DE2911949A1 - Ventil - Google Patents

Description

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Anmelderin; Stuttgart, d. 26. März 1979

Karl Dungs GmbH & Co. P 3700 X/Bn 7067 Urbach

Vertreter;

Kohler-Schwindling-Späth
Patentanwälte
Hohentwielstr.ifi
7000 Stuttgart-1

Ventil
(Zusatz zu Patent Az.; P 28 37 756.2)

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Gehäuse mit Zulauf- und Ablaufanschluß und jedem der Anschlüsse zugeordnetem Ventilsitz, auf denen je ein bewegliches Ventil-

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glied in der Schließlage des Ventils dicht anliegt und die beiden beweglichen Ventilglieder mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden sind, und mit einer von dem Gehäuse umgebenen, von den Ventilsitzen begrenzten, bei geschlossenen Ventilen abgeschlossenen Kammer, die nach

Patent (Az.: P 28 37 756*2.) zur Verwendung als

Dichtigkeitemeßkammer mit einem Anschluß für einen Druckmesser oder Druckwächter versehen ist und die beweglichen Ventilglieder, die an den Ventilsitzen unter Verformung eines elastischen Zwischengliedes anliegen, um eine zur Ventilsitzebene parallele Achse schwenkbar an je einem Hebel angelenkt sind, der seinerseits um eine gehäusefeste Achse schwenkbar ist und beide Hebel mit dem Antrieb in Wirkverbindung stehen·

Das Ventil nach dem Stammpatent ist zum Einsatz in Gasfeuerungsanlagen vorgesehen und wird zwischen der Gaszuleitung und dem Brenner angeordnet. Aus Sicherheitsgründen sind zwei Ventilglieder vorgesehen, um ein zuverlässiges Abschließen der Gaszuleitung in jedem Fall zu * gewährleisten, weil bei Ventilundichtigkeiten nach dem Abschalten des Brenners einsickerndes oder einströmendes Gas sich mit Luft vermischen und ein explosionsfähiges Gemisch bilden kann, das erhebliche Gefahren heraufbeschwören kann. Um eine Kontrolle der Dichtigkeit des Doppelventiles in eingebautem Zustand vornehmen zu können, wird im allgemeinen so vorgegangen, daß bei geschlossenen Ventilen der Raum zwischen den beiden Ventilsitzen, also die im übrigen vom Gehäuse umgrenzte Dichtigkeitsmeßkammer, mit einem gegenüber dem normal herrschenden Druck veränderten Druck beaufschlagt wird. Nach der Herbeiführung der Druckänderung wird mittels eines Druckmessers oder eines Druckwächters überprüft, ob bzw. wie rasch sich der Druck

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in der Dichtigkeitsmeßkammer ändert, was ein Maß für die Dichtigkeit der beiden Ventile ist. Es ist dabei zu beachten, daß bei in technischem Sinne dichten Systemen eine ausreichende Dichtigkeit dadurch definiert werden kann, daß bei einem vorgegebenen Volumen während einer vorgegebenen Zeitspanne sich keine oder nur eine geringe vorgegebene Druckänderung einstellen darf. Es wird mit anderen Worten die Bestimmung der zulässigen Leckrate auf eine Zeitbestimmung zurückgeführt. Das Ventil nach dem Stammpatent bietet nun den Vorteil, daß das Volumen der Dichtigkeitsmeßkammer unabhängig von den übrigen Gegebenheiten der Feuerungsanlage konstant vorgegeben ist und daher der Betrag der Druckänderung, der zugelassen werden kann, von vornherein werksseitig festgelegt werden kann. Dadurch läßt sich die Überwachungsanlage, von der die Dichtigkeitsmeßkammer ein Teil ist, standardisieren und braucht nicht für jeden einzelnen Anwendungsfall gesondert ausgelegt werden unter Berücksichtigung der sonst zwischen zwei Ventilen aufgrund der Leitungsverbindungen stets unterschiedlichen Volumina.

