DE3014874A1

DE3014874A1 - Absperrventil

Info

Publication number: DE3014874A1
Application number: DE19803014874
Authority: DE
Inventors: Vilho Dipl Ing Uomala
Original assignee: Wartsila Oy AB
Current assignee: Naf Helsinki Fi Oy
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1980-11-06
Also published as: GB2049112B; US4367766A; FI791247A; GB2049112A; SE8002684L; FI59292C; FI59292B; JPS55142170A; FR2454570A1; FR2454570B1

Description

Oy Wärtsilä Ab WA 17

SF-00101 Helsinki 10 14. April 1980

Absperrventil

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil oder dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, daß bei bekannten Absperrventilen sich die Abnutzung der Dichtungsflächen stark auf bestimmte Bereiche konzentriert. Diese Bereiche liegen in solchen Abschnitten der Dichtungsflächen, die beim Öffnen des Ventils als erste der Strömung ausgesetzt werden und andererseits beim Schließen des Ventils als letzte der Strömung ausgesetzt bleiben. Die Abnutzung wird durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit hervorgerufen, die beim Öffnen und Schließen des Ventils auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen strömungsabhängigen, gewöhnlich stark asymmetrischen Abnutzungserscheinungen zu verhindern, um dadurch die HaItbarkeit der Dichtungsflächen und die Lebensdauer des gesamten Ventils beträchtlich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Absperrventil gelöst, wie es durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

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Bei der Konstruktion nach der Erfindung liegen diejenigen Bereiche der den Strömungskanal umgebenden Dichtungsflächen, die beim Schließen des Ventils von den Dichtungsflächen des Ventilglieds beaufschlagt werden, in einem beträchtlichen Abstand von der Kante zwischen der Innenfläche des Strömungskanals und der Dichtungsfläche des Kanals, an welcher Kante die von der Strömung verursachte Abnutzung gewöhnlich auftritt. Durch die Erfindung ist somit der eigentliche Dichtungsbereich der Dichtungsflächen des Strömungskanals gegen Abnutzung geschützt. Überdies ist es möglich, mit wesentlich geringeren Kräften als bei üblichen Ventilen zum Erzeugen eines ausreichenden Oberflächendrucks zwischen den Dichtungsflächen auszukommen, was die Lebensdauer des Ventils erhöht. Weiterhin verursacht bei einer schmalen Dichtungsfläche die Abnutzung nicht in einem solchen Ausmaß Verformungen wie in einer breiteren Fläche, was wiederum die Dichtigkeit des Ventils verbessert

An den Dichtungsflächen des Ventilglieds wird ebenfalls Abnutzung an Stellen auftreten, die den Stellen an den Dichtungsflächen des Strömungskanals entsprechen. Deshalb sind zumindest die Dichtungsabschnitte des Ventilglieds aus einem weicheren Material gemacht als die Dichtungsflächen des Strömungskanals. Auf diese Weise werden die Dichtungsflächen des Ventilglieds beim Öffnen und Schließen des Ven- tilglieds gegen die Dichtungsflächen des Strömungskanals eingeschliffen, wodurch das leicht keilförmige Ventilglied entsprechend weiter bezüglich des Strömungskanals vordringen wird, wenn das Ventil geschlossen wird. Damit bleibt das Ventil ungeachtet der Abnutzung oder gerade wegen der Abnutzung immer dicht.

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Um zu erreichen, daß die Abnutzung und das Einschleifen des Ventilglieds so gleichmäßig wie möglich erfolgen, ist das Ventilglied mit zwei separaten Gleiteinheiten versehen, die je eine Dichtungsfläche aufweisen und in dem Körperteil des Ventilglieds gelagert sind, welche Einheiten so angeordnet sind, daß sie bei jedem Öffnungsvorgang des Ventils etwas um ihre Lagerzapfen drehen. Zu diesem Zweck ist das Ventil mit vorzugsweise flexiblen Zapfen versehen, die so angeordnet sind, daß sie den Gleiteinheiten durch die Öffnungsbewegung des Ventilglieds eine Drehbewegung erteilen.

Um das Einschleifen der Dichtungsflächen zu erleichtern, kann das Ventilglied in solcher Weise mit einer Ventilspindel verbunden werden, daß es in Richtung des Strömungskanals beweglich ist. Zur Begrenzung dieser Bewegung weist das Ventilglied Führungsteile auf, die mit ortsfesten Führungen in dem Ventilgehäuse zusammenwirken. Durch Benutzung der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilglieds und dessen Querbeweglichkeit hierzu wird ein ausreichendes Einschleifen der Dichtungsflächen erreicht.

In Fällen, wo das Strömungsmedium Unreinheiten enthält, die gegen die Dichtungsflächen anhaften können, kann den Dichtungsabschnitten des Ventilglieds die Form eines vorstehenden Ringkörpers mit einer Schabkante gegeben werden.

Dadurch können die Dichtungsflächen des Strömungskanals vor dem gegenseitigen Einschleifen der Dichtungsflächen gesäubert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform eines erfinchingsgemäßen Absperrventils;

Fig. 2 einen Querschnitt des Absperrventils von Fig. 1 und Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der Dichtungsflächen des Ventilglieds.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, durch das Strömungsmedium über Leitungsrohre 2 geleitet wird. Eine vorteilhafte Ausführung des Ventilgehäuses ist in der DE-P3 885 507 gezeigt. Ein keilförmiges Ventilglied ist mit einer axialbeweglichen Ventilspindel 3 verbunden. Zum Schließen des Ventils wird das Ventilglied zwischen den Leitungsrohren 2 durch die Bewegung der Spindel 3 verschoben.

Ein Körperteil 9 des Ventilglieds ist mit der Ventilspindel 3 durