DE2701162C2

DE2701162C2 - Strömungsmittelbetätigtes, fernsteuerbares Absperrventil

Info

Publication number: DE2701162C2
Application number: DE2701162A
Authority: DE
Inventors: Patrick Steve Schenectady N.Y. Coppola; Stephen Watervliet N.Y. Kotansky
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE2701162A1; ES454891A1; US4040600A; FR2338430B1; GB1505484A; IT1074868B; SE7700186L; JPS5294522A; FR2338430A1; CH612487A5; JPS5740946B2

Description

— das Verschlußstück (25) weist einen halbkugelförmigcn Ventilkegel (27) auf. der gegen den Ventilsitz (23) vorgespannt ist,

— radial außen um die O-Ringe (37) herum ist jeweils ein Gleitteil (39) angeordnet, die das Verschlußstück (25) in der Bohrung (21) schwimmend anordnen.

2. Ventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitteil (39) aus Polytetrafluoräthylen hergestellt ist.

Die Erfindung bezieht sicn adf ein slrömungsmittelbetätigtes, fernsteuerbares Absperi /entil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Absperrventil ist aus der DEPS 2 78 814 bekannt.

Ein Absperrventil kann in einem hydraulischen Steuersystem /um selektiven Absperren der Hydraulikströmung in einer Schließstellung und zum Durchlassen der Hydraulikströmung in einer Öffnungsstellung verwendet werden. Somit ist das Absperrventil in Grunde ein hydraulischer Ein-Aus-Schalter. Beispielsweise steuert in Verbindung mit einer großen Dampfturbine ein Dampfeinlaßventil die Dampfströmung in die Turbine.

Bei bekannten Ventilen konnte ein Verklemmen auftreten, wenn Verunreinigungen zwischen den Ventilkolben und der Gehäusebohrung verkeilt wurden. Eine Verunreinigungsquelle konnte Rosten sein, insbesondere wenn Wasser und Feuchtigkeit ihren Weg in das hydraulische Druckmittel finden konnten. Ein !.ecken ist bei einem Absperrventil selbstverständlich nachteilig, insbesondere auch deshalb, weil eine vergrößerte Pumpleistung erforderlich ist. um den gewünschten Hydraulikdruck aufrechtzuerhalten. Somit vergrößert eine Leckage die Turbinenverluste und verkleinert den Wirkungsgrad der Turbine. F.in Rosten kann auch ein Verstopfen der Hydraulikleitungen verursachen, indem der Rost Sich Über das Hydrauliksystem verteilt.

Es ist Aufgabe der¹ Erfindung, ein verbessertes Absperrventil zu schaffen, bet dehi das; mögliche Verklemmen stark Vermindert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. 6i

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in deftt Uhteränsprüdh gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Verschlußstück innerhalb der axialen Bohrung schwimmt und das Gleitteil Verunreinigungen von der Bohrungsoberfläche wegwischen kann. Dadurch wird die Dichtheit zwischen dem halbkugelförmigen Ventilkegel und der Sitzdichtung vergrößert, während darüber hinaus jede Tendenz des Verschlußstücks vermieden wird, /u verklemmen oder anzuhaften. Darüber hinaus kann das Ventil aufgrund seines einfachen Aufbaus aus einem rostfreien Stahl hergestellt werden, um ein Rosten ohne zusätzliche innere Buchsen und Oberflächenbehandlungen zu vermeiden.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Figur ist eine Seitenschnittansicht von einem Absperrventil gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt ein Ventilgehäuse 11. das an jedem Ende eine mit Bolzen 15 lösbar befestigte Endkappe J3 aufweist. Das Ventilgehäuse ist mit einer Einlaßöffnung 17 und einer Auslaßöffnung 19 versehen, um ein Hydraulikmittel durch das Ventilgehäuse hindurchzuleiten. Eine axiale Bohrung 21 erstreckt sich durch das Innere des Ventilgehäuses, und ein Teil dieser axialen Bohrung bildet einen Ventilsitz 23 zwischen der Einlaß- und der Ausiaßöffnung.

Ein Verschlußstück 25 ist in der axialen Bohrung gleitend angeordnet und weist einen halbkugelförmigen Ventilkegel 27 auf Der Ventilsitz 23 hat eine kegelig abgeschrägte Oberfläche, so daß der Kontakt /wischen dem Ventilkegel und dem Ventilsitz im Schnitt näherungsweise punktförmig ist anstatt einer flächenhaften Metall/Metall-Berührungsstelle. Dieser Aufbau beseitigt eine Quelle für das Klemmen von Ventilen. Darüber hinaus ist die Oberfläche des halbkugelformigen Ventilkrgels gehärtet im Vergleich /u dem Ventilsitz, wodurch ein verbesserter Sit/ durch eine leichte metallische Verformung des ^"ntilsit/es gebildet wird, wenn sich der Ventilkegel in seinem Sit/ befindet. Der halbkugelförmige Ventilkegel ist durch eine Spiralfeder 29 in Ventilschließrichtiing vorgespannt, von der das eine F.nde auf dem halbkugelformigen Ventilkegel sit/t und das entgegengeset/te Ende auf einem Ventilanschlag 31 sitzt, der auf der einen Endkappe 13 ausgebildet ist. Die Feder ist so bemessen, daß der ha'bkugelformigo Ventilkegel in seiner Schließstellung bleibt, bis Arbeitsmittel zugeführt wird, um den halbkugelformigen Ventilkegel jus seinem Sit/ zu heben Die Feder 29 liefe· auch eine entsprechende Schließkraft, wenn das Arbeitsmittel abgelassen w ird

Das Verschlußsiiick 25 weist an seinem einen F.nde einen ersten Veniilkolben 33 auf. Fm /weiter Ventilkol ben 35 ist an dem entgegengesetzten Fnde des Verschlußstucks 25 ausgebildet Der erste Veniilkolben 33 weist ringförmige Stege 3 5.) uml 33f> ;nif. die axial durch eine Ringnut 34 getrenni sind Der /weite Ventilkolben 35 weisl Ringstege 35,i und 35/? juf. die durch eine Ringnut 36 getrennt sind. In jede Nut ist ein O Ring J7 cingcscüL Weiterhin »eist jeder Venulk'.«! ben ein Gleitteil 39 aUf,das in die Ringnut eingesetzt Und über eiern O-R'ing angeordnet 1st. Das Gleitleif 39 erstreckt sich radial über die äußere Oberfläche seines entsprechenden Venlilkolbens hinaus und berührt die Oberfläche der Bohrung 21. Das Gleitteil kann ein fifinenförmiges Teil sein, das aus einem Material wie Polytetrafluorethylen gebildet ist. Zwischen jedem Sieg Und der Gehäusebohrung ist ein diametralef Spielraum

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vorgesehen, der in der Größenordnung vun 0,075 — 0,15 mm für eine Durchmesserbohrung von etwa 2.5 cm liegt. Dieser Spielraum ist wesentlich, da er gestattet, daß das Verschlußstück 25 innerhalb der axialen Bohrung schwimmt, so daß der halbkugelförmige Ventilkegel in bezug auf den Ventilsit/ selbstausrichtend wird. Das Gleitteil 39 vermindert das Anhaften oder Klemmen des Verschlußstücks 25 auf ein Minimum, während darüber hinaus die Oberfläche der Axialbohrung abgewischt wird. Sollten irgendwelche Verunreinigungen in dem Hydraulikmittel vorhanden sein, so ist darüber hinaus der diametrische Spielraum so. daß diese Verunreinigungen kein Anhaften des Ventiles verursachen würden. Der Ventilsitz 23 ist integral innerhalb der Axialbohrung ausgebildet, wodurch verhindert ist. daß er durch Hochdruck-Hydraulikmiuel weggeschwemmt wird.

Das Verschlußstück 25 wird entgegen der Kraft der Feder 29 und des Hydraulikdruckes in der Einlaßöffnung 17 geöffnet durch über die Einlaßleitung 47 eintretendes Arbeitsmittel in die Druckkammer 45. Die Öffnung 49, die mit einem Stopfen versehen gezeigt ist, kann zur Drucküberwachung verwendet werden. Wenn der halbkugelförmige Ventilkegel geschlossen werden soll, wird der Druck zur Druckkammer 45 abgeschaltet und die Kraft des Strömungsmitteldruckes von dei Einlaßöffnung 17 schließt das Ventil. Ein Abfluß ist neben dem Stangenende des Verschlußstücks vorgesehen und umfaßt eine Abflußkammer 51 und eine Abflußleitung 53. Eine Prüföffnung 55 (die hier mit einem Stopfen versehen gezeigt ist) ist ebenfalls in der Abflußkammer vorgesehen.

Zur Befestigung des Ventiles auf einem Verteiler sind Bolzenenden 61 vorgesehen, und ein Einstellstifi 65 verhindert eine versehentliche umgekehrte Anbringung des Absperrventil an einem nicht gezeigten Verteiler.

Im Betrieb hat das Absperrventil zwei Positionen. Es kann die Strömungsmittelströmung von der Einlaßöffnung /ur Auslaßöffnung sperren, wenn in der Druckkammer 45 kein Druckmittel vorhanden ist. so daß sich der halbkugelförmige Ventilkegel 27 auf dem Ventilsitz 23 befindet. In einer Dampfturbine würde eine derartige Position während einer Turbinenauslösung auftreten. Während eines normalen Betriebs<ijstandes ist das Verschlußstück 25 geöffnet durch Zufuhr \ on Druckmittel in die Kammer 45.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 27 Ol

1. Strömungsmittelbetätigtes, iernsteuerbares Absperrventil mit einem Ventilgehäuse, das eine Einlaßöffnung un-i eine Auslaßöffnung und eine dazwischen angeordnete Bohrung mit einem Ven.ilsitz aufweist, mit einem in der Bohrung verschiebbar angebrachten Verschlußstück, das in seiner Schließstellung auf dem Ventilsitz sitzt und in seiner Öffnungsstellung den Durchlaß von der Einlaßöff- _IU nung zur Auslaßöffnung freigibt, ferner mit einem ersten Ventilkolben auf dem Einlaßöffnungsende des Verschlußstücks und einem zweiten Ventilkolben auf seinem Auslaßöffnungsende, wobei die Ventilkolben jeweils eine Ringnut aufweisen, in der ein ,₅ O-Ring angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: