DE2632587C2 - Doppelsitzventil mit Leckkontrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelsitzventil mit Leckkontrolle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein Doppelsitzventil der einleitend gekennzeichneten Gattung ist in der DE-PS 25 32 838 vorgeschlagen. Bekannte Ausführungsformen dieses Doppelsitzventils, bei denen die beiden Ventilstangen zu einem gemeinsamen Antrieb führen, haben den Nachteil, daß sie eines Sonderantriebs mit Doppelfunktion bedürfen. Auf den insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswerten Einsatz eines einfachen Standardantriebs muß verzichtet werden.

Da in der Regel bei reinigungsfähigen Ausführungsformen der bekannten Doppelsitzventile der Ringspalt zwischen den beiden Ventilstangen oder die hohlgebohrte innere Ventilstange als Transportweg für Reinigungsflüssigkeit zum von den beiden Ventiltellern gebildeten Leckage-Hohlraum benutzt wird, gelangt unter Umständen über einem Defekt der diese Räume zum Antrieb hin abdichtenden Dichtungen aggressive Reinigungsflüssigkeit in den Antrieb.

Weiterhin ist bei bekannten Doppelsitzventilen eine eindeutige Information über das Schließen der beiden Ventilsitze nur über zwei voneinander unabhängige Rückmeldeeinrichtungen erreichbar. In der Regel wird aus Kostengründen nur eine Rückmeldeeinrichtung installiert Die vielfach geübte Praxis, die Leckage des nicht ordnungsgemäß geschlossenen zweiten Ventilsitzes über die den Leckage-Hohlraum mit der Atmesphäre verbindende Ablaufbohrung anzuzeigen, kann technisch, sicherheitstechnisch und hygienisch nicht bef riedigen.

Die im einzigen Anspruch angegebene Erfindung soll bei einem reingigungsfähigen Doppelsitzventil mit Leckkontrolle sicherstellen, daß die mit dem in der Einbaulage des Doppelsitzventils unten liegenden Ventilteller verbundene Ventilstange den oben liegenden Ventilteller beim Schließvorgang nach einem definierten Teilhub zwangsweise mitnimmt, so daß am Ende der Schließbewegung eine definierte Endlage des oben liegenden Ventiltellers, d.h. eine Hubsicherung, erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die obere Stirnfläche der Hohlstange als untere Anschlagfiäche für eine obere Anschlagfläche eines an der Ventilstange vorgesehenen Bundes ausgebildet und koaxial zur Ventilstange eine Feder zwischen einem Widerlager am Bund und einem Widerlager an dem außerhalb des Vsntilgehäuses liegenden Abschnitt der Hohlstange unter Vorspannung angeordnet ist.

Die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Maßnahmen sind zwar aus der DE-PS 8 55 183 bekannt und dienen dort der Hubsicherung eines Doppelsitzventils mit Leckkontrolle mit zwei relativ zueinander bewegbaren Ventiltellern, deren kleinerer mit einer aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Ventilstange fest verbunden ist und beim Öffnungsvorgang nach einem Teilhub am anderen zum Anschlag kommt und diesen bei der weiteren Öffnungsbewegung gleichfalls in die Offenstellung überführt, sowie mit einem sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung zwischen den Ventiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum, der über eine mit dem unten liegenden größeren Ventilteller fest verbundene, koaxial zur Veniilstange angeordnete, im Ventilgehäuse abdichtend gelagerte Hohlstange mit der Atmosphäre in Verbindung

