DE2646411A1

DE2646411A1 - Rueckschlag-hubventil mit stossdaempfer

Info

Publication number: DE2646411A1
Application number: DE19762646411
Authority: DE
Inventors: Eldert B Pool
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Sensus Spectrum LLC
Priority date: 1975-10-14
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1977-04-28
Also published as: GB1555083A; CH602976A5; JPS5248839A; FR2328148A1; US4046164A; SE7611359L; CA1075129A; SE433774B; IT1068858B; DE2646411C2; BE847296A; FR2328148B1; ES452369A1; JPS60180876U; NL7611350A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-C: ο.τι. Dipl.-Irf. <*) C / P / 1 1

E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser Z Q k D k I I

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

14. Oktober 1976

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION
600 Grant Street
Pittsburg, Pennsylvania 15219 /V.St.A.

Unser Zeichen; R 912

Rückschlag-Hubventil mit Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft ein Rückschlag-Hubventil wie es insbesondere in der Druckleitung einer Speisewasserpumpe eines Kernkraftwerkes benützt wird.

Derartige Rückschlag-Hubventile, wie sie beispielsweise in der US-PS 2 665 877,auf die wegen weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird, beschrieben sind, werden an der Druckseite von Speisewasserpumpen in Kernkraftwerken eingesetzt, um einen Rückfluß durch eine nicht arbeitende Pumpe zu vermeiden, der mit Rücksicht auf die Förderung anderer Pumpen im System auftreten könnte. Das Rückschlagventil wird durch die normale Strömung von der. Pumpe her geöffnet und schließt bei Ende der Strömungsbewegung. Beim Ende der normalen Strömung wird der Ventilteller durch Schwerkraft in den Speisewasserstrom abgesenkt, wobei jeglicher Rückstrom den Ventilteller fest an seinen Sitz andrückt. Bei einem Einsatz im Speisewassersystem eines Kernkraftwerkes sollte das Ventil, wenn irgend möglich, aiitomatisch arbeiten, da ein solches automatisches Ventil unabhängig von äußeren Einflüssen arbeiten kann und kein Eindringen in den Druckbereich von außen erforderlich. 709817/0959

Dies vermindert die Gefahr von Leckagen und beseitigt die Notwendigkeit von Dichtpackungen wie im Falle von außerijbetätigter Ventile.

Wie in den US-PSen 2 665 877 oder 2 688 980, auf die insoweit ausdrücklich Bezug genommen wird, näher veranschaulicht ist, ist im Speisewassersystem eine Druckausgleichleitung vorgesehen, welche sicherstellt, daß während des Pumpenbetriebes der Schließkörper des Ventiles vollständig aus £..?■?. Strömungsweg des Pumpendruckwassers herausgezogen ist. Die Druckausgleichs leitung steht mit der Druckleitung stromab des Ventiles in Strömungsverbindung und erhält von dort har sinsn geringeren Druck, als er auf den Ventilteller wirkt, da entlang der Leitung ein Druckabfall erfolgt. Das andei-s Ende der Druckausgleichsleitung steht mit dem Bereich oberhalb des Schließkörpers in Verbindung, so daß der resultierende Dii-ierenzdruck auf den Schließkörper wirkt und die auf den Schließkörper wirkende Schwerkraft überwindet, so daß der Schließkörper, also in der Regel der Ventilteller, bei den erwarteten Strömungsbedingungen voll aus der Strömung herausgezogen ist.

Durch die verstärkte Betonung der Sicherheit und der Zuverlässigkeit aller Bereiche eines Kernkraftwerkes sind auch die Auswirkungen eines plötzlichen vollständigen Bruches der Speisewasserleitung zwischen der Pumpe und dem Rückschlag-Hubventil untersucht worden. Durch eine mathematische Analyse, welche sich auf übliche und anerkannte Berechnungs- und Untersuchungsmethoden stützt, konnte gezeigt werden, daß ein Rückschlag-Hubventil entsprechend desjenigen gemäß US-PS 2 665 877 unter solchen extremen Bedingungen nicht zufriedenstellend arbeiten würde. Für die Zwecke der Untersuchung ist angenommen worden, daß das Speisewassersystem Wasser mit einem Druck von 86 bar (1250 psi) bei 215°C (420⁰F) enthält, welches mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2370t (5220000 Pounds) pro Stunde von der drohenden Bruchstelle weg fließt. Diese Strömungsge-

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schwindigkeit ergibt etwa 7 m/s (23 Fuß pro Sekunde) durch einen lichten Leitungsquerschnitt von 40 an (15 1/2 inch), wobei ein Eüclcschiag-Hubventil mit 45 cm Durchmesser eingesetzt ist. Das in der Untersuchung verwendete Ventil unterscheidet sich geringfügig von demjenigen gemäß US-PS 2 665 dadurch _a daß die Arbeitskammer bei dem verwendeten Ventil in einem Winkel von 45 gegenüber der- Speisewasserleitung geneigt angeordnet ist_s wie dies anhand der Zeichnung weiter unten noch deutlich wird. Die Berechnungen berücksichtigten auch solche Einflüsse, wie etwa_p daß das Wasser· bei einem Druck von etwa 20 bar (300 psi) nach dem Bruch zunehmend in gesättigten Dampf übergeht ₉ während ansonsten die günstigsten Parameter für den Betrieb des Ventils zugrundegelsgt im

Es zeigte sich jedocli_p daß im Falle eines solchen Bruches ein zu harter Schlag des Schließkörpers auf die Sitzfläche erfolgt und außerordentlich starke ₀ hämmernde Wasserschwingungen auftreten. Insbesondere würden sich bei dem untersuchten Ventil schwere plastische Verformungen des Sitzbereiches als Folge einer Auftreffgeschwindigkeit des Schließkörpers von 27 m/s (90 Fuß pro Sekunde) und eines Druclcwellenstoßes in der Speise wasser leitung von mehr als 69 bar (IOOO psi) zusätzlich zu den 86 bar (1250 psi) Betriebsdruck des Speisewassers ergeben. Die abgeschrägte Dichtfläche des Ventiles könnte beispielsweise axial um mehr als 6 mm (0,25 ieieh) plastisch verformt werden, so daß nach dem Bruch keine zufriedenstellende Abdichtung am ■Ventil erzielt werden könnte. Die außerordentlich starke Druckwelle könnte eine Reihe von Bauteilen des Systems beschädigen und beispielsweise die Stützen der Leitung überbelasten, so daß diese brechen.

Da sich somit zeigte, daß ein normales Rückschlag-Hubventil unter derartigen Bedingungen nicht mehr zufriedenstellend arbeiten könnte, wurde die Verwendung eines anderen, vorliegenden Ventils in Erwägung gezogen. So wurde beispielsweise ein von außen her betätigbares Ventil gemäß US-PS 3 888 280

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in dieser Hinsicht auf seine Einsatzfähigkeit untersucht. Ein derartiges Ventil würde durch Betätigung seiner äußeren Steuerglieder automatisch geschlossen, wenn ein zugeordnetes Fühlsystem einen Druckabfall im Speisewasser feststellt. Ohne weitere Abänderungen würde jedoch dieses bekannte Ventil für einen vollständigen Abschluß eine Zeitspanne von 3 bis 5 Sekunden benötigen, was zu merklichen Speisewasserverlusten führen würde. Darüberhinaus weist das Ventil gemäß US-PS 3 888 280 eine Reihe von Merkmalen auf, welche es als eine Alternative für die üblichen Speisewasserpumpen-Rückschlagventile uninteressant machen. Da das Ventil von außen betätigbar ist, weist es eine große Anzahl von Elementen auf, die für ein Rückschlagventil nicht erforderlich sein sollten. Das Ventil ist vergleichsweise teuer, erfordert ein Eindringen in den Druckbereich und erfordert darüberhinaus in der Regel zusätzlichen Bauraum, was die Gesamtauslegung des Systems erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Rückschlag-Hubventiles für die Pumpendruckleitung, welches nach einem plötzlichen, vollständigen Bruch der Leitung zwischen dem Ventil und der Pumpe zufriedenstellend abschließt. Weiterhin soll nach einem solchen Bruch keine zu hohe Auftreffenergie des Schließkörpers auf den Sitz auftreten. Schließlich sollen auch hämmernde Druckwellen nach einem solchen Bruch vermieden werden. Endlich soll das Ventil ohne äußere Betätigungsmittel innerhalb der Druckgrenzen des Systems gehalten bzw. gewartet werden können, ohne dabei teuer oder schwierig in der Herstellung zu sein und ohne mehr als nur minimalen Bauraum im Speisewassersystem zu erfordern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Rückschlag-Hubventil geschaffen, welches nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Arbeitskammer aufweist und dessen Einlaß und Auslaß mit dem unteren Abschnitt' der Arbeitskammer .in Verbindung -stehen. Die Arbeitskammer weist in ihrem unteren Bereich einen

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Ventilteller auf, der aus der Schließstellung in die Offenstellung axial beweglich ist. Der Ventilteller liegt in seiner Schließstellung gegen eine entsprechend geformte Dichtfläche im unteren Abschnitt an, um eine Strömung vom Auslaß zum Einlaß durch die Arbeitskammer hindurch zu vermeiden. In seiner Öffnungssteilung ist der Ventilteller von der Dichtfläche abgehoben, um eine Strömung vom Einlaßanschluß zum Auslaßanschluß zu ermöglichen. Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Stauplatte fest in einem Mittelbereich der Arbeitskammer vorgesehen und teilt die Arbeitskammer in einen oberen und einen unteren Abschnitt. Ein zylindrischer Schaft erstreckt sich axial vom Teller auf der von der Dichtfläche abgewandten Seite durch eine axiale Öffnung in der Stauplatte derart, daß der Schaft gleitbeweglich in der Öffnung aufgenommen ist und das Ende des zylindrischen Schaftes im oberen Abschnitt der Arbeitskammer liegt. Ein Kolben ist am oberen Ende des zylindrischen Schaftes gelagert und erstreckt sich radial vom Schaft aus in Richtung auf die Innenoberfläche des oberen Abschnittes. Der Kolben, die Innenoberfläche und die Stauplatte bilden eine Dämpfungskammer des Ventiles im oberen Abschnitt der Arbeitskammer. Die Dämpfungskammer faßt ein vorbestimmtes Volumen von Flüssigkeit wenn der Ventilteller in seiner Offenstellung ist, und ein geringeres Volumen der Flüssigkeit, wenn der Ventilteller in seiner Schließstellung ist. Weiterhin ist eine Einrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit vorgesehen, mit der die Flüssigkeit die Dämpfungskammer bei der Bewegung des Ventiltellers von seiner Offenstellung in seine Schließstellung verlassen kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rückschlag-Hubventil in seiner Offenstellung für den normalen Pumpenbetrieb und

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Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform in der Schließstellung.

Wie die Zeichnung veranschaulicht, weist ein Rückschlag-Hubventil 10 ein Einlaßrohr 12 und ein Auslaßrohr 14 auf, durch welche hindurch beim normalen Betrieb einer Speisewasserpumpe od. dgl. Flüssigkeit in der Zeichnung von links unten nach rechts oben strömt. Eine Arbeitskammer 16 des Ventils ist in einem Winkel von etwa 45° gegenüber dem Einlaßrohr 12 und dem Auslaßrohr 14 geneigt und weist eine zylindrische Seitenwand sowie eine dichte End?*bdeckung 18 auf. Die Arbeitskammer 16 weist weiterhin eine Dichtfläche 19 auf, gegen die ein Ventilteller 20 zur Vermeidung einer Rückströmung durch das Ventil 10 anliegt, wenn die nicht näher dargestellte Pumpe abgestellt wird oder wenn stromauf des Ventils ein Leitungsbruch auftritt, wie dies weiter oben erläutert ist. Eine strichpunktiert angedeutete Führungsstrebe 23 für den Ventilteller stellt sicher, daß der Ventilteller 20 fluchtend zur Dichtfläche 19 während der Schließbewegung ausgerichtet ist, stört jedoch die Strömung bei geöffnetem Ventil nicht. Zusätzlich zum Ventilteller 20 weist der insgesamt mit 21 bezeichnete Schaltteil des Ventiles 10 einen zylindrischen Schaft 22 auf, der sich vom Ventilteller 20 aus nach oben erstreckt und an seinem äußeren Ende 26 einen Kolben 24 trägt.

In der Offenstellung, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, arbeitet das Ventil 10 in ähnlicher Weise wie das aus der US-PS 2 665 877 bekannte Ventil. Wie weiter oben bereits erläutert ist, wird der Ventilteller 20 von der Dichtfläche 19 in Richtung auf seine Offenstellung grundsätzlich durch die Speisewasserströmung von dem Einlaßrohr 12 zum Auslaßrohr 14 abgehoben. Eine Druckausgleichsleitung 28 erstreckt sich von einer oberen Kammer 30 der Arbeitskammer 16 zum Auslaßrohr 14, so daß der stromab des Ventils in dem Auslaßrohr 14 herrschende Druck auch an der Oberseite des Kolbens 24 wirkt. Da der Druck in der oberen Kammer 30 geringer ist als der von unten auf den

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Ventilteller 20 wirkende Druck, bleibt der Schaltteil 21 des Ventiles 10 bei üblichen Betriebsströmungsgeschwindigkeiten in seiner vollen Offenstellung, obwohl die Schwerkraft das Schaltteil in die Strömungsbahn zu ziehen sucht.

Beim Abstellen der Pumpe oder bei einem Bruch der Leitung, wie er weiter oben erläutert ist, steuert ein Stoßdämpfer 32 die Schließgeschwindigkeit. Der Stoßdämpfer 32 ist durch den Kolben 24, die zylindrische Seitenwand 17 und eine Stauplatte 34 gebildet, welche den zylindrischen Schaft 22 umgibt. Die Stauplatte 34 ist starr in der Arbeitskammer 16 montiert und gestattet Relativbewegungen des zylindrischen Schaftes gegenüber der Stauplatte bei der Bewegung des Schaltteiles 21 zwischen der Offen- und der Schließstellung. Wenn die^normale Strömung durch das Ventil 10 unterbrochen wird, so üben das Gewicht des Schaltteiles 21 und andere, auf den Ventilteller wirkende Kräfte einen Zug in Richtung auf die Schließstellung des Ventiles aus. Die Bewegung des Schaltteiles 21 in die Schließstellung wird jedoch durch die zwischen der Stauplatte und dem Kolben 24 eingeschlossene Flüssigkeit behindert. Ein Teil des im Stoßdämpfer 32 bei der Ausführungsform gemäß Fig. eingeschlossenen Wassers wird durch einen Spalt 35 von vorbestimmter Größe zwischen dem Schaft 22 und der Öffnung 36 in der Stauplatte 34 für den Durchtritt des Schaftes aus dem Stoßdämpfer herausgedrückt. Darüberhinaus entweicht Wasser durch einen Spalt 37 vorbestimmter Größe zwischen der zylindrischen Wand 17 und dem Kolben 24 in die obere Kammer 30 hinein. Die durch den Kolben 24 und um den Schaft 22 herum gedrosselt abströmende Flüssigkeit vermindert die Geschwindigkeit, in der der Schaltteil 21 abgesenkt werden kann.

Der Stoßdämpfer 32 kann während der gesamten Schließbewegung eine der Schließbewegung entgegengerichtete Kraft auf das Schaltteil 21 ausüben, um eine Beschädigung der Dichtfläche und zu starke Druckwellen selbst bei plötzlichem völligem

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Leitungsbruch zu vermeiden. Die Größe der Spalte 35 und 37 kann vermindert werden, um die Geschwindigkeit der Schließbewegung weiter zu vermindern. Dabei wird jedoch ein Punkt erreicht, an dem bei zu kleinen Spalten ein mechanisches Verkanten oder Festklemmen der Bauteile auftreten kann.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann die Strömung um den Kolben 24 und um den Schaft 22 alternativ ohne die Gefahr mechanischer Verklemmungen auch durch Dichtringe 38 bzw. 40 gesteuert werden, wenn noch niedrigere Schließgeschwindigkeiten erzeugt werden sollen. Der Dichtring 38 umgibt den Kolben und gleitet an der zylindrischen Seitenwand 17 während der gesamten Abwärtsbewegung des Kolbens 24. Der Dichtring 40 ist am Umfang des Schaftes 22 in der Stauplatte 34 gelagert und liegt gleitend während der gesamten Schließbewegung des Schaltteiles 21 am Schaft 22 an. Darüberhinaus kann eine Abströmung aus dem Stoßdämpfer 32 zur Arbeitskammer 16 unterhalb der Stauplatte 34 auch durch Bohrungen 42 erzielt werden, welche die Stauplatte 34 durchsetzen. Obwohl die Dichtringe 38 und 40 und die Bohrungen 42 eine weitgehende Freizügigkeit bei der Einstellung der Abströmgeschwindigkeit und damit der Dämpfung durch den Stoßdämpfer 32 ermöglichen, ist die Montage der Dichtringe 38 und 40 mit einem gewissen, verteuernden Aufwand verbunden, wird durch die Dichtringe die Montage und die Wartung komplizierter und sind Ventilbauteile geschaffen, die brechen oder sonst wie beschädigt oder zerstört werden können, so daß hierdurch die Möglichkeit eines Klemmens des Ventils in der Offen- oder Schließstellung besteht. Es hat sich gezeigt, daß Dichtringe gemäß der Ausführungsform gemäß Fig. 2 in der Regel nicht erforderlich sind, da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 solche Toleranzen gewählt werden können, daß die gewünschte Einstellung der Dämpfungseigenschaften an den Spalten 35 und 37 erreicht wird, ohne daß die Gefahr eines Klemmens des Ventils besteht.

, Durch eine mathematische Untersuchung unter Verwendung aner-

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kannter Ingenieur- und analytischer Methoden ist ein zufriedenstellendes Schließverhalten des Ventiles 10 in beiden dargestellten Ausführungsformen verifiziert worden. Bei der Untersuchung ist angenommen worden, daß die verschiedenen komplexen Kräfte, die auf das Ventil zur Herbeiführung der Schließbewegung einwirken, die jeweils nachteiligsten Auswirkungen haben, um sicherzustellen, daß bei positivem Ergebnis der Untersuchung auch tatsächlich ein zufriedenstellendes Schließverhalten erreicht wird. Die Ergebnisse für vier alternative Ausführungsformen sind nachstehend wiedergegeben.

Ausbildung Schließge- Schließ- geschätzter

schwindigkeit zeit Druckstoß

(m/s) (s) (über 86 bar)

Kein Kolbenring (bar)

(0,7 mm Durchmesserspiel)

Kein Stauplattenring '*⁵ °'^{23 11}

(4,5 mm Durchmesserspiel)

Kein Kolbenring

(0,7 mm Durchmess er spiel) ^₄₃ ^₇₉ ' 3,25

Kein Stauplattenring

(1 mm Durchmesserspiel)

Ein Kolbenring

Kein Stauplattenring °'^{3 1}'^{15 2}'⁵⁵

Ein Kolbenring

Ein Stauplattenring

Zwei Bohrungen 0,04 7,0 0,35

5,3 mm Durchmesser

Die bevorzugte Ausbildung ist die oben an zweiter Stelle aufgeführte. Es ist ermittelt worden, daß während der Schließzeit von 0,70 Sekunden der Speisewasserabfluß infolge eines Bruches auf einen annehmbaren vernünftigen Wert von etwa 450 kg (IOOO pounds)

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.-ir-

Speisewasser begrenzt ist, was weniger ist als 1/4 des anfänglichen Inhaltes der Speisewasserleitung.

Um die Arbeitsweise des Ventiles 10 während der Schließbewegung voll zu verstehen, ist darauf hinzuweisen, daß eine Steuerung der Wassermenge in der oberen Kammer 30 während der Schließbewegung nicht erforderlich ist. Die Absenkgeschwindigkeit des Kolbens 24 führt zu einer schnellen Volumensvergroßerung der Kammer 30, die nicht durch Speisewassernachfluß durch die Druckausgleichsleitung 28 aufgefüllt werden kann, so daß das Speisewasser in der Kammer 30 bei der Schließbewegung nicht in flüssigem Zustand gehalten werden kann. Da jedoch das Speisewasser bei erhöhter Temperatur vorliegt, geht das in der oberen Kammer eingeschlossene Wasser schnell in die Dampfphase über, so daß die Schließbewegung nicht unzulässig behindert wird, wie dies der Fall wäre, wenn das Wasser in der oberen Kammer flüssig bleiben würde. Da jedoch das Speisewasser in der oberen Kammer 30 bei der Schließbewegung aufkocht, ist es nicht die Volumensvergroßerung der oberen Kammer 30, sondern vielmehr die Volumensverringerung des Stoßdämpfers 32, der mit flüssigem Wasser gefüllt ist, welche die Schließbewegung verzögert.

Zwei weitere Merkmale des Rückschlagventiles 10 haben besondere Bedeutung für dessen Arbeitsweise. So ist ein Absperrorgan 44 in der Druckausgleichsleitung 28 vorgesehen, so daß diese je nach Bedarf von außen abgeschlossen werden kann, um den Druck stromab des Ventiles 10 von der oberen Kammer 30 fernzuhalten. Wenn das Absperrorgan 44 geschlossen ist, so wird der Schaltteil 21 durch Schwerkraft in der weiter oben erläuterten Weise abgesenkt, ohne jedoch den normalen Speisewasserfluß wesentlich zu stören. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Rückschlagventiles 10 ist weiterhin eine Einrichtung vorgesehen, mit der periodisch geprüft werden kann, daß das Rückschlagventil auch tatsächlich schließen kann. Das

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Absperrorgan 44 in der Druckausgleichsleitung 28 kann eine solche Einrichtung bilden, wie dies im einzelnen in der parallelen Anmeldung vom gleichen Tage (Anwaltsakte R 911) mit dem Titel"Prüfeinrichtung für ein Rückschlagventil"erläutert ist, auf die wegen weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird. In der genannten parallelen Anmeldung ist auch eine Fühleinrichtung 46 für die Stellung des Ventiles näher erläutert, die eine Pühlstange 47 aufweist und dazu dient, die Stellung des Schaltteiles 21 bei der Prüfung der Freigängigkeit des Ventiles zu ermitteln. Dabei ist von Bedeutung, daß das Absperrorgan 44 und die Fühleinrichtung 46 für ihren Betrieb kein Eindringen in den unter Druck stehenden Bereich erfordern, was den für Rückschlagventile in Speisewassersystemen von Kernreaktoren aufgestellten Richtlinien entspricht.

Das Ventil 10 ist billig in der Herstellung, einfach zu montieren und einfach zu warten. Hierzu wird bei der Montage der Ventilteller 20 mit dem daran befestigten zylindrischen Schaft 22 zunächst in das Innere der zylindrischen Seitenwand 17 eingebracht. Ein unterer Abschnitt 48 der Arbeitskammer 16 weist eine gleichförmige Querschnittsausbildung derart auf, daß der wirksame Innenumfang während der Bewegung von der Offenstellung in die Schließstellung sauber am Ventilteller 20 anliegt. Ein oberer Abschnitt 50 der Arbeitskammer 16 weist eine Querschnittsausbildung auf, die koaxial zum unteren Abschnitt 48 liegt, jedoch gegenüber dem Innendurchmesser des unteren Abschnittes 48 geringfügig größer ist, so daß eine Zwischenschulter 52 in der Zylinderwand 17 gebildet wird.

Die Stauplatte 34 weist einen Querschnitt bzw. Durchmesser auf, der demjenigen des oberen Abschnittes 50 entspricht und wird als nächstes im mittleren Bereich der Arbeitskammer 16 montiert, wo die Stauplatte 34 gegen die Schulter 52 anliegt, wenn der zylindrische Schaft 22 die Öffnung 36 durchsetzt. Ein Segment- Haltering 54 ist in eine Ringnut 56 im oberen Abschnitt 50

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- -we 45

eingesetzt und bei 58 mit der Stauplatte 34 verschraubt, um die Stauplatte 34 während des Betriebs des Ventiles lagezusichern. Die Stauplatte 34 liegt gegen die Schulter 52 an, so daß am Umfang der Stauplatte 34 allenfalls geringfügige Leckströmung auftreten kann.

Ein oberer Gewindeabschnitt 60 des zylindrischen Schaftes 22 ist in jeder Stellung des Ventiles im Bereich der oberen Kammer 50. Der Kolben 24 weist eine durchgehende Gewindeöffnung zur Aufnahme des Gewindeabschnittes 60 bei der Montage des Schaltteiles 21 auf. Der Kolben 24 ist gegenüber dem zylindrischen Schaft 22 verriegelt, so daß er sicher daran gehalten ist. Die Montage des Ventils 10 wird dadurch vervollständigt, daß die Abdeckplatte 64 in der bei 66 veranschaulichten Weise mit der zylindrischen Seitenwand 17 verschraubt wird, wobei geeignete Dichtungen wie Flachdichtungen zwischengelegt sind, um Leckverluste zu vermeiden.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Ventilausbildung nicht nur bei druckbetätigten Rückschlagventilen, sondern auch bei Absperrventilen anwendbar. Da der zylindrische Schaft 22 einen hohlen Innenraum 68 aufweist, ergibt sich bei einem Weglassen des Stellungsfühlers 46, der Fühlstange 47 und eines oberen Endes 70 des zylindrischen Schaftes 22 eine Ausbildung ähnlich der aus der US-PS 2 665 bekannten Art. Im Falle eines Absperrventiles wäre eine Betätigungsstange oder -welle vorgesehen, welche die Endabdeckung 18 dicht durchsetzt und sich in den zylindrischen Schaft 22 hinein erstreckt, um so die Rückseite des Ventiltellers 20 zu beaufschlagen. Wenn ein Abschluß des Ventiles erzwungen werden soll, so würde eine oberhalb des Ventiles und außerhalb des Druckbereiches angeordnete Betätigungseinrichtung in Betrieb gesetzt, um die Betätigungsstange und damit den Ventilteller 20 in die Schließstellung herunterzudrücken. Wenn jedoch die Betätigungsstange zurückgezogen ist, so kann

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'Kb

der Ventilteller 20 in der weiter oben erläuterten Weise unter Drucksteuerung öffnen und schließen. Der Stoßdämpfer 32 dient dann zur Vermeidung von Beschädigungen des Ventiles und des Leitungssystemes durch entsprechende Steuerung der Schließbewegung. Die Bezeichnung "Rückschlagventil" im Rahmen der
vorliegenden Erfindung schließt somit auch ein willkürlich
steuerbares Absperrventil etwa der erläuterten Art ein, wenn die mechanische Betätigungseinrichtung nicht wirksam oder in Betrieb ist und das Ventil als druckgesteuertes Rückschlagventil arbeitet. Somit sind also vielfache Abwandlungen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Leerseite

Claims

Ansprüche
\ 1J Rückschlag-Hubventil mit einer Arbeitskammer, mit deren un-

terem Abschnitt der Einlaß und der Auslaß des Ventils in Verbindung stehen und in deren unterem Abschnitt ein Ventilteller axial beweglich zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung vorgesehen ist, der in der Schließstellung gegen eine passend ausgebildete Dichtfläche des unteren Abschnittes zur Vermeidung einer Strömung vom Auslaß durch den unteren Abschnitt der Arbeitskammer hindurch zum Einlaß anliegt, wobei der Ventilteller in der Offenstellung von der Dichtfläche abgehoben ist, um eine Strömung vom Einlaß durch den unteren Abschnitt der Arbeitskammer hindurch zum Auslaß zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Mittelbereich der Arbeitskammer eine Stauplatte fest gelagert ist, welche einen oberen Abschnitt der Arbeitskammer vom unteren Abschnitt trennt, daß sich ein vom Ventilteller an seiner der Dichtfläche gegenüberliegenden Seite aus erstreckender zylindrischer Schaft durch eine axiale Öffnung in der Stauplatte erstreckt und gleitbeweglich darin gelagert ist, wobei ein äußeres Ende des zylindrischen Schaftes im oberen Abschnitt der Arbeitskammer liegt, daß am äußeren Ende des zylindrischen Schaftes ein sich radial davon abstehender Kolben in Richtung auf eine Innenoberfläche des oberen Abschnittes erstreckt, derart, daß der Kolben, die Innenoberfläche und die Stauplatte eine Stoßdämpferkammer des Ventiles in dem oberen Abschnitt begrenzen, daß die Stoßdämpferkammer ein vorbestimmtes Volumen an Flüssigkeit enthält, wenn der Ventilteller in seiner Öffnungsstellung ist und ein geringeres Volumen an Flüssigkeit enthält, wenn der Ventilteller in seiner Schließstellung ist, und daß eine Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Stoßdämpferkammer bei der Bewegung des Ventiltellers aus seiner Offenstellung in seine Schließstellung vorgesehen ist.

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit einen Spalt vorbestimmter Größe zwischen dem Umfang des Kolbens und der Innenoberfläche zur Drosselung einer Flüssigkeitsströmung von der Stoßdämpferkammer in den oberen Abschnitt der Arbeitskammer oberhalb des Kolbens aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit einen Spalt "uorbestimmter Größe zwischen einer Außenoberfläche des zylindrischen Schaftes und der axialen Öffnung zur Drosselung der Flüssigkeitsströmung von der Stoßdämpferkammer zum unteren Abschnitt der Arbeitskammer hin aufweist.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit wenigstens einen am Umfang des Kolbens gelagerten Dichtring aufweist, der zur Drosselung einer Strömung der Flüssigkeit aus der Stoßdämpferkammer zum oberen Abschnitt der Arbeitskammer oberhalb des Kolbens gleitend an der Innenoberfläche anliegt.
5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit wenigstens einen an der Innenseite der axialen Öffnung der Stauplatte gelagerten Dichtring aufweist, der zur Drosselung der Flüssigkeitsströmung von der Stoßdämpferkammer zum unteren Abschnitt der Arbeitskammer gleitend an der Außenoberfläche des zylindrischen Schaftes anliegt.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Abströmgeschwindigkeit wenigstens eine Bohrung oder einen Durchbruch in der Stauplatte zur Drosselung der Flüssigkeitsströmung von der Stoßdämpferkammer zum unteren Abschnitt der Arbeitskammer hin aufweist.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere

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Abschnitt einen gleichförmigen Querschnitt aufweist, der koaxial zum wirksamen Querschnitt bzw. Durchmesser des unteren Abschnittes liegt und größer ist als der Durchmesser des unteren Abschnittes, so daß eine Zwischenschulter zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt gebildet ist, und daß die Stauplatte beim Betrieb des Ventiles mittels einer Halteeinrichtung gegen die Zwischenschulter festgelegt ist.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung einen Haltering aufweist, der in einer Umfangsnut der Innenoberfläche des oberen Abschnittes der Arbeitskammer liegt.
9. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des zylindrischen Schaftes zur Aufnahme in einer Gewindebohrung des Kolbens mit einem passenden Gewinde versehen ist.

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