DE2806737A1

DE2806737A1 - Absperrorgan, insbesondere ventil, absperrschieber o.dgl.

Info

Publication number: DE2806737A1
Application number: DE19782806737
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Matthes
Original assignee: Zikesch C H GmbH
Current assignee: Zikesch C H GmbH
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1979-08-23
Also published as: FR2417702A1; IT7920281A0; JPS54152226A; NL7901078A; FR2417702B1; NL184748B; AT381152B; AU4436879A; IT1112173B; ATA125679A; NL184748C; DE2806737C2; AU525893B2

Description

Absperrorgan, insbesondere Ventil, Absperrschieber oder dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan, insbesondere Ventil, Absperrschieber oder dergleichen, für ein unter hohem Druck stehendes Medium, insbesondere Dampf, mit einem Gehäuse, mit zwei an gegenüberliegenden Gehäuseseiten koaxial zueinander in das Gehäuse mündenden Rohrlei-* tungsenden und mit einem zwischen den Rohrleitungsenden angeordneten und in Schließstellung des Absperrorgans diese dichtend absperrenden Schließteil, der mittels einer Spindel zwischen der Öffnungestellung und der Schließstellung in einer zur Strömungsrichtung radialen Richtung verstellbar 1st.

Bei derartigen Absperrorganen 1st es nicht immer auszuschließen, daß innerhalb des Gehäuses ein Druck entsteht, der höher sein kann als der Betriebsdruck. So kann das

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Gehäuse z.B. nach einer längeren Abschaltzeit Kondenswasser enthalten, das bei erneutem Alistehen des Betriebsmediums durch die von diesen ausgehende Wärme schlagartig verdampft. Der hierbei entstehende Druck kann so große Werte erreichen, daß aich das Gehäuse verforat oder sogar undicht wird oder platzt. Das Betriebsmedium hat dann die Möglichkeit, in die freie Umgebung auszutreten, was nicht nur nachteilig ist, sondern eine beachtliche Gefährdung darstellt, die zu Personen- und Sachschaden führen kann. Sin derartiger überdruck im Gehäuse kann bereite entstehen, wenn es sich um ein in eine frei geführte Rohrleitung ein*· geschaltetes Absperrorgan handelt, das nach einer Abkühlung während der Nachtstunden am nächsten Tage einer intensiven Sonneneinstrahlung ausgesetzt 1st.

Als Sicherung gegen einen solchen Überdruck werden bisher federbelastete Sicherheitsventile, Folienventile, Kolbenventile und Berstscheibenabsicherungen verwendet, die jeweils als separate Zusatzeinrichtungen außerhalb des Absperrorgans angeordnet werden. Diese haben jedoch zahlreiche Nachteile, von denen einer darin besteht, daß sich der Ansprechpunkt nicht genau genug einstellen läßt. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Auslösung beeinträchtigt. Ferner müssen die Folien und Berstscheiben der entsprechenden Ventile nach jedem Ansprechen ausgetauscht werden. Nachteilig ist es ferner, daß nach dem Ansprechen der

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Druckentlastung das Druckmedium in die freie Umgebung abgeleitet wird. Dies kann zu Unfällen führen, z.B. zu Verbrühungen, wenn das Betriebsmedium Dampf ist, oder auch zu Vergiftungs- und Explosionserscheinungen, wenn es sich um eine Anwendung im Bereich verfahrenstechnischer Anlagen handelt. Im übrigen aprechencdie genannten Sicherheitseinrichtungen nur bei überdruckwerten von einer bestimmten Größenordnung ab an, während die Auslösung einer Druckentlastung bei nur geringem Oberschreiten des Betriebsdruckes in zuverlässiger Weise überhaupt nicht möglich ist.

Es ist ferner bekannt, als Sicherung gegen den Überdruck sogenannte Kompensatoren zu verwenden, die am äußeren Durchmesser der Dichtplatten eines Schließteils angeordnet werden und eine Druckentlastung bewirken. Aber audjfiiese haben entsprechende Nachteile und benötigen darüber hinaus in verhältnismäßig großem Umfang zusätzlichen Konstruktbnsraum.

Auch andere Versuche, das Entstehen eines zu großen Druckes im Gehäuse zu verhindern, wie z.B. die Verwendung einer Kurzschlußleitung zwischen dem Gehäuse und dem druckeintrittseeitigen Rohrleitungsende, haben nicht zu befriedi« genden Ergebnissen geführt, zumal eine solche Kurzschlußleitung ein Wechseln der Durchflußrichtungen verbietet.