Bei der in dem Stammpatent beschriebenen Ausführungsform, bei der die beiden beweglichen Ventilglieder über Lenker mit dem Antrieb in Wirkverbindung stehen und der Antriebsmechanismus eine Kniehebelverbindung bildet, wird erreicht, daß in der Schließlage die die beweglichen Ventilglieder belastende Kraft bei im übrigen unveränderter Kraft des Antriebes erhöht ist. Es erfordert jedoch diese Anordnung eine Reihe von Gelenken und außerdem eine elastische Halterung der Ventilglieder relativ zum Gehäuse.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß

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mit geringem baulichen Aufwand ein in einfacher Weise zu modifizierender Verlauf der Schließkraft bei gleichbleibender oder einem vorgegebenen Verlauf folgender Kraft der Antriebsbewegung erzielbar ist. Dabei soll die Anordnung im Interesse einer auf lange Zeit gleichbleibenden Dichtigkeit der Ventile möglichst wenig Lagerstellen aufweisen, um eine gleichbleibende Anlageposition der beweglichen Ventilglieder an den Ventilsitzen zu erhalten«

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Ventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Hebel mit einer Kulisse und der Antrieb mit einem in die Kulisse eingreifenden Zapfen versehen ist. Selbstverständlich kann auch der Antrieb mit einer Kulisse und der Hebel mit einem in die Kulisse dee Antriebes eingreifenden Zapfen versehen sein. Von Vorteil ist, daß durch die Wahl des Verlaufes der Flanken der Kulisse, an denen der Zapfen zur Anlage kommt, das gewünschte Kraft-Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Schließkraft erzielbar ist. Dabei spielen kleine Toleranzen zwischen den beiden Ventilgliedern keine Rolle, da die Ventilglieder in Anlagerichtung an die Ventilsitze mit elastischen Zwischenla/scen versehen sind, beispielsweise mit gummielastischen Dientringen an den Ventilsitzen oder, bevorzugt, an den Ventiltellern versehen sind. Die Anordnung umfaßt Je Ventil nur zwei Lager, nämlich einmal das gehäusefeste Lager, das den Hebel trägt, und zum anderen die Lagerung des Ventilgliedes an dem Hebel.

Bei einer bevorzxigten Ausführungsform der Erfindung schließt eine Flanke der Kulisse in dem Bereich, in dem der Zapfen in der Schließstellung des Ventiles an ihr anliegt, einen spitzen, entgegen der Bewegungsrichtung des Zapfens weisenden Winkel mit der Zapfenbewegungarichtung ein. Dieser

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spitze Winkel ergibt die gewünschte Kraftübersetzung, wobei der Winkel zwischen etwa 5° und 30° betragen kann. Bei dem kleineren Winkel erhält man die größere, bei dem größeren Winkel die kleinere Kraftübersetzung. Andererseits ist bei dem kleineren Winkel mit der größeren Kraftübersetzung auf engere Fertigungstoleranzen zu achten. Innerhalb dieser Rahmenbedingungen kann jedoch der Winkel beliebig gewählt werden. Von Vorteil ist dabei, daß dasselbe Antriebssystem, das sonst nur für ein Ventil ausreicht, zum Betätigen beider Ventile verwendet werden kann, weil die Kraftübersetzung in der Schließsteilung trotzdem eine ausreichende Schließkraft beider Ventile ergibt. Auch läßt sich dadurch erreichen, daß bei einer Baureihe von Ventilen verschiedener Ventilgröße ein einheitlicher Antrieb eingesetzt werden kann, wodurch sich Herstellungs- und Lagerhaltungskosten vermindern lassen.

