DE2550811A1

DE2550811A1 - Ventil fuer aggressive gase

Info

Publication number: DE2550811A1
Application number: DE19752550811
Authority: DE
Inventors: Gerd Koch; Jakob Kuebbeler; Hans Wichterich
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE2550811C2

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

(S 387) .

11. November 1975

Ventil für aggressive Gase

Die Erfindung betrifft ein Ventil für aggressive Gase mit einer im Ventilgehäuse angeordneten Oberspindel, mit Stopfbuchsringen zur Abdichtung der Oberspindel, mit einer in der Oberspindel drehbar gelagerten, einen Runddichtring als Gleitringdichtung aufweisenden Unterspindel und mit einem an die Unterspindel angedrehten Ventilkegel.

Es sind Gasflaschenventile für Chlor bekannt, bei denen die Absperrung des Ventils durch einen Kegel aus rostfreiem Stahl erfolgt, der drehbar in der Ventilspindel gelagert ist. Bei

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geöffnetem Ventil wird ein Entweichen der Gase aus dem Gasraum des Ventilgehäuses über die Führung der Ventilspindel dadurch verhindert, daß Stopfbuchsringe die Ventilspindel gegen das Ventilgehäuse abdichten.

Der Nachteil dieser Ventile besteht in der unzuverlässigen metallischen Sitzabdichtung. Durch Verschmutzung, Verzug oder durch betriebsbedingte Abnutzung kann es vorkommen, daß der metallische Kegel nicht vollständig auf seinen Sitz im Ventilgehäuse aufsitzt und damit eine Absperrung des Gasstromes nicht mehr sicher gewährleistet ist. Desweiteren ist eine Schwergängigkeit bei der Betätigung des Ventils zu verzeichnen, die einerseits durch die Stopfbuchskonstruktion der Spindelabdichtung hervorgerufen wird, bei der Über Druckringe und eine Überwurfmutter Stopfbuchsringe an die Ventilspindel angepreßt werden, und die andererseits darauf beruht, daß das Bewegungsgewinde durch Korrossion angegriffen werden kann, da dieses innerhalb des Gasraumes angeordnet ist. Indirekt kann diese Schwergängigkeit eine Beschädigung des Ventilsitzes verursachen, wenn bei der Betätigung des Ventils unkontrollierbare Hilfswerkaeuge zur Überwindung der Schwergängigkeit benutzt werden.

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Es sind auch Ventile bekannt, bei denen der Kegel an eine Unterspindel, die drehbar in einer Oberspindel gelagert ist, angedreht ist. Bei diesen Ventilen Übernimmt ein in eine Nut der Unterspindel eingesetzterRunddichtring die primäre und die Stopfbuchsringe die sekundäre Abdichtung des Gasraumes gegen die Atmosphäre. Auch bei dieser Ventilkonstruktion ist eine entsprechende Schwergängigkelt zu verzeichnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für aggressive Gase zu entwickeln, das sicherheitstechnisch, fertigungstechnisch und kostensparend bestehenden Ventilkonstruktionen tiberlegen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß : der Ventilkegel zumindest teilweise als Kegelstumpf ausgebildet

' ist und eine in seine Dichtfläche eingepaßte Ringdichtung aus ; Kunststoff aufweist, wobei der kegelstumpfförmige Teil des Ventil·

kegels so bemessen ist, daß beim Schließen des Ventils zuerst

! die Ringdichtung auf dem Ventilsitz aufliegt und anschließend

der Kegelmantel des Ventilkegels an einen zweiten Ventilsitz des Ventilgehäusesanliegt.

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß primär die organische Ringdichtung als Ventilsitzabdichtung wirksam

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wird, die sich elastisch verformen und dem Ventilsitz anpassen kann. Sollte durch Fremdsubstanzen oder durch ein stark überhöhtes Schließmoment eine Beschädigung der Ringdichtung auftreten, so bietet der Kegelmantel des Ventilkegels eine zweite Möglichkeit, indem er gegen das Gehäuse anliegt, den Gasstrom zu unterbrechen, wodurch die Sicherheit des Ventils im Betrieb erhöht wird. Durch die organische Ringdichtung ist eine Abnützung des Ventilsitzes kaum gegeben und die Ringdichtung kann bei eventuellen Schäden leicht und, da nicht der ganze Ventilkegel ersetzt werden muß, kostengünstig ausgewechselt werden.

Vorteilhafterweise besteht die Ringdichtung aus Kunststoff, nämlich Polychlortrifluoräthylen, der wie Versuche gezeigt haben, gegen aggressive Gase unempfindlich ist.

Bei einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens weist die Unterspindel mit dem kegelstumpfförmlgen Ventilkegel eine ringförmige Nut auf, in die ein Rundichtring, mit Vorteil aus Pluorkautschuk, eingepaßt ist. Dieser Runddichtring dichtet bei geöffnetem Ventil den Betätigungsmechanismus des Ventils gegen den Gasraum primär wirksam ab, wobei der für den Runddichtring ausgewählte Werkstoff bei Betätigung des Ventils niedere Reibungszahlen und dan it Leichtgängigkeit und geringen Verschleiß gewährleistet.

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Mit Vorteil wird die Unterspindel durch einen Zwischenring geführt, wobei dieser auch dje Gleitbahn für den Runddichtring der Unterspindel ist, und der mit einem an seiner Außenseite angedrehten, kegelförmigen Abschnitt in die Bohrung des Ventilgehäuses eingesetzt wird, die eine entsprechende Schräge aufweist. Ein in das Ventilgehäuse von oben eingeschraubter Z/linder hält den Zwischenring auf seinen Sitz. Fertigungstechnisch bedeutet dies eine Erleichterung, da nur die Oberfläche in der Bohrung des Zwischenringes zur Aufnahme der Spindel und als Gleitbahn für den Runddichtring entsprechend genau bearbeitet werden muß.

Außerdem wirkt bei voll geöffnetem Ventil dieser Zwischenring als Anschlag für den Ventilkegel der Unterspindel, wobei der Anschlag als Dichtfläche in der Art ausgebildet ist, daß eine Schräge an der Unterspindel bei ganzer Ventilöffnung gegen den ebenfalls im gleichen Winkel abgeschrägten unteren Rand des Zwischenringes gezogen wird.

Damit ist eine zweite Möglichkeit gegeben, die Betätigungsmechanismen des Ventils gegen den Gasraum abzusperren, und das Eindringen vom Fremdsubstanzen, wie z.B. Feuchtigkeit, welche in Verbindung mit Chlor zu erheblicher Korrossion führen kann, zu verhindern.

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Dadurch, daß die Unterspindel drehbar in der Oberspindel gelagert ist, arbeitet diese metallische Dichtung und auch die vorher genannte sekundär wirksame Ventilsitzabdichtung über längeren Zeitraum störungsfrei.

In dem von oben in das Ventilgehäuse eingeschraubten Zylinder ist das Betätigungsgewinde für die Oberspindel und anschließend daran eine Erweiterungsbohrung für die Aufnahme der Stopfbuchsringe zur Abdichtung der Oberspindel angeordnet. Die an sich bekannte Stopfbuchskonstruktion zur Spindelabdichtung nach außen, die zusätzlich wirksam wird, falls der Runddichtring der Unterspindel undicht werden sollte, ist vorteilhafterweise dadurch verbessert, daß als Werkstoff für die Stopfbuchsringe Polytetrafluoräthylen verwendet wird. Durch die hohe Gleiteigenschaft dieses Werkstoffs wird auch hier die Reibung vermindert und die Leichtgängigkeit des Ventils unterstützt.

Da für Ventilgehäuse, Oberspindel und Einzelteile genormte Teile verwendet werden können, ergibt sich neben den genannten sicherheitstechnischen und fertigungstechnischen Vorteilen auch noch eine kostensparende Herstellung des Ventils.