« steht. Bei dem Doppelsitzventil gemäß DE-PS 8 55 183 handelt es sich um ein sogenanntes Umschaltventil, das weder in seiner Schließ- noch in seiner Offenstellung reinigbar ist, da es keine Zuleitung für eine Reinigungsflüssigkeit aufweist, und bei dem lediglich der Leckageso Hohlraum über eine Nut innerhalb der Hohlstange mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Sobald bei dem bekannten Umschaltventil von dessen Hubsicherung Gebrauch gemacht wird, wird die Verbindung zwischen Leckage-Hohlraum und Atmosphäre zwangsläufig verschlossen, so daß dadurch die Leckanzeige außer Funktion gesetzt wird. Eine Übertragung der der Hubsicherung bei dem Umschaltventil dienenden bekannten Maßnahmen auf ein Doppelsitzventil der einleitend gekennzeichneten Gattung ergäbe eine gesteuerte Verbindung zwischen Leckage-Hohlraum und Atmosphäre, die abhängig von der Inanspruchnahme der Hubsichcrung wäre, so daß eine wirksame Leckkontrolle in jeder beliebigen Schaltstellung des Doppelsitzventils nicht mehr vorlage.

Das erfindungsgemäß ausgestaltete, reinigungsfähige Doppelsitzventil mit Leckkontrolle zeichnet sich gegenüber bekannten Doppelsitzventilen durch folgende Vorteile aus:

— Es ist ein einfacher Standardantrieb verwendbar, da die zweite Feder nicht im Antriebsgehäuse, sondern zwischen diesen: und dem Ventilgehäuse angeordnet ist.

— Bei einem Defekt der das Transportsystem für Reinigungsflüssigkeit gegen benachbarte Räume abdichtenden Dichtungen gelangt keine aggressive Reinigungsflüssigkeit in den Antriebsraum, da die Hohlstange mit ihrem Ringspalt, der ein Teil des Transportsystems darstellt, vor dem Aniriebsgchäuse enciiet

— Durch eine Anschlagflächc an der Hohlstange und an der in das Antriebsgehäuse führenden Ventilstange wird eine Hübsicherung des mit der Hohlstange verbundenen oben liegenden Ventiltellers erreicht. In der Schließstellung des Doppelsitzventils ist der oben liegende Ventilteller äußerstenfalls um einen definierten Teilhub, der sich aus dem einstellbaren Abstand der Anschlagflächen ergibt, von seiner Sitzfläche entfernt Bei dieser sich in der Schließstellung des Doppelsitzventils aus dem Abstand der Anschlagflächen ergebenden maximalen Offenstellung des oben liegenden Ventiltellers ist weiterhin konstruktiv sichergestellt, daß der mit einem vorzugsweise zylindrischen Ansatz ausgestattete oben liegende Ventilteller mit dem Ventilgehäuse einen Teller-Ringspalt bildet, der die Wirkung eines Drosselspaltes mit im vorhinein bestimmbaren Leckverlusten besitzt.

Ein in seiner Einbaulage dargestelltes Ausführungibeispiel der Erfindung wird anhand der einzigen Figur der Zeichnung nach Aufbau und Wirkungsweise erläutert.

