DE2538760B2 - Rückschlagventil - Google Patents

Description

a) das Steuerventil (39, 41) unabhängig vom das Rückschlagventil durchströmenden Medium betätigt ist,

b) die andere Seite des Kolbens (12) über einen dritten Kanal (37) mit dem ersten Kanal (25,35) verbunden ist,

c) ein zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisendes, selbsttätiges Schaltventil (27) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem zum Steuerventil (39,41) und zum dritten Kanal (37) führenden Abschnitt (35) des ersten Kanals und dessen einer Eingang mit dem zur Eintrittsseite des Rückschlagventils führenden Abschnitt (25) des ersten Kanals verbunden ist, wogegen der andere Eingang des Schaltventils an der Austrittsseite des Rückschlagventils angeschlossen ist, und

d) das Schaltventil (27) einen Kolben (29) aufweist, der sich unter der Wirkung des eingangs- und ausgangsseitigen Druckes am Rückschlagventil so einstellt, daß der Ausgang des Schaltventils stets nur mit demjenigen der beiden Eingänge verbunden ist, der den momentan höheren Druck aufweist.

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 über einen ersten Kanal mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder über einen zweiten Kanal mit einem Raum niedrigen Druckes verbunden ist und wobei durch Verbindung der einen Seite des Kolbens mit dem ersten Kanal die Öffnungsbewegung des Verschlußteils unterstützt wird.

Bei einem Rückschlagventil dieser Art (DE-AS 17 75 356) 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 Austrittsseite 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 Rückschlagventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es außer als Rückschlagventil auch als gesteuertes Absperrventil verwendet werden kann und daß zugleich eine möglichst geringe Leckage von der Ventilseite höheren Druckes zur Ventilseite niedrigeren Druckes auftritt, wenn das Rückschlagventil seine Schließstellung innehat:

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das Steuerventil unabhängig vom das Rückschlagventil durchströmenden Medium betätigt ist,
b) die andere Seite des Kolbens über einen dritten Kanal mit dem ersten Kanal verbunden ist,

c) ein zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisendes, selbsttätiges Schaltventil vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem zum Steuerventil und zum

dritten Kanal führenden Abschnitt des ersten Kanals und dessen einer Eingang mit dem zur Eintrittsseite des Rückschlagventils führenden Abschnitt des ersten Kanals verbunden ist, wogegen der andere Eingang des Schaltventils an

der Austrittsseite des Rückschlagventils angeschlossen ist, und

d) das Schaltventil einen Kolben aufweist, der sich unter der Wirkung des eingangs- und ausgangsseitigen Druckes am Rückschlagventil so einstellt, daß

der Ausgang des Schaltventils stets nur mit demjenigen der beiden Eingänge verbunden ist, der den momentan höheren Druck aufweist

Durch die vom durchströmenden Medium unabhängi-

ge Betätigung des Steuerventils 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 Kolben wirksam gemacht wird und das Verschlußstück durch Beaufschlagung der anderen Kolbenseite vom Druck des Mediums an der Eintrittsseite des Rückschlagventils in Schließstellung bewegt wird. Durch das selbsttätige Schaltventil wird der Vorteil erreicht, daß — wenn das Steuerventil den dem Verschlußstück 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 Verschlußstücks und des Servokolbens verhältnismäßig klein bleibt, wenn das Rückschlagventil im Falle eines Bruches der Leitung stromoberhalb des Ruckschlagventils geschlossen ist Dieser Vorteil ist besonders wichtig bei Verwendung des Rückschlagventils in Atomkraftanlagen.

Aus der DE-PS 7 49 533 ist ein durch einen Kraftkolben oder von Hand bedienbares Absperrventil bekannt, bei dem ein von Hand, also unabhängig vom das Absperrventil durchströmenden Medium, betätigtes Steuerventil vorgesehen ist, das wahlweise die eine und die andere Seite des Kraftkolbens mit der Eintrittsseite des Absperrventils verbindet, während das Steuerventil zugleich die jeweils gegenüberliegende Seite des Kraftkolbens mit einem Raum niedrigeren Druckes verbindet Ein gleichartiges Steuerventil ist aus der »Technischen Rundschau Sulzer«, 2/1973, S. 134, für ein Isolationsventil einer Kernreaktoranlage bekannt

Aus derselben Zeitschrift, S. 140, ist ein zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisendes Schaltventil an einem Sicherheitsventil bekannt Der eine Eingang dieses Schaltventils ist mit dem Raum oberhalb des Servokolbens des Sicherheitsventils und der andere Eingang über

f>5 ein Vorsteuerventil mit der Eintrittsseite des Sicherheitsventils verbunden. Der Ausgang des Schaltventils ist an die Austrittsseite des Sicherheitsventils angeschlossen. Das Schaltventil wirkt nur als Schalter, der

abhängig von der Betätigung des zusätzlichen Vorsteuerventils den Raum oberhalb des Servokolbens des Sicherheitsventils entlastet, indem dieser Raum mit dem Austrittsstutzen des Sicherheitsventils verlanden wird, so daß das Sicherheitsventil unter dem Einfluß des auf den Raum unterhalb des Servokolbens wirkenden, von der Eintrittsseite des Sicherheitsventils abgezweigten Mediums rasch öffnen kann. Das bekannte Schaltventil wirkt dabei nicht im Sinne der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Axialschnitt durch ein Rückschlagventil mit Schaltventil zeigt

Das kugelförmige Gehäuse 1 des Rückschlagventils weist einen Zufuhrstutzen 2 und einen Abfuhrstutzen 3 auf, wobei die Stutzenachsen rechtwinklig zueinander stehen. Das Rückschlagventil ist beispielsweise in der Spdsewasserleitung eines nuklearen Dampferzeugers angeordnet, und zwar zwischen der Dnukseite der Speisepumpe und dem Dampferzeugereintritt In der Achsrichtung des Zufuhrstutzens 2 ist das Verschluß-Stück 11 des Rückschlagventils vorgesehen, der mit einer Sitzfläche 4 im Ventilgehäuse 1 zusammenwirkt Das Verschlußstück 11 weist eine Stange 10 auf, die in einer Führung 6 des Gehäuses 1 axial verschiebbar geführt ist An ihrem oberen Ende weist die Stange 10 einen Kolben 12 auf, der in einem an das Gehäuse 1 anschließenden 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 der Stange 10 erstreckt

Der Kolben 12 unterteilt den vom Zylinder 5, dem Deckel 14 und der Führung 6 begrenzten Raum in einen dem Verschlußstück 11 zugewendeten Zylinderraum 20 und einen dem Verschlußstück abgewendeten Zylinderraum 21. Am Zufuhrstutzen 2 ist eine einen ersten Kanal bildende Leitung 25, 35 angeschlossen, die sich an der Stelle 36 in eine einen zweiten Kanal bildende Leitung 38,40 und eine einen dritten Kanal bildende Leitung 37 gabelt Der dritte Kanal 37 führt direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung eines Steuerventils, zu dem dem Verschlußstück 11 abgewendeten Zylinderraum 21, während der zweite Kanal 38 ein Steuerventil 39 enthält und zu dem dem Verschlußstück 11 zugewendeten Zylinderraum 20 führt Zwischen diesem Zylinderraum 4 20 und dem Steuerventil 39 zweigt der weitere Abschnitt 40 des zweiten Kanals ab, der 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 Dampf anlage.

Das Rückschlagventil ist außerdem mit einem zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisenden Schaltventil 27 versehen, das in den ersten Kanal 25,35 eingebaut ist Das Schaltventil 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 Der erste Kanal 25 mündet am einen Eingang des Schaltventils 27 in dessen Zylinderraum, wogegen am anderen Eingang eine Leitung 26 mündet, die am Gehäuse 1 stromunterhalb des Ventilsitzes 4, d. h. der Austrittseite des Rückschlagventils, angeschlossen ist. In der Mitte des Zylinders befindet sich der Ausgang des Schaltventils, an dem der zur Gabelstelle 36 führende Abschnitt 35 des ersten Kanals abzweigt je nach der Stellung des Schieberkolbens 29 wird also der f» Abschnitt 35 mit dem Abschnitt 25 oder mit der Leitung

26 verbunden.

