DE2538760A1

DE2538760A1 - Rueckschlagventil

Info

Publication number: DE2538760A1
Application number: DE19752538760
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl Ing Grotloh
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1975-09-01
Publication date: 1977-02-24
Also published as: FR2321645B1; NL7608887A; CH596485A5; SE420441B; BE845379A; JPS5226020A; FR2321645A1; DE2538760C3; NL169219B; SE7608844L; JPS5944545B2; DE2538760B2; NL169219C; GB1552987A; IT1067989B

Description

P 4945/St/mm

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiζ

Rückschlagventil

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, dessen Verschlussteil mit einem in einem Zylinder gleitenden Kolben verbunden ist, wobei die eine Seite des Kolbens über ein Steuerventil wahlweise mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder mit einem Raum niedrigeren Druckes in Verbindung steht, wobei bei Verbindung mit der Eintrittsseite die Oeffnungsbewegung des Verschlussteils unterstützt wird;

Bei einem Rückschlagventil dieser Art, aus der DAS 1 775 356 bekannt, ist das Steuerventil über einen Kanal vom Druck des das Rückschlagventil durchströmenden Mediums auf der Austrittsseite beaufschlagt, und auch die andere Kolbenseite steht mit der Austrittssetie des Rückschlagventils in Verbindung. Diese Gestaltung des Rückschlagventils hat allein den Zweck, die Schliesskraft des Verschlussteils zu erhöhen, wenn der Mediumdruck auf der Austrittsseite denjenigen auf der Eintrittsseite übersteigt.

Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlag-

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ventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass es ausser als Rückschlagventil auch als gesteuertes Absperrventil dienen kann".

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die andere Kolbenseite mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils in Verbindung steht und dass das Steuerventil unabhängig vom das Rückschlagventil durchströmenden Mediiim betätigt ist.

Durch diese Gestaltung ist es auf einfache Weise möglich, das Rückschlagventil als gesteuertes Absperrventil zu verwenden, indem durch ein von aussen auf das Steuerventil gegebenes Signal, das z. B. von einem Sicherheitssystem kommt, das Steuerventil umgeschaltet wird

und als Folge davon der Verschlussteil durch Beaufschlagung der·anderen Kolbenseite vom Druck des Mediums an der Eintrittsseite des Rückschlagventils in Schliesssteilung bewegt wird.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemässen Ventils, bei dem der Kolben den Zylinder in einen dem Verschlussteil zugewendeten und einen dem Verschlussteil abgewendeten Zylinderraum unterteilt, wobei der dem Verschlussteil zugewendete Zylinderraum über das Steuerventil wahlweise mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder mit dem Raum niedrigeren Druckes verbindbar ist, ist ein zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisendes Auswahlorgan vorgesehen, dessen einer Eingang mit der Eintrittsseite und dessen anderer Eingang mit der Austrittsseite des Rückschlagventils verbunden ist, dass der Ausgang des Auswahlorgans mit dem dem Verschlussteil abgewendeten Zylinderraum verbunden und über das Steuerventil mit dem dem Verschlussteil zugewendeten Zylinderraum ver- *) Kolben wirksam gemacht wird und der

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bindbar ist und dass im Auswahlorgan ein Schieberkolben verschiebbar ist, der den Ausgang des Auswahlorgans jeweils mit demjenigen Eingang verbindet, an dem der höhere Druck des das Rückschlagventil durchströmenden Mediums herrscht. Durch dieses Auswahlorgan wird der Vorteil erreicht, dass - wenn das Steuerventil den dem Verschlussteil zugewendeten Zylinderraum mit der Eintrittsseite verbunden hat - die beiden Zylinderräume stets mit dem höheren Druck des das Rückschlagventil durchströmenden Mediums in Verbindung stehen, so dass ein Verlust durch Leckage von Medium entlang den Gleitflächen des Verschlussteils und des Kolbens verhältnismässig klein bleibt, wenn das Rückschlagventil im Falle eines Bruches der Leitung stromoberhalb des Rückschlagventils geschlossen ist. Dieser Vorteil ist besonders wichtig bei Verwendung des Rückschlagventils in Atomkraftanlagen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Rückschlagventil gemäss der Erfindung

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein Rückschlagventil mit Auswahlvorrichtung und

ein

Fig. 3 einen Axialschnitt durch/abgewandeltes Rückschlagventil gemäss der Erfindung.

Gemäss Fig. 1 weist das kugelförmige Gehäuse 1 des Ruckschlagven-

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tils einen Zufuhrstutzen 2 und einen Abfuhrstutzen 3 auf, wobei die Stutzenachsen rechtwinklig zueinander stehen. Das Rückschlagventil ist beispielsweise in der Speisewaaserleitung eines nuklearen Dampferzeugers angeordnet, und zwar zwischen der Druckseite der Speisepumpe und dem Dampferzeugereintritt. In der Achsrichtung des Zufuhrstutζens 2 ist der Verschlussteil 11 des Rückschlagventils vorgesehen, der mit einer Sitzfläche 4 im Ventilgehäuse 1 zusammenwirkt. Der Verschlussteil 11 weist eine Stange 10 auf, die in einer Fuhrung 6 des Gehäuses 1 axial verschiebbar geführt ist. An ihrem in Fig. 1 oberen Ende weist die Stange 10 einen Kolben auf, der in einem an das Gehäuse 1 anschiiessenden Zylinder 5 gleitet. Der Zylinder ist an seinem oberen Ende durch einen Deckel 14 verschlossen, an dem sich eine Druckfeder 24 abstützt, die sich in einer Sackbohrung 2 3 der Stange 10 erstreckt.

Der Kolben 12 unterteilt den vom Zylinder 5, dem Deckel 14 und der Führung 6 begrenzten Raum in einen dem Verschlussteil 11 zugewendeten Zylinderraum 20 und einen dem Verschlussteil abgewendeten Zylinderraum 21. Am Zufuhrstutzen 2 ist eine Leitung 25 angeschlossen, die sich an der Stelle 36 in eine Leitung 37 und eine Leitung 38 gabelt. Die Leitung 37 führt direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Steuerventils, zu dem dem Verschlussteil 11 abgewendeten Zylinderraum 21, während die Leitung 38 ein Steuerventil 39 enthält und zu dem dem Verschlussteil 11 zugewendeten Zylinderraum 20 führt. Zwischen diesem Zylinderraum 20 und dem Steuerventil 39 zweigt eine Leitung 40 ab, die ein Steuerventil 41 enthält und zu einem nicht gezeichneten Raum führt, in dem tieferer Druck als im Zufuhrstutzen 2 herrscht, z. B. zu einem Kondensator der Dampfanlage,

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Das Rückschlagventil arbeitet wie folgt: Im Normalbetrieb sind das Steuerventil 39 geöffnet und das Steuerventil 41 geschlossen und das Rückschlagventil -wird in Richtung der Pfeile vom Speisewasser durchflossen. Die Druckdifferenz am Rückschlagventil ist so gross, dass der Verschlussteil 11 vom Sitz 4 gegen die Kraft der Feder 24 abgehoben wird und sich auf eine Zwischenstellung einstellt. lieber die Leitung 2 5 sowie die Leitungen 37 und 38 pflanzt sich der im Zufuhrstutzen 2 herrschende Druck des Speisewassers in die beiden Zylinderräume 20 und 21 fort, so dass der Kolben 12 und damit der Verschlussteil 11 in der erwähnten Zwischenstellung "schwimmen¹*.

Sinkt die Druckdiffrenz am Rückschlagventil gegen Null, z. B. infolge steigenden Druckes in der am Abfuhrstutzen 3 angeschlossenen Leitung,.so geht der Verschlussteil 11 unter der Wirkung der Druckfeder 24 in die Schliessstellung, noch bevor die Druckdifferenz den Wert Bull erreicht hat. Der im Zufuhistutzen 2 herrschende niedrigere Druck des Speisewassers stellt sich danach in den beiden Zylinderräumen 20 und 21 ein.