In einem Ventilgehäuse 1 befinden sich zwischen Ventilgehäuseteilen 2 und 3 eine untere und eine obere Sitzfläche la und ib. Ein unterer Ventilteller 4 liegt auf der unteren Sitzfläche la und ist mit einer angetriebenen, nach oben ars dem Ventilgehäuseteil 2 herausgeführten Ventilstange 4a starr verbunden, die sich unterhalb des unteren Ventiltellers 4 in ein Rohr 4d mit einer Ablaufbohrung 4c verlängert. Das Rohr Ad wird durch den Ventilgehäuseteil 3 in die Atmosphäre geführt. Der untere Ventilteller 4 bildet zusammen mit einem oberen Ventilteller 5 einen Leckage-Hohlraum 8, der über Bohrungen oder Schlitze 4b eine Verbindung zur Ablaufbohrung 4c besitzt. Der obere Ventilteller 5 verlängert sich in eine die Vf ntilstange 4a konzentrisch umschließende und mit dieser einen Ringspalt 5d bildende Hohlstange 5a, die gleichfalls nach oben aus dem Ventilgehäuseteil 2 herausgeführt wird. Der obere Ventilteller 5 besitzt an seiner Unterseite einen zylindrischen Ansatz 5g, der bereits vor dem Erreichen der Endlage des oberen Ventiltellers 5 auf seiner oberen Sitzfläche ib mit dem Ventilgehäuse 1 einen Teller-Ringspalt Ii bildet. Die Hohlstange 5a ist an ihrem zu einem Antriebsgehäuse 12 weisenden Ende als Anschlußstück 5b ausgebildet, das eine zum Ringspalt 5d führende seitliche, radial orientierte Anschlußöffnung 5c für Reinigungsflüssigkeit, an ihrer oberen Stirnfläche eine untere Anschlagfläche 5e zur Hubsicherung, ein Widerlager 5/für eine Feder 10 und eine Nut 6 für einen die Ventilstange 4a gegen das Anschlußstück 5b abdichtenden Dichtring 7 besitzt. Die Ventilstange 4a besitzt oberhalb des Anschlußstückes 5b einen Bund 4e, der so ausgebildet ist, daß er ein zweites Widerlager 4g für die Feder 10 und eine obere Anschlagfläche 4f zur Hubsicherung aufnimmt. Als Antrieb ist in dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel beispielhaft ein Feder-Kolben-An trieb vorgesehen. Das einem Kolben 4h, der mit der Ventilstange 4a starr verbunden ist, beaufschlagende und axial nach oben treibende Arbeitsfluid strömt bei der öffnungsbewegung des Doppelsitzvent'üs durch einen Ar beitsfluid-Anschluß 13 in das Antriebsgehäuse 12 ein. Die Schließbewegung erfolgt durch die von einer Antriebsfeder 9 erzeugte Rückstellkraft bei durch den Arbeitsfluid-Anschluß 13 aus den Antriebsgehäuse 12 aus- strömendem Arbeitsfluid.

Die Öffnungsbewegung des Doppelsitzventils wird eingeleitet durch das Einströmen von Arbeitsfluid unter Druck über den Arbeitsfluid-Anschluß 13 in den Raum zwischen Antriebsgehäuse 12 und Kolben 4h. Wenn die aus dem Arbeitsfluiddruck und der Kolbenfläche resultierende Kolbenkraft die Vorspannkraft der Antriebsfeder 9 übersteigt, wird die Antriebsfeder 9 zusammengedrückt Der Kolben 4/> und die mit ihm starr verbundene Ventilstange 4a mit dem Bund 4e und dem unteren Ven tilteller 4 werden aufwärts bewegt Der Abstand zwi schen der unteren und oberen Anschlagfläche Se. 4f vergrößert sich. Dadurch vermindert sich die Vorspannkraft der die Schließkraft des oberen Ventiltellers 5 auf der oberen Sitzfläche ib erzeugenden Feder 10 zwi sehen den Widerlagern 4g, 5f, bis der unten liegende Ventilteller 5 nach einem bestimmten Teilhub am oben liegenden zum Anschlag kommt und diesen bei der weiteren Öffnungsbewegung gleichfalls in die Offenstellung überführt Die Anpreßkraft der Ventilteller 4,5 gegen einander ergibt sich aus der durch den Abstand der Widerlager 4g und 5/resultierenden Vorspannkraft der Feder 10.

Die Schließbewegung des Doppelsitzventils wird eingeleitet durch das gesteuerte, von der Rückstellkraft der Antriebsfeder 9 bewirkte Ausströmen des Arbeitsfluids über den Arbeitsfluid-Anschluß 13 aus dem Antriebsgehäuse 12. Kolben 4h, Ventilstange 4a zusammen mit dem Bund 4e und dem unteren Ventilteller 4 bewegen sich abwärts. Zuerst legt sich der obere Ventilteller 5 auf seine obere Sitzfläche ib. Bei der weiteren Abwärtsbewegung wird die Feder 10 über das obere Widerlager 4g des Bundes 4e weiter zusammengedrückt. Sobald der untere Ventilteller 4 mit der Vorspannkraft der Antriebsfeder 9 auf seine untere Sitzfläche la gedrückt wird, stützt sich die volle Vorspannkraft der Feder SO al;> Schließkraft über den oberen Ventilteller 4 auf der oberen Sitzfläche ib ab. In der Schließ- wie in der Offenstellung ist eine Reinigung des Leckage-Hohlraumes 8 möglich. Die Reinigungsflüssigkeit tritt bei A in die An schlußöffnung 5c des Anschlußstückes 5f> ein. strömt durch den Ringspalt 5c/in den Leckage-Hohlraum 8 ein, um diesen über die Bohrungen oder Schlitze 46 und die