Das Rückschlagventil arbeitet wie folgt: Im Normaibetrieb 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 das Verschlußstück 11 vom Sitz 4 gegen die Kraft der Feder 24 abgehoben wird und sich auf eine Zwischenstellung einstellt Der Druck im ersten Kanal 25 ist etwas höher als derjenige in der Leitung 26, so daß sich der Schieberkolben 29 in der gezeichneten oberen Lage befindet Der im Zufuhrstutzen 2 herrschende Druck pflanzt sich über die Kanäle 25,35,37 und 38 in die beiden Zylinderräume 20 und 21 fort da die Steuerventile 39 und 41 offen bzw. geschlossen sind, so daß das Verschlußstück 11 die bereits erwähnte Zwischenstellung einnimmt

Sinkt die Druckdifferenz am Rückschlagventil gegen Null, z. B. infolge steigenden Druckes in der am Abfuhrstutzen 3 angeschlossenen Leitung, so geht das Verschlußstück 11 unter der Wirkung der Druckfeder 24 in die Schließstellung, noch bevor die Druckdifferenz den Wert Null erreicht hat Der im Zufuhrstutzen 2 herrschende niedrigere Druck des Speisewassers stellt sich danach in den beiden Zylinderräumen 20 und 21 ein. Wenn das Rückschlagventil infolge sinkender Druckdifferenz geschlossen ist steigt der Druck im Gehäuse 1 über denjenigen im Zufuhrstutzen 2, so daß der Schieberkolben 29 aus der gezeichneten Lage in die untere Lage gelangt Infolgedessen pflanzt sich nunmehr der im Gehäuse 1 herrschende höhere Druck über die Leitung 26 und die Kanäle 35,37 und 38 in die beiden Zylinderräume 20 und 21 fort, wobei die Steuerventile 39 und 41 offen bzw. geschlossen sind. Durch das Schaltventil 27 werden also die beiden Zylinderräume 20 und 21 selbsttätig 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 Servokolbens 12 und der Stange 10 zum Zufuhrstutzen 2 hin auftritt.

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 Verschlußstück 11 zugewendete Zylinderraum 20 wird dadurch mit dem Raum niedrigeren Druckes verbunden, so daß der hohe Druck des Speisewassers im Zufuhrstutzen 2 über die Kanäle 25, 35 und 37 in dem dem Verschlußstück 11 abgewendeten Zylinderraum 21 wirkt und zusammen mit der Druckfeder 24 den Kolben 12 abwärts bewegt und damit das Verschlußstück 11 in Schließstellung bringt

An Stelle der beschriebenen Ausführungsform mit zwei Steuerventilen 39 und 41 ist es auch möglich, jeweils an der Abzweigstelle des Kanals 40 ein einziges Steuerventil vorzusehen, z. B. in Form eines Dreiwegeventils. An Stelle des Schieberkolbens 29 im Schaltventil

27 kann auch ein Organ verwendet werden, das Sitztiächen aufweist die mit entsprechenden Flächen im umgebenden Zylinder zusammenwirken, so daß das Schaltventil dicht schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rückschlagventil, dessen Verschlußteil mit einem in einem Zylinder gleitenden Kolben verbunden ist, wobei die eine Seite des Kolbens über ein Steuerventil wahlweise über einen ersten Kanal mit der Eintrittsseite des Rückschlagventils oder über einen zweiten Kanal mit einem Raum niedrigen Druckes verbunden ist und wobei durch Verbindung der einen Seite des Kolbens mit dem ersten Kanal die Öffnungsbewegung des Verschlußstücks unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß