste Verschlußglied 10 federnd abstützt.

Axial mit den Ventilöffnungen fluchtend ist am unteren Ende des Ventilgehäuses 23 eine Öffnung für die Ventilspindel 14 vorgesehen, in die eine Ventilgehäuseführungsbuchse 50 ein­ gesetzt ist, in der die Ventilstange 36 mit ihrer Ventil­ einstellhülse 34 gleitend geführt ist. In der Innenwandung der Ventilgehäuseführungsbuchse befindet sich eine Ausneh­ mung, in die ein Dichtungsring 52 in Form einer O-Ring­ dichtung eingelegt ist, so daß die Ventilspindel 14 an ihrer Durchtrittsstelle durch das Gehäuse 23 abgedichtet ist, wenn das Verschlußglied 12 des unteren Ventiles mit Hilfe der Ventileinstellhülse 34 gegenüber dem Verschluß­ glied 10 des oberen Ventiles eingestellt werden soll.

Das aus dem Ventilgehäuse 23 herausragende Ende der Ventil­ spindel 14 wird von einer Verschlußkappe 54 abgedeckt, die auf das untere, mit Gewinde versehene Ende der Ventil­ gehäuseführungsbuchse 50 aufgeschraubt ist.

Neben der Ventilgehäuseführungsbuchse 50 ist im Ventil­ gehäuse 23 noch ein Ausgleichsventil angeordnet, das in seiner Gesamtheit mit 55 bezeichnet ist und dazu dient, den Druck auf gegenüberliegenden Seiten des Dichtungs­ ringes 52 auszugleichen, wenn die Verschlußkappe 54 auf­ gesetzt ist und das freie Ende der Ventilspindel 14 ab­ deckt, das durch die Ventilgehäuseführungsbuchse 50 hin­ durchgesteckt ist. Das Ausgleichsventil 55 besteht aus einem kleinen, federbelasteten Ventilverschlußstück mit einem Betätigungsglied 57, das aus einer Durchströmöffnung herausragt und von der Verschlußkappe beaufschlagt wird, so daß das Ventilverschlußstück des Ventiles 55 entgegen der Wirkung der Feder von seinem Sitz abgehoben und das Aus­ gleichsventil 55 geöffnet ist, wenn die Verschlußkappe 54 auf die Ventilgehäuseführungsbuchse 50 aufgeschraubt ist und an der Unterseite des Ventilgehäuses 23 anliegt. Der im Inneren des Reglerventiles wirksame Gasdruck ist dann bei offenem Ausgleichsventil 55 auch im Inneren der Ver­ schlußkappe 54 wirksam. Wird jedoch die Verschlußkappe 54 abgeschraubt, wird das Ventilverschlußstück des Ausgleichs­ ventiles 55 von der Ventilfeder auf seinen Sitz gedrückt. Das Ausgleichsventil 55 schließt sich also automatisch, wenn die Verschlußkappe 54 abgenommen wird. Da die Ventil­ spindel an ihrem Umfang von dem Dichtungsring 52 abgedichtet wird, kann die gegenseitige Einstellung der Verschlußglieder 10 und 12 mit Hilfe der Ventileinstellhülse 34 bei abgenom­ mener Verschlußkappe 54 von außen durchgeführt werden, wäh­ rend das Reglerventil von dem zu regelnden Medium durch­ strömt wird.

In den Fig. 2 und 3 ist eine andere Ausführungsform der Er­ findung gezeigt. Die Ventilspindel 62 besteht, wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, aus einer inneren Ventil­ stange und einer gegenüber dieser axial verstellbaren Ein­ stellhülse, die frei durch eine festsitzende Buchse 84 hin­ durchgeht, die aus dem unteren Ende des Ventilgehäuses 23 herausragt und an ihrem freien Ende einen Umfangsflansch 86 aufweist. Auf dieser festsitzenden Buchse 84 gleitet eine bewegliche, federbelastete Hülse 88, die an ihrem einen Ende eine O-Ringdichtung 90 trägt, die an der zylindrischen Außenfläche der festsitzenden Buchse 84 anliegt. An ihrem anderen Ende trägt die bewegliche Hülse 88 eine zweite O-Ringdichtung 92, die, wie in Fig. 2 gezeigt, an der zy­ lindrischen Mantelfläche einer am unteren Ende der Ventil­ spindel 14 angebrachten Verdickung 94 anliegt, wenn Einstel­ lungen des Verschlußgliedes 12 gegenüber dem Verschlußglied 10 ausgeführt werden (Fig. 3).

Das untere Ende der Ventilspindel 62 wird im normalen Betrieb des Reglerventils von einer Verschlußkappe 96 abgedeckt, die in ein Gewinde 98 eingeschraubt ist, das im Inneren eines am Ventilgehäuse 23 angeordneten Flansches angeordnet ist. Die Verschlußkappe 96 hat etwa im oberen Drittel eine Schulter, die gegen die untere Stirnfläche der Hülse 88 drückt und diese entgegen der Wirkung einer Feder 100 aufwärts schiebt, wenn die Verschlußkappe 96 am Reglergehäuse 23 angesetzt und in das Schraubgewinde 98 am Reglergehäuse 23 eingeschraubt wird. Wenn die Hülse 88 von der Verschlußkappe 96 nach oben geschoben wird, gleitet die untere O-Ringdichtung 92 von der Verdickung 94 am unteren Ende der Ventilspindel 62 ab und bleibt wirkungslos, so daß die Steuerspindel an ihrem unte­ ren Ende keinerlei Strömungswiderständen der O-Ringdichtung ausgesetzt ist. Man erkennt, daß die Dichtungen am unteren Ende der Ventilspindel nicht länger erforderlich sind, wenn die Verschlußkappe gas- und flüssigkeitsdicht aufgeschraubt ist.

Man erkennt aus Fig. 3, daß das eine Ende der Verdickung 94 stark abgeschrägt ist, so daß die O-Ringdichtung 92 über die Schrägfläche auf die Verdickung gleiten kann, wenn sich die bewegliche Hülse 88 unter der Wirkung der Feder 100 beim Ab­ schrauben der Verschlußkappe 96 abwärts schiebt, bis sie ge­ gen den Flansch 86 der festsitzenden Buchse 84 stößt.

Verschiedene Abwandlungen der dargestellten Ausführungsformen sind möglich. Beispielsweise können die in Fig. 1 dargestell­ ten Tellerfedern auch durch andere elastische Mittel, bei­ spielsweise durch eine Schraubendruckfeder, ersetzt werden, die zwischen den beiden Verschlußgliedern 10 und 12 wirksam ist. Die Federscheiben können auch durch eine Buchse aus zu­ sammendrückbarem Material, beispielsweise aus Kunststoff, er­ setzt werden. Wenn die Ventilstange 36 in dem Bereich, in dem sie von dem Stift 51 durchdrungen wird, geschlitzt wäre, so daß sich die Buchse 47 axial gegenüber der Ventilstange 36 verschieben könnte, könnten die erforderlichen Einstellungen zum Verstellen des Verschlußgliedes 12 gegenüber dem Ver­ schlußglied 10 auch dadurch durchgeführt werden, daß die obere Hälfte des Gehäuses der Regeleinheit abgenommen wird, um an die Mutter 56 und die Gegenmutter 58 zu gelangen, die die Membran 42 am oberen Ende der Ventilspindel festhalten. Die auf die Tellerfedern ausgeübte Klemmkraft könnte dann durch Neujustierung der Mutter 56 und der Gegenmutter 58 verändert werden.

Claims (2)

1. Entlastetes Reglerventil mit zwei Ventilsitzen und zwei Verschlußgliedern, die auf einer gemeinsamen Ventilspin­ del angeordnet sind und in ihrem gegenseitigen Abstand von außerhalb des Ventilgehäuses mit der Ventilspindel verstellbar sind, von der mindestens ein Ende aus dem Ventilgehäuse herausragt und an diesem geführt und mit einer Dichtung abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (52) ein elastischer Dichtungsring ist, der zwischen der Ventilspindel (34, 36) und einer Ven­ tilgehäuseführungsbuchse (50) angeordnet ist und daß das aus dem Ventilgehäuse (23) herausragende Ende der Ven­ tilspindel (34, 36) von einer Verschlußkappe (54) umge­ ben ist, die im Betrieb des Reglerventiles abdichtend lösbar am Ventilgehäuse (23) befestigt ist und durch An­ lage an einem Betätigungsglied (57) ein Ausgleichsventil (55) offenhält, welches das Ventilgehäuse (23) mit dem Innenraum der Verschlußkappe (54) verbindet.

2. Entlastetes Reglerventil nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Ven­ tilgehäuse (23) herausragende Ende der Ventilspindel (34, 36) von einer Verschlußkappe (96) umgeben ist, die im Betrieb des Reglerventiles abdichtend lösbar am Ventil­ gehäuse (23) befestigt ist und durch Anlage eine Hülse (88) zurückdrückt, die unter der Wirkung einer Feder (100) axial ausschiebbar auf einer Gehäuseführungs­ buche (84) für die Ventilspindel (34, 36) abdichtend gleitet und einen elastischen Dichtungsring (92) trägt, der die Ventilspindel (34, 36) mit Abstand umgibt und bei ausgeschobener Hülse (88) an einer Verdickung (94) am Ende der Ventilspindel (34, 36) abdichtend anliegt.