In gleicher Weise wirkt das Rückschlagventil, wenn sich die Druckdifferenz am Rückschlagventil infolge eines Bruches der am Zufuhrstutzen 2 angeschlossenen Leitung verringert.

Soll das Rückschlagventil als gesteuertes Absperrventil benutzt werden, so wird das Steuerventil 39 geschlossen und das Steuerventil 41 geöffnet. Der dem Verschlussteil 11 zugewendete Zylinderraum 20 wird dadurch mit dem Raum niedrigeren Druckes verbunden,

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so dass der hohe Druck des Speisewassers im Zufuhrstutzen 2 über die Leitungen 25 und 37 in dem dem Verschlussteil 11 abgewendeten Zylinderraum 21 wirkt und zusammen mit der Druckfeder 24 den Kolben 12 in Fig. 1 abwärts bewegt und damit den Verschlussteil 11 in Schliessstellung bringt.

Der Aufbau des Rückschlagventils gemäss Fig. 2 entspricht weitgehend dem des Ventils nach Fig. 1. Zusätzlich ist ein Auswahlorgan

27 vorgesehen, das in die Leitung 25 eingeschaltet ist. Das Ausvrahlorgan 27 besteht aus einem Zylinder 28, in dem ein Schieberkolben 29 verschiebbar geführt ist, der an beiden Enden mit einem Anschlag 30 bzw. 31 versehen ist. Die Leitung 25 mündet am einen Ende des Zylinders in dessen Raum, wogegen am anderen Ende des Zylinders eine Leitung 26 mündet, die am Gehäuse 1 stromunterhalb des Ventilsitzes 4 angeschlossen ist. In der Mitte des Zylinders

28 zweigt eine Leitung 35 ab, die zur Gabelstelle 36 führt. Je nach der Stellung des Schieberkolbens 29 wird also die Leitung 35 mit der Leitung 25 oder der Leitung 26 verbunden.

Im Falle des oben beschriebenen Normalbetriebes des Rückschlagventils ist der Druck in der Leitung 25 etwas höher als derjenige in der Leitung 26, so dass sich der Schieberkolben 29 in der in Fig.

im

2 gezeichneten oberen Lage befindet. Der/Zufuhrstutzen 2 herrschende Druck pflanzt sich über die Leitungen 25, 35, 37 und 38 in die beiden Zylinderräume 20 und 21 fort, da die Steuerventile 39 und offen bzw. geschlossen sind. Der Verschlussteil 11 nimmt wiederum eine Zwischenstellung ein.

Wenn das Rückschlagventil infolge sinkender Druckdifferenz ge-

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schlossen ist, steigt der Druck im Gehäuse 1 über denjenigen im Zufuhrstutzen 2, so dass der Schieberkolben 29 aus der in Fig. 2 gezeichneten Lage in die untere Lage gelangt. Infolgedessen pflanzt sich nunmehr der im Gehäuse 1 herrschende höhere Druck über die Leitungen'26, 35, 37 und 38 in die beiden Zylinderräume 20 und fort, wobei die Steuerventile 39 und 41 offen bzw. geschlossen sind. Durch das Auswahlorgan 27 werden also die beiden Zylinderräume und 21 mit dem jeweils höheren Druck verbunden, so dass der vom Gehäuse 1 umschlossene Raum sowie die Zylinderräume 20 und 21 in Druckausgleich sind und keine nennenswerte Leckage entlang den Gleitflächen des Kolbens 12 und der Stange 10 zum Zufuhrstutzen 2 hin auftritt.

Anstelle der beschriebenen Ausführungsform mit zwei Steuerventilen 39 und 41 ist es auch möglich, jeweils an der Abzweigstelle der Leitung 40 ein einziges Steuerventil vorzusehen, z. B. in Form eines Dreiwegeventils. Anstelle des Auswahlorgans mit dem Schieberkolben 29 kann auch ein Organ verwendet werden, dessen beweglicher Teil Sitzflächen aufweist, die mit entsprechenden Flächen im umgebenden Teil des Organs zusammenwirken, so dass dieses Organ dicht schliesst.

Die Fig. 3 zeigt ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Rückschlagventils, bei dem der Verschlussteil 11 in Bezug auf den Ventilsitz 4 und den Kolben 12 so angeordnet ist, dass der dem Verschlussteil abgewendete Zylinderraum 43 über ein Steuerventil 45 wahlweise mit dem Zufuhrstutzen 2 oder über eine Leitung 46 mit einem Raum niedrigeren Druckes verbindbar ist.

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Der dem Verschlussteil zugewendete Zylinderraum 44 ist bei diesem Ausführungsbeispiel gegen das Gehäuse 1 offen, so dass eine der Leitung 37 in Fig. 1 entsprechende Leitung nicht notwendig ist.

Im Normalbetrieb ist das Steuerventil 45, das hier als Zweiwegventil ausgebildet ist, in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung. Damit wirkt in beiden Zylinderräumen 43 und 44 der selbe Druck und der Verschlussteil 11 nimmt eine Zwischenstellung ein.

Steigt der Druck in der am Abfuhrstutzen 3 angeschlossenen Leitung, so wird der Verschlussteil 11 in die Schliessstellung bewegt. In gleicher Weise wirkt das Rückschlagventil bei einer Verringerung des Druckes in der am Zufuhrstutzen 2 angeschlossenen Leitung. Obwohl beim Rückschlagventil nach Fig. 3 keine die Schliessbewegung unterstützende Feder vorgesehen ist, kann auch bei diesem Ventil eine solche Feder vorgesehen sein.

Soll das Rückschlagventil als gesteuertes Absperrventil wirken, so wird das Steuerventil um 90° im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so dass der dem Verschlussteil abgewendete Zylinderraum 43 über die Leitung 46 mit dem Raum niedrigeren Druckes verbunden wird und der Zylinderraum 43 dadurch entlastet wird. Durch den Druck des Me-

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diums im ZyIinderraum/wird dann der Kolben 12 in Fig. 3 abwärtsbewegt und damit der Verschlussteil 11 in Schliessstellung gebracht. Ein Vorteil dieses Rückschlagventils besteht darin, dass bei Bruch der am Zufuhrstutzen angeschlossenen Leitung keine Leckage auftritt.

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Claims

Patentansprüche

Γΐ.j Rückschlagventil, dessen Verschlussteil mit einem in einem Zylinder gleitenden Kolben verbunden ist, wobei die eine Seite des Kolbens über ein Steuerventil wahlweise mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder mit einem Raum niedrigeren Druckes in Verbindung steht, wobei bei Verbindung mit der Eintrittsseite die Oeffnungsbewegung des Verschlussteils unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Kolbenseite mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils in Verbindung

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steht und dass das Steuerventil unabhängig vom das Rückschlagventil durchströmenden Medium betätigt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, bei dem der Kolben den Zylinder in einen dem Verschlussteil zugewendeten und einen dem Verschlussteil abgewendeten Zylinderraum unterteilt, wobei der dem Verschlussteil zugewendete Zylinderraum über das Steuerventil wahlweise mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder mit dem Raum niedrigeren Druckes verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisendes Auswahlorgan vorgesehen ist, dessen einer Eingang mit der Eintrittsseite und dessen anderer Eingang mit der Austrittsseite des Rückschlagventils verbunden ist, dass der Ausgang des Auswahlorgans mit dem dem Verschlussteil abgewendeten Zylinderraum verbunden und über das Steuerventil mit dem dem Verschlussteil zugewendeten Zylinderraum verbindbar ist und dass im Auswahlorgan ein Schieberkolben

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verschiebbar ist, der den Ausgang des Auswahlorgans jeweils mit demjenigen Eingang verbindet, an dem der höhere Druck des das Rückschlagventil durchströmenden Mediums herrscht.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Verschlussteil in schliessendem Sinne betätigende Feder vorgesehen ist.

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