Ablaufbohrung 4c wieder zu verlassen. Für den Fall, daß bei der Schließbewegung des Dop-

pelsitzventils die Baueinheit oberer Ventilteller 5, Hohlstange 5a und Anschlußstück 56 hängen bleibt, legt sich die obere Anschlagfläche 4/des Bundes 4e der angetriebenen Ventilstange 4a gegen die untere Anschlagfläche 5e des Anschlußstückes 5b und nimmt dieses zwangs weise mit. Diese Zwangsmitnahme endet mit dem Auf sitzen des unteren Ventiltellers 4 auf seiner unteren Sitzfläche la. Der obere Ventilteller 5 ist dann um den in der ordnungsgemäßen Schließstellung der beiden Ventilteller 4, 5 vorgesehenen, beliebig klein zu haltenden, einstellbaren Abstand der oberen und unteren Anschlagfläche 4funa 5e von seiner oberen Sitzfläche ib entfernt. In dieser Stellung bildet sein zylindrischer Ansatz 5g mit dem Ventilgehäuse 1 bereits den Teller-

Ringspalt 11. Ist aus irgendwelchen Gründen das selbsttätige und vollständige Schließen des oberen Ventiltellers 5 unter der Vorspannkraft der Feder 10 nicht zu erreichen, so ergibt sich im ungünstigten Fall eine maximale Leckage, die sich aus den konstruktiv festgelegten Abmessungen des Teller-Ringspalts 11 im Zusammenhang mit dem Abstand der oberen und unteren Anschlagfläche 4f, 5e ergibt und die in jedem Fall beliebig klein zu halten ist. Das Schließen bzw. öffnen des unteren Ventiltellers 4 wird über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Rückmeldeeinrichtung angezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Doppelsitzventil mit Leckkontrolle mit zwei relativ zueinander bewegbaren Ventiltellern, deren kleinerer mit einer im Einbauzustand des Doppelsitzventils nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Ventilstange unbeweglich verbunden ist und beim Öffnungsvorgang nach einem Teilhub am anderen zum Anschlag kommt und diesen bei der weiteren Öffnungsbewegung gleichfalls in die Offenstellung überführt, sowie mit einem sowohl in der Schließ- wie auch in der Offenstellung zwischen den Ventiltellern eingeschlossenen Leckage-Hohlraum, der über ein mit dem unten liegenden Ventilteller verbundenes, im Ventilgehäuse unten abgedichtet gelagertes Rohr mit der Atmosphäre verbunden ist und eine Zuleitung für eine Reinigungsflüssigkeit aufweist, wobei der kleinere Ventilteller unterhalb des größeren Ventiltellers angeordnet und mit der Ventilstange über das Rohr verbunden ist, das oberhalb des unteren Ventiltellers in den Leckage-Hohlraum führende Bohrungen oder Schlitze aufweist, und der obere Ventilteller mit einer auf der Ventilstange gelagerten, zusammen mit dieser einen Teil der Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit bildenden Hohlstange verbunden ist, und wobei die Hohlstange über eine Lager- und Abdichtungsstelle nach oben aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist und außerhalb des oberen Ventilgehäuses ein die Reinigungsflüssigkeit zum durch Ventil- und Hohlstange gebildeten Ringspalt führendes Zuleitungsrohr an die Hohlstange angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stirnfläche der Hohlstange (5a) als untere Anschlagfläche (5e) für eine obere Anschlagfläche (4f) eines an der Ventilstange (4a) vorgesehenen Bundes (4e) ausgebildet und koaxial zur Ventilstange eine Feder (10) zwischen einem Widerlager (4g) am Bund und einem Widerlager (5i) an dem außerhalb des Ventilgehäuscs (1) liegenden Abschnitt der Hohlstange unter Vorspannung angeordnet ist.