Um zwar einerseits eine hohe Schließkraft zu erhalten, ohne jedoch andererseits zu große Öffnungswege des Antriebes zu benötigen, nimmt eine Flanke der Kulisse in dem Bereichj in dem der Zapfen vor Erreichen der Offenstellung des Ventileo an ihr anliegt, eine etwa senkrecht zur Zapfenbewegungsrichtung verlaufende Lage ein. Dadurch wird zwar das Kraftübersetzungsverhältnis zu etwa 1, doch spielt dies bei der öffnung keine Rolle, weil hierbei die Kraft des Antriebes lediglich das Ventilglied bewegen und halten muß, ohne darüberhinaus sonst eine Kraft entwickeln zu müssen. Von Vorteil ist, wie bereits erwähnt, die erzielbare Verkürzung des Weges des Antriebes für die beiden Ventilglieder.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist um die gehäusefeste Achse, um die der Hebel schwenkbar ist, eine Schenkelfeder gewunden, die einerseits an dem Gehäuse

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und andererseits an dem Ventilglied anliegt und dieses in Schließrichtung belastet. Diese Feder nimmt keinen zusätzlichen Baum ein, gestattet einen großen Schwenkwinkel des beweglichen Ventilgliedes und dämpft die Öffnungsbewegung gegen deren Ende elastisch ab.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergebet sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles Ib Zusammenhang mit den Ansprüchen. In der Zeichnung ist ein Teil-Längsschnitt durch ein Doppelventil dargestellt, das symmetrisch zu einer zum Ventilsitz parallelen Ebene ausgebildet ist, die mit der Achse des Antriebes zusammenfällt .

Das teilweise dargestellte Ventil umfaßt ein Ventilgehäuse mit einer Zulaufbohrung 2 und einer gegenüberliegenden, in der Zeichnung nicht dargestellten, aber symmetrisch zu einer Mittelsymmetrieebene S angeordneten Ablaufbohrung. Die Symmetrieebene S gilt nicht nur für die Zulaufbohrung und die gegenüberliegende Ablaufbohrung, sondern auch für den Antrieb und die gesamte, bewegliche Mechanik. An dem Ventilgehäuse 1 ist ein nicht dargestellter Elektromagnet in einem Antriebsgehäuse angebaut, der einen Anker aufweist, an dem ein Stößel 12 befestigt ist. An dem Stößel 12 ist ein Teller 13 mittels einer Schraube 30 befestigt, der eine Hülse 1 if mit einer Dichtlippe 15 trägt, die in einen Rohrabschnitt 16 gleitet, der Teil des nicht dargestellten Antriebsgehäuses ist und den Stößel 12 konzentrisch umgibt.

An dem Teller 13 sind zwei Arme 31 symmetrisch zur Ebene S angeformt, die je einen tangential zur Achse des Stößels

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angeordneten Zapfen 3^- tragen·

Der Zulaufbohrung 2 ist ein Ventilsitz 26 zugeordnet, der als Ringschneide ausgebildet ist und dessen Ebene parallel zur Symmetrieebene S liegt. Bei geschlossenem Ventil liegt an dem Ventilsitz 26 ein elastischer Dichtring 25 an, der an einer Scheibe 2.k befestigt ist, die zusammen mit dem Dichtring 25 einen Ventilteller 22 bildet. An der dem Dichtring 25 abgewandten Rückseite der Scheibe 2if ist ein Ansatz 21 angeformt, der ein Lager für eine Achse 23 trägt.

Ein Traghebel 33 ist um eine zur Ebene des Ventilsitzes 26 ebenso wie zur Achse des Zapfens 32. parallele, gehäusefeste Achse 3k schwenkbar; der Ventilteller 22 ist um die Achse 23 geringfügig schwenkbar an dem Traghebel 33 angelenkte Um die Achse 3k ist eine Schenkelfeder 35 gewunden, deren einer Schenkel an dem Gehabe und deren anderer Schenkel an der Rückseite der Scheibe Zk anliegt. In den in der seitlichen Draufsicht etwa dreieckförmigen Traghebel 33 ist eine Kulisse 36 in Gestalt eines bogenförmigen Langloches mit Flanken 37 und 38 eingearbeitet· Der Zapfen 32 greift in die Kulisse 36 ein. In der Schließlage bzw. gegen Ende der Schließbewegung liegt dabei der Zapfen 32 an der Flanke 37 an, wogegen er bei der Öffnungsbewegung an der gegenüberliegenden Flanke 38 anliegt. Gegen Ende der Schließbewegung nimmt die Flanke 37 eine Lage ein, in der sie einen spitzen Winkel mit der Symmetrieebene S einnimmt, wobei der Winkel so gerichtet ist, daß seine Spitze entgegen der parallel zur Ebene des Ventilsitzes 26 verlaufenden Bewegungsrichtung des Zapfens 32 weist. Die Bewegung des Stößels 12 erfolgt in der Symmetrieebene S und senkrecht zur Achse der Zulaufbohrung 2. Bei der Öffnungsbewegung dagegen liegt der Zapfen 32 an der Flanke 38 an, die zumindest gegen Ende der Öffnungsbewegung eine Lage

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einnimmt, die etwa quer zur Bewegungsrichtung des Zapfens verläuft.

Durch die beiden symmetrisch zur Ebene S parallelen Ventilsitze und das Ventilgehäuse 1 ist eine Kammer 29 begrenzt, die bei geschlossenen Ventilen allseitig dicht abgeschlossen ist, da auch der Stößel 12 in einem nach außen abgedichteten Gehäuse gehalten und geführt ist. Die Kammer 29 dient als Dichtigkeltsmeßkaamer und ist zur Dichtigkeitskontrolle der Ventile mit einer Anschlußgewindebohrung 39 versehen, an die ein Druckmesser oder Druckwächter anschließbar ist. über den gleichen Anschluß oder einen weiteren Anschluß wird eine kleine Pumpe oder ein ähnlicher Druckerzeuger angeschlossen, der bei abgeschlossener Kammer 29 einen Differenzdruck zum Umgebungsdruck bzw. zu dem in <fer Zulaufbohrung 2 bzw. der gegenüberliegenden Ablaufbohrung herrschenden Druck erzeugt.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlaeaen. Insbesondere können einzelne Erfindungsmerkmale für sich oder zu mehreren kombiniert Anwendung finden. Wesentlich ist, daß zur Sicherstellung der Dichtigkeit eine Kraftübersetzung in der Schließlage mit einfachsten Mitteln erzielt ist.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Ventil mit einem Gehäuse mit Zulauf- und Ablaufanschluß und jedem der Anschlüsse zugeordnetem Ventilsitz, auf denen je ein bewegliches Ventilglied in der Schließlage des Ventiles dicht anliegt und die beiden beweglichen Ventilglieder mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden sind, und mit einer von dem Gehäuse umgebenden, von den Ventilsitzen begrenzten, bei geschlossenen Ventilen abgeschlossenen Kammer, die nach Patent (P 28 37 756.2-12) zur Verwendung als Dichtigkeitsmeßkammer mit einem Anschluß für einen Druckmesser oder Druckwächter versehen ist und die beweglichen Ventilglieder, die an den Ventilsitzen unter Verformung eines elastischen Zwischengliedes anliegen, um eine zur Ventilsitzebene parallele Achse schwenkbar an je einem Hebel angelenkt sind, der seinerseits um eine gehäusefeste Achse schwenkbar ist und beide Hebel mit dem Antrieb in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (35) mit einer Kulisse (36) und der Antrieb mit einem in die Kulisse eingreifenden Zapfen (32) versehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Planke (38) der Kulisse (36) in dem Bereich, in dem der Zapfen (32) in der Schließstellung des Ventiles an ihr anliegt, einen spitzen, entgegen der Bewegungsrichtung des Zapfens weisenden Winkel mit der Zapfenbewegungsrichtung einschließt.

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3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Planke (38) der Kulisse (36) in dem Bereich, in den der Zapfen (32) vor Erreichen der Offenstellung des Ventiles an ihr anliegt, eine etwa senkrecht zur Zapfenbewegungsrichtung verlaufende Lage einnimmt.

4. Ventil nach einem der Ansprüche Λ bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß um die gehäusefeste Achse (34-)» um die der Hebel (33) schwenkbar ist, eine Schenkelfeder (35) gewunden ist, die einerseits an dem Gehäuse und andererseits an dem Ventilglied (22) anliegt und dieses in Schließrichtung belastet.

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