Anhand eines in der Figur schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispiels wird ein erfindungsgemäßes Ventil für aggressive Gase näher erläutert:

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In ein genormtes Ventilgehäuse 1 ist eine Unterspindel

5 eingesetzt, die durch einen Zwischenring 3 geführt wird. Dieser wird seinerseits mit einem an seiner Außenseite angedrehten kegelförmigen Abschnitt durch einen in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubten Zylinder 2 auf einen entsprechenden Sitz in der Bohrung des Vent11gehäuses 1 gedrückt. An dem unteren Ende der Unterspindel 5 ist ein kegelstumpfförmiger Ventilkegel 4 angedreht, der eine in seine Dichtfläche eingepaßte Ringdichtung 7 aus Kunststoff aufweist. Diese übernimmt die primäre Abdichtung des Ventilkegels 4 gegen das Gehäuse 1. Sekundär wird bei weiterer Schließung des Ventils der Kegelmantel 8 des Ventilkegels als Abdichtung wirksam, indem der Kegelmantel 8 gegen einen Vorsprung im Ventilgehäuse 1 gepreßt wird.

In der Unterspindel 5» die drehbar in einer Oberspindel

6 gelagert ist, ist eine ringförmige Nut eingefräst, in die ein Runddichtring 9 eingelegt ist, der bei Betätigung des Ventils an dem Zwischenring 3 entlanggleitet und der den Gasraum gegen das im Zylinder 2 angeordnete Betätigungsgewinde der Oberspindel 6 und gegen die Atmosphäre abdichtet. Bei ganz geöffnetem Ventil wird eine Schräge 10 an der Unterspindel 5 gegen eine Schräge des Zwischenringe« 3 gezogen, die damit als zweite Dichtmöglichkeit den Gasraum vom Betätigungsgewinde trennt.

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Der Zylinder 2, der an seiner Außenseite einen Sechskant als Ansatz fUr einen Schraubenschlüssel besitzt, weist an seinem oberen Ende eine gegenüber dem Betätigungsgewinde erweiterte Bohrung auf, in der Stopfbuchsringe 11 eine weitere Möglichkeit bieten, den Gasraum gegenüber der Atmosphäre abzudichten. Diese Abdichtung durch die Stopfbuchsringe 11 ergibt sich, indem eine Überwurfmutter 12 über abgeschrägte Druckringe 13 die Stopfbuchsringe 11 gegen die Oberspindel 6 drücken. Bei Abnutzung der Stopfbuchsringe 11 kann die Überwurfmutter 12 nachgestellt werden, wodurch der Druck auf die Stopfbuchsringe 11 erhöht werden kann.

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Claims

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(S 387) - S 75

Sln/fl

Patentansprüche

Γΐ .j Ventil für aggressive Gase mit einer im Ventilgehäuse angeordneten Oberspindel, mit Stopfbuchsringen zur Abdichtung der Oberspindel, mit einer in der Oberspindel drehbar gelagerten, einen Runddichtring als Gleitringdichtung aufweisenden Unterspindel und mit einem an die Unterspindel angedrehten Ventilkegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (4) zumindest teilweise als Kegelstumpf ausgebildet ist und eine in seine Dichtfläche eingepaßte Ringdichtung (7) aus Kunststoff aufweist, wobei der kegelstumpfförmige Teil des Ventilkegels (h) so bemessen ist, daß beim Schließen des Ventils zuerst die Ringdichtung (7) auf dem Ventilsitz aufliegt und anschließend der Kegelmantel (B) des Ventilkegels an einem zweiten Ventilsitz des Ventilgehäuses (l) anliegt.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (7) aus Polychlortrifluoräthylen besteht.

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3· Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Runddichtring (9) der Unterspindel (5) aus Fluorkautschuk: besteht.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilgehäuse (l) und der Unterspindel (5) ein Zwischenring (3) mit einem kegelförmigen Abschnitt eingesetzt ist, dem ein in das Ventilgehäuse (l) eingeschraubter Zylinder (2) zugeordnet ist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (3) als Anschlag des voll

•geöffneten Ventilkegels (4) dient, wobei die Anschlagfläche des Ventilkegels (4) und des Zwischenringes (3) als Dichtfläche (10) ausgebildet ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchsringe (ll) zur Abdichtung der Oberspindel (6) aus Polytetrafluoräthylen bestehen.

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