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Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Gehäuse entstehender, oberhalb des Betriebsdrucks liegender überdruck mit einfachen Mitteln und auf einfache Weise zuverlässig abgebaut werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Schließteil ein Entlastungsventils mit einem zweiseitig beaufschlagbaren und in einem Zylinderraum verstellbaren Kolben angeordnet ist, der auf der einen Seite durch den Betriebsdruck beaufschlagt und durch diesen auf einen Ventilsitz anpaßbar ist und dessen andere Seite mit dem InnenraLm des Gehäuses in Verbindung steht, daß die druckbeaufschlagten Flächen des Kolbens so aufeinander abgestimmt sind, daß der Kolben bei einem den Betriebsdruck überschreitenden Gehäusedruck vom Ventilsitz abhebt und daß dadurch der Innenraum des Gehäuses über mindestens einen Entlastungskanal mit dem mit Betriebsdruck beaufschlagten Rohrleitungsende verbindbar ist.

Das derart im Schließteil des Absperrorgans angeordnete Entlastungsventil arbeitet also als Differenzdruck-Ventil. Der dem gewünschten überdruckwert entsprechende Ansprechdruck kann durch geeignete Bemessung der druckbeaufschlagten Flächen so vorgegeben werden, daß das Entlastungsventil zuverlässig anspricht, und zwar auch bereits bei verhältnis-

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mäßig geringem überdruck. Ee erfolgt keine Druckentlastung in die freie Umgebung, sondern in die druckführende Leitung, so dafi jegliche Gefährdung ausgeschlossen ist. Oaa Entlastungsventil läßt sich aufgrund seiner kleinen Bauweise ohne Schwierigkeiten einbauen, wobei als Vorteil hinzukommt, dafi seine Funktion nicht von außen beeinflußt werden kann. Dies wiederum trägt zur Erhöbmgder Betriebssicherheit bei, während zusätzlicher Konatruktiionsraum außerhalb des Absperrorgane sowie entsprechende Leitungaführungen nicht benötigt werden. Auch ist es nicht erforderlich, nach dem Ansprechen oder nach Ablauf bestimmter Betriebszeiten irgendwelche Verschleißteile auszuwechseln.

Ee kommt auch als Vorteil hinzu, dafi gegebenenfalls ein Nachrüaten bereits vorhandener Abaperrorgane durch einfaches Auswechseln des Schliefiteils möglich ist.

Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. So kann erfindungsgemaS der Kolben zusätzlich mittels einer Feder gegen den Ventilsitz angepreßt werden, damit der Kolben auch bei drucklosem Leitungssystem immer eine definierte Lage hat. Die von der Feder ausgeübte Kraft wird bei der Auslegung der druckbeaufschlagten Flächen mit berücksichtigt.

Weiterhin wird erfindungsgemäB vorgeschlagen, dafi der Zylinder-

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raum durch eine sich in zur Strömungerichtung parallele Richtung erstreckende, von der Außenseite des SchileSteile ausgehende Bohrung gebildet 1st, daß der Ventilsita eine am Ende dieser Bohrung befindliche Ringfläche ist und daß eine von der Hingfläche umgebene kleinere Bohrung auf der dem Betriebsdruck abgewandten Kolbenseite einen Druckraum bildet, in dein der Gehäusedruck ansteht. Ferner kann der Ventilsitz von einem Ringraum umgeben sein, wobei der Kolben mindestens einen von dem Ringraum bis zu der Betriebsdruckseite führenden Entlastungskanal aufweist.

Hierdurch ergibt sich eine sehr einfache Herstellung des Entlastungeventils im Schließteil, und es ist nicht erforderlich, irgendwelche anderen Kanäle vom Ventilsitz in Richtung auf die Betriebsdruckseite des Schließteile su führen.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die den Zylinderraum bildende Bohrung zur Betriebsdruckseite Un durch ein Druckstück von größerem Durchmesser begrenzt sein, das an der Außenseite bündig mit dem Schließteil abschließt und eine Durchgangsbohrung aufweist« Eine weitere konstruktiv vorteilhafte Maßnahme besteht erfindungsgemäß darin, daß der Kolben an seiner mit Betriebsdruck beaufschlagten Seite einen inneren Ringansatz aufweist, an dem sich eine vorzugsweise als Tellerfeder ausgeführte Feder in radialer

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Richtung zentrierend abstützt und an dessen Stirnseite zur Mittelachse geneigt verlaufende Entlastungakanäle münden. Die Feder läßt sich hierdurch vollständig noch innerhalb des Außenumffangs des Kolbens anordnen.

Weiterhin wird erfindungsgemSß vorgeschlagen, daß durch ein zwischen Spindel und Schließteil bestehendem Spiel eine Verbindung zwischen dsm Innenraum des Gehäuses und dem Druckraum am Kolben dos Entlastungsventil gebildet ist. In vielen Fällen wird die Spindel mit dem Schließteil nicht dichtend verbunden sein, sondern es wird nur eine Abdichtung zwischen dem die Rohrleitungsenden einschließlich dee Schließteile umgebenden Gehäuse einerseits und der Spindel andererseits erfolgen. Das im Verbindungsbereich zwischen Spindel und Schließteil bereits üblicherweise vorhandene Spiel dürfte meist ausreichen, um die erforderliche Verbindung au schaffen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Schließteil aus zwei durch Federkraft auseinander gedrückten Schließplatten besteht und die Spindel ganz oder auch nur teilweise in den zwischen diesen SchlieSplatten befindlichen Raum eingreift.

In der bis jetzt beschriebenen Ausfuhrungsform ist das Entlastungsventil in seiner Arbeitsweise von der Richtung abhängig, in der das unter Druck stehende Medium das Absperrorgan durchströmt. Bei einem Wechsel der Ströoiungsrichtung

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müßten bei einem Absperrschieber z.B., dessen Schließteil durch zwei sich federnd gegeneinander abstützende Schließplatten gebildet ist, die Schließplatten vertauscht werden. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe läßt sich aber auch so lösen, daß das Gehäuse des jeweiligen Absperrorgans unabhängig von der jeweiligen Strumungsrichtung gegen überdruck zuverlässig geschützt ist. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß der Schließteil des Absperrorgans zwei zueinander koaxiale, von jeweils einem Rohrleitungsende aus mit Betriebsdruck beaufschlagbare Kolben aufweist, die jeweils mit einem zentralen Entlastungskanal versehen sind, daß zwischen den einander zugewandten Kolbenseltei »ine über jeweils einen der Entlastungskanäle mit Betriebsdruck beaufschlagbare Sitzscheibe angeordnet ist, die zusammen mit den Kolben in axialer Richtung verschiebbar ist und bei Beaufschlagung mit Betriebsdruck dmn Entlastungskanal des dem drucklosen Rohrleitungsende zugeordneten Kolbens abdichtet, und daß äußere Ringflächen an den der Sitzscheibe zugewandten Kolbenseiten mit dem Gehäusedruck beaufschlagbar und auf die übrigen druckbeaufschlagten Kolbenflächen in ihrer Größe so abgestimmt sind, daß der dem Betriebsdruck führenden Rohrleitungsende zugeordnete Kolben bei einem den Betriebsdruck überschreitenden Gehäusedruck von der Sitzscheibe abhebt.

Die beiden Kolben und die zwischen ihnen befindliche Sitzscheibe

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bilden also ein wahlweise von der einen oder der anderen Seite mit Betriebedruck beaufschlagbares und durch diesen in axialer Richtung verschiebbares System, wobei durch diese Verschiebung die Sitzscheibe ein Abdichten gegenüber der drucklosen Seite bewirkt/ während der der druckbeaufschlagten Seite zugewandte Kolben der Sitzscheibe nachgeführt wird, so daß auch die Verbindung zum Innenraum des Gehäuses noch abgedichtet ist. Erst ein Überdruck von bestimmter Größe im Gehäuse ist in der Lage, entgegen der dichtenden Wirkung des Betriebsdruckes den der Betriebedruckseite zugewandten Kolben von der Sitzscheibe abzuheben, so daß durch den im Kolben befindlichen Entlastungskanal ein Abbau des Überdrucks in das mit Betriebsdruck beaufschlagtem Rohrleitungsende erfolgen kann. Sobald der Abbau erfolgt ist, wird der betrieffende Kolben durch den Betriebsdruck wieder gegen die Sitzscheibe gedrückt.

Diese Funktionsweise ist unabhängig davon vorhanden, von welcher Seite der Betriebsdruck ansteht. Alle weiteren, im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform genannten Vorteile bleiben in vollem Umfang erhalten.

In weiterer Ausgestaltung dieser «weiten Ausführungsform wird erfindungsgemaß vorgeschlagen, daß die beiden Kolben und die zwischen diesen angeordnet« Sitzscheibe beidseitig durch Federdruck etwa gleicher Größe zusammengepreßt sind

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und daß die Kolben jeweils mittel· einer flexiblen Membran in den umgebenden Bereich des Schließteile eingespannt sind.

Diese beiden Federn bewirken, daß auch z.B. bei vorangegangener Abschaltung des Betriebsdrucks die beiden Kolben und die Sitzscheibe leser eine definierte Lage einnehmen. Oa die Kräfte der beiden Federn gegeneinander gerichtet sind, kompensieren sie sich la Rahmen der zuvor beschriebenen Funktion. Das Einspannen der beiden Kolben mit jeweils einer flexiblen Membran stellt eine zuverlässige Abdichtung der beweglich anzuordnenden Kolben gegenüber dea umgebenden Bereich des Schließteile dar.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Membran am Kolben zwischen einem Hingansatz desselben und einem gegengesetzten inneren Einspannring und am Schließteil zwischen einer radialen Schulterfläche und einem äußeren Sinspannring gehalten ist, der den inneren Sinspannring koaxial umgibt. Der äußere Sinspannring dient hierbei gleichzeitig als Führung für den noch zum Kolben gehörenden inneren Binspannring. Auch kann die Sitzscheibe in einem den Schlleßteil durchsetzenden Teil der Spindel gehalten und geführt sein.

Erfindungsgemäß kann die mit dem Gehausedruck jeweils beaufschlagbare äußere Ringfläche am Kolben mit dem Innenrau» des

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Ventilgehäuses durch Spalte In Verbindung stehen, die durch ein Spiel zwischen Schließteil und Spindel gebildet sind. Im allgemeinen reichen die eich aufgrund von Fertigungetoleranzen ergebenden Spalte aus, zumal dann, wenn das Absperrorgan ein Absperrschieber der bereite erwähnten Art iat, dessen SchlieQteil aus zwei durch Federkraft gegeneinander abgestützten Schlioßplatten besteht.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß in eine vom Rohrleitungeende ausgehende Bohrung im Schließteil ein mit der Auflen- «eite desselben bündig abschließendes Druckstüok eingesetzt ist, das als Anschlag für den auf dieser Seite befindlichen Kolben und gegebenenfalls auch für eine an diesem Kolben angreifende Feder dient, und daß der Kolben selbst in einer anschileSenden Bohrung von kleinerem Durchmesser gehalten und geführt ist. Hierdurch ergibt sich ein· besonders einfache Herstellung.

Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Plattenschieber mit eingebautem Entlastungsventil;

Fig. 2 einen Schnitt allein durch den Schließteil entlang der Linie H-II in Fig. 1;

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Fig. 3 «Inen Schnitt durch einen Plattenschieber in

abgewandelter AusfUhrungsform Bit einem doppelt wirkenden Entlastungsventileystern;

Fig. 4 einen Schnitt allein durch den Schlie&teil entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Der Absperrschieber nach der Ausführungefora gemäß Fig. 1 und 2 hat ein Gehäuse 1o, das hier nur teilweise schematisch angedeutet ist und in das zwei Rohrleitungsenden 11 und 12 münden. £s fehlt der obere Teil des Gehäuses Io mit dem Antrieb für eine Spindel 13, die einen Schließteil 14 trägt. Letzterer ist aus zwei Schließplatten 15 und 16 gebildet, die mittels dreier über den Uofang gleichmäßig verteilt angeordneter Federn 17 gegeneinander abgestützt sind und dadurch mit ihren Sit«flächen 1· an entsprechende Sitxflachen 19 der beiden Rohrleitungsenden 11 und 12 angedrückt werden. Zwischen den in die Schließplatten 15 und 16 eingreifenden Teilen der Spindel 13 ist ein ausreichende großes Spiel vorhanden, um den Schliefiplatten 15 und 16 die erforderliche Bewegungsmöglichkeit su geben und gleichseitig auch eine Verbindung «wischen dem Innenraum des Gehäuses 1o und einer in der Spindel 13 vorhandenen mittleren Aussparung 2ο herzustellen. Wie im übrigen auch Fig. 2 erkennen läßt, sind die Schließplatten 15 und 16 über einen Teil ihres Umfanges hin mit den in sie eingreifenden Teilen der Spindel 13

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formschlüssig verhakt, so daß sie durch die Spindel 13 durch eine zur Achte der Rohrleitungeenden 11 und 12 radiale Bewegung aus der hier gezeigten Schließstellung entfernt werden können.

Das Rohrieitungsende 11 ist mit Betriebedruck beaufschlagt, während das Rohrleitungsende 12 drucklos ist. Bei öffnung des Absperrschiebers ergibt sich also eine in der Zeichnung von links nach rechts verlaufende Strömung»richtung. Das vorzusehende Entlastungsventil befindet sslch deshalb in der dem Rohrleitungsende 11 zugeordneten Schllefiplatte 16. Es hat im einzelnen folgenden Aufbaut

Durch eine Bohrung entsprechenden Durchmessers ist ein Zylinäerraum 21 gebildet, in den ein Scheibenförmiger Kolben 22 eingesetzt ist. Eine in Verlängerung des Xylinderraumes 21 bis zur Aussparung 2o verlaufende Bohrung bildet einen Druckraum 23, der über die Aussparung 2o und durch Spalte .25j zwischen den Schllefiplatten 15 und 16 und der Spindel 13 mit dem Innenraum des Gehäuses Io in Verbindung steht* Der Druckraum 23 ist von dea Zylinderraum 21 durch einen Ventilsitz 26 getrennt, der durch eine entsprechende Ringfläche am Ende des Zylinderraumes 21 gebildet 1st. An dieser Seite hat der Kolben 22 eine dem Ventilsitz 26 entsprechende Ringfläche. Nach außen hin schließt ein durch entsprechende Ausdrehungen teils in der Seltenfläche

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de* Kolbens 22 und teils in der Schließplatte 16 gebildeter und den Ventilsitz 26 umgebender Ringraum 27 an. Von diesen gehen Ober den Umfang gleichzeitig verteilt angeordnete und zur Hittelachse geneigte Entlastungskanäle

28 aus. Diese »finden auf der anderen Kolbenseite im Bereich der Stirnfläche eines inneren Ringansatzes 29 am Kolben 22.

Eine ebenfalls von den betriebsdruckseitigen Rohrende 11 ausgehende größere Bohrung bietet Raum zum Einsetzen eines Druckstückes 3o, das mit der AuBenseite der Schließplatte 16 bündig abschließt und auf dem sich eine als Tellerfeder ausgeführte Feder 31 abstützt. Diese umfaßt den Ringansatz

29 und drückt den Kolben 22 auf den Ventilsits 26.

Das Druckstück 3o hat eine Durchgangsbohrung 24. Zn der hier dargestellten Schließstellung des Absperrschiebers setzt sich der Betriebsdruck durch die Entlastungskanäle 28 in den Ringraun 27 fort. Für den entsprechenden Flächenberelch ist also der Betriebsdruck bereits kompensiert. Wenn sich jetst aus dem Innenraum des Gehäuses 1o ein höherer Druck aufbaut, so kann dieser vom Druckraun 23 her den Kolben 22 zum Abheben bringen, sobald ein bestimmter Druckwert erreicht ist. Die druckbeaufschlagten Flächen des Kolbens 22 sind entsprechend bemessen. Der aus dem Gehäuse 1o kommende überdruck wird nach Abheben des Kolbens 22 vom Ventilsits über den Ringraum 27 und die Entlastungskanäle 28 zum

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Rohrleitungsende 11 hin abgebaut. Wenn dieser Druck einen zulässigen Wert erreicht hat, kann der Betriebsdruck, unter-* stützt von der Feder 31, den Kolben 22 dichtend an den Ventilsitz 26 andrücken.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 betrifft einen Absperrschieber, der sich von der zuvor beschriebenen Auaführungsform durch einen anderen SchlieBteil 32 unterscheidet. Dieser hat jetzt zwei Schließplatten 33 und 34, die in gleicher Weise wie bei dem vorigen Ausführungsbeiepiel von einer Spindel 35 so gehalten und geführt werden, daß sie durch als Tellerfedern ausgebildete Federn 36 mit ihren Sitzflächen 18 gegen die Sitzflächen 19 der Rohrleitungeenden 11 und 12 gedrückt werden können.

Dia Spindel 35 greift jetzt aber weiter in den zwischen den Schließplatten 33 und 34 liegenden Raum ein und bildet eine Halterung und Führung für eine Sitzscheibe 37, zu deren beiden Seiten jeweils ein Kolben 38 bzw. 39 angeordnet ist. Beide Kolben 38 und 39 haben jeweils einen äußeren Ringansatz 4o, der sich über einen Teil ihrer axialen Länge erstreckt, während auf den anderen Teil ein Einspannring 41 aufgesetzt ist. Zwischen dem Ringansatz 4o und dem Einspannring 41 ist jeweils eine flexible Membran 42 am jeweiligen Kolben 38 bzw. 39 eingespannt.

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Di· Schließplatten 33 und 34 bilden jeweils eine nach innen weitende Ringschulter 43, gegen die jeweils ein äußerer Einspannring 44 gesetzt ist. Dieser dient sum Einspannen des äußeren Bereiches der Membran 42 an der jeweiligen Schließplatte 33 bzw. 34 und gleichseitig auch als Führung für den mit dem Kolben 38 bsw. 39 beweglichen inneren Einspannring 41.

An der der Sitzscheibe 37 zugewandten Seite haben die Kolben 38 und 39 jeweils eine Ringfläche 45, die an der Sitsscheibe 37 dichtend anliegt, solange im Gehäuse 1o kein unzulässig hoher Druck herrscht.

Bereits der im Rohrleitungsende 11 herrschende Betriebsdruck bewirkt ein entsprechendes Anliegen der beiden Kolben 38 und 39 gegenüber der Sitsscheibe 37. Diese Teile werden bei der hier beschriebenen AusfUhrungsform aber zusätzlich durch als Tellerfedern ausgeführte Federn 46 gegeneinander gedrückt. Diese sind jeweils auf einen inneren Ringansats 47 eines Druckstückes 48 aufgesetzt, das einen etwas größeren Durchmesser hat als die Kolben 38 bzw. 39 und das zur Außenseite der jeweiligen Schließplatte 33 bzw. 34 bündig abschließt. Die beiden Druckstücke 48 sind jeweils mit einem Durchgang 49 in Form einer Bohrung versehen, der einen zentralen Entlastungskanal 5o in jedem der Kolben 38 bzw. in Richtung auf das jeweilige Rohrleitungsende 11 bzw. 12 verlängert.

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Der die als Sitz dienende Ringfläche 45 umgebende Teil der Kolbenfläche und die nach außen jeweils anschließende Stirnfläche des Inneren Einspannrings 41 ergeben jeweils eine Hingfläche, die mit dem im Gehäuse 1o anstehenden Druck beaufschlagt ist und der sich durch Spalte 25 bis in diesen Ringflächenbereich gelangen kann. Im einzelnen ergibt sich jetzt folgende Arbeitsweise:

Die Federn 46 halten die Kolben 38 und 39 mit der Sitzscheibe 37 zunächst in der hier dargestellten Lage, solange beide Rohrleitungaenden 11 und 12 drucklos sind. Da hierbei bereits die Kolben 38 und 39 an der Sitzscheibe 37 dichtend anliegen, ist eine Verbindung zum Innenraum des Gehäuses 1o von keinem der Rohrleitungsenden 11 oder 12 aus vorhanden.

Wird jetzt das Rohrleitungsende 11 mit Betriebsdruck beaufschlagt, so wirkt dieser auf die dem Rohrleitungeende 11 zugewandte Stirnfläche des Kolbens 38 und verschiebt diesen mit der Sitzscheibe 37 und dem gegenüberliegenden Kolben so weit, bis letzterer an dem ihm benachbarten Druckstück aneliegt. Die von den beiden Federn 46 ausgehende Kraftwirkung kann aufier Betracht bleiben, da sie sich im wesentlichen kompensiert. Die beiden Membranen 42 lassen diese Verschiebung aufgrund ihrer Flexibilität zu, zumal insbesondere ihre äußeren Einspannflächen einschließlich der

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Singschulter 43 entsprechend divergieren.

Sofern jetzt im Gehäuse 1o ein überdruck entsteht, kann dieser aufgrund entsprechender Bemessung der Ringfläche im Bereich des Kolbens 38 mit seinem Einspannring 41 diese in Richtung auf das Rohrleitungsende 11 verschieben und damit den Kolben 38 mit seiner Ringfläch« 45 von der Sitzscheibe 37 abheben· Hierdurch entsteht eine Verbindung zwischen der Überdruckseite und den Rohrleitungsende 11, und zwar über den Durchgang 49 im Druckstück 48 und den Entlastungskanal 5o im Kolben 38. Der Oberdruck kann sich also abbauen· Sobald dies geschehen ist, wird sich der Kolben 38 mit seiner Ringfl&che 45 wieder an die Sitzscheibe 37 dichtend anlagen. Diese behält ihre in Richtung auf das Rohrleitungsende 12 verschobene Stellung solange bei, wie in Rohrleitungsende 11 ein entsprechende:Betriebsdruck ansteht.

Sollte aber das Rohrleitungsende 12 mit Betriebsdruck beaufschlagt sein, wÄhrend das Rohrleitungsende 11 drucklos ist, so wird der BeMebsdruck ein Verschieben der Sitzscheibe 37 zvaa Rohrleitungsende 11 hin bewirken, wobei der Kolben 38 mitgenommen wird, bis er an dem ihm benachbarten Druckstück 40 anliegt. Wenn ein Oberdruck im Gehäuse 1o auftritt, wird dieser in entsprechender Welse jetzt das Abheben des Kolbens 39 von der Sitzscheibe 37 bewirken, so daß ein Abbau des Überdrucks in das Rohrleitungeende 12 hinein erfolgt.

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Es 1st ohne weiteres ersichtlich, daß die hier beschriebenen Druckentlastungsventile baw. -systeme nicht nur für Absperrschieber der dargestellten Art geeignet sind. Sie lassen sich vielmehr auch in Absperrschieber mit konischem Schließteil und auch in die SchileSteile von Ventilen einsetzen. Die Funktionsweise ist gewährleistet, sofern nur eine entsprechende Druckbeaufschlagung erfolgt.

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Claims

Ansprüche :

1.JAbsperrorgan, insbesondere Ventil, Absperrschieber oder dergleichen, für ein unter hohem Druck stehendes Medium, insbesondere Dampf, mit einem Gehäuse, mit zwei in das Gehäuse mündenden Rohrleitungsenden und mit einem zwischen den Rohrleitungsenden angeordneten und in Schließstellung des Absperrorgans diese dichtend absperrenden Schließteil, der mittels einer Spindel zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung in einer zur Strömungsrichtung radialen Richtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Schließteil (14) ein Entlastungsventil mit einem zweiseitig beaufschlagbaren und in einem Zylinderraum (21) verstellbaren Kolben (22) angeordnet ist, der auf der einen Seite durch den Betriebsdruck beaufschlagt und durch diesen auf einen Ventilsitz (26) anpreßbar ist und dessen andere Seite mit dem Innenraum des Gehäuses (1o) in Verbindung steht, daß die

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INSPECTED

druckbeaufschlagten Flächen dee Kolbens (22) so aufeinander abgestimmt sind, daß der Kolben (22) bei einen den Betriebsdruck überschreitenden Gehäusedruck vom Ventilsitz (26) abhebt und daß dadurch der Innenraum des Gehäuses (1o) über mindestens einen Entlastungskanal (28) mit dem mit Betriebsdruck beaufschlagten Rohrleitungsende (11) verbindbar ist.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) zusätzlich mittels einer Feder (31) gegen den ventilsitz (26) angepreßt 1st.

3« Absperrorgan nach Anstrich 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB der Zylinderraum (21) durch eine sich in zur Strömungsrichtung parallele Richtung erstreckende, von der Außenseite des Schließteils (14) ausgehende Bohrung gebildet 1st, daß der Ventilsitz (267 eine am Ende dieser Bohrung befindliche Ringfläche 1st und daß eine von der Ringfläche umgebene kleinere Bohrung auf der dem Betriebsdruck abgewandten Kolbensaite einen Druckraum (23) bildet, in dem der Gehäusedruck ansteht.

4. Absperrorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26) von einem Ringrau» (27) umgeben ist und daß der Kolben (22) mindestens einen von dem Ringraum (27) bis zu der Betriebsdruckseite führenden Entlastungs-

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kanal (28) aufweist.

5. Absperrorgan nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zylinderraum (21) bildende Bohrung zur Betriebsdruckseite hin durch ein Druckstück (3o) von größerem Durchmesser begrenzt ist, das an der Außenseite bündig mit dem Schließteil (14) abschließt und eine Durchgangsbohrung ( 24 ) aufweist.

6. Absperrorgan nach einem der vorherigen Ansprüche / dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) an seiner mit Betriebsdruck beaufschlagten Seite einen inneren Ringansatz (29) aufweist, an dem sich eine vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildete Feder (31) in radialer Richtung zentrierend abstützt und an dessen Stirnseite zur Mittelachse geneigt verlaufende Entlastungskanäle (28) münden.

7. Absperrorgan nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein zwischen Spindel (13) und Schließteil (14) bestehendes Spiel ein Spalt (25) als Verbindung zwischen dem Innenraum des Gehäuses (1o) und der zugeordneten Druckseite des Kolbens (22) gebildet ist.

8. Absperrorgan, insbesondere Ventil, Absperrschieber oder dergleichen, für ein unter hohem Druck stehendes Medium,

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insbesondere Dampf, mit einem Gehäuse, mit zwei in das Gehäuse mundenden Rohrleitungeenden und mit einem zwischen den Rohrleitungsenden angeordneten und in Schließstellung des Absperrorgan» diese dichtend absperrenden Schließteil_f der mittels einer Spindel zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung in einer zur Strumungsrichtung radialen Richtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlieflteil (32) zwei zueinander koaxiale, von jeweils einen Rohrleitungeende (11,12) aus Bit Betriebsdruck beaufschlagbare Kolben (38,39) aufweist, die jeweils siit einen zentralen Entlastungskanal (5o) versehen sind, daß zwischen den einander zugewandten Kolbenseiten eine über jeweils einen der Entlastungskanäle (5o) ztit Betriebsdruck beaufschlagbare Sitzscheibe (37) angeordnet ist, die zusammen mit den Kolben (38,39) in axialer Richtung verschiebbar ist und bei Beaufschlagung Bit Betriebsdruck den Entlastungskanal (5o) des dea drucklosen Rohrleitungsende (12) zugeordneten Kolbens (39) abdichtet, und daß äußere Ringflächen an den der Sitzscheibe (37) zugewandten Kolbenseiten mit dem Gehäusedruck beaufschlagbar und auf die übrigen druckbeaufschlagten Kolbenflächen in ihrer GrSBe so abgestimmt sind, daß der dem Betriebsdruck führenden Rohrleitungsende (11) zugeordnete Kolben (38) bei einem den Betriebsdruck überschreitenden Gehäusedruck von der Sitzscheibe (37) abhebt.

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9. Absperrorgan nach Anspruch 8, dadurch gekannzeichnet, daß die leiden Kolben (38,33) und die zwischen diesen angeordnete Sitzscheibe (37) beidseitig durch Federdruck etwa gleicher Größe zusammengepreßt sind.

10. Absperrorgan nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (38,39) jeweils mittels einer flexiblen Membran (42) in den umgebenden Bereich des Schließteils (32) eingespannt sind.

11. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (42) am Kolben (38,39) zwischen einem Ringansatz (4o) desselben und einem gegengesetzten inneren Einspannring (41) und am Schließteil (32) zwischen einer radialen Schulterfläche (43)und einem äußeren Einspannring (44) gehalten ist, der den inneren Einspannring (41) umgibt.

12. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzscheibe (37) in einem den SchlieSteil (32) durchsetzenden Teil der Spindel (35) gehalten und geführt ist.

13. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Gehäusedruck baaufschlagbare äußere Ringfläche am Kolben (38,39) mit dem Innenraum

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des Ventilgehäuses (Ιο) durch Spalte (25) in Verbindung steht, die durch ein Spiel zwischen Schließteil (32) und Spindel (35) gebildet sind.

14. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in eine jeweils von einem Rohrleitungsende (11,12) auegehende Bohrung im Schließteil (32) ein mit einem Durchgang (49) versehenes Druckstück (48) eingesetzt ist, das als Anschlag für den auf dieser Seite befindlichen Kolben (38,39) und gegebenenfalls auch für ein· an diesem Kolben (38,39) angreifende Feder (46) dient, und daß der Kolben (38,39) selbst in einer anschließenden Bohrung von kleinerem Durchmesser gehalten und geführt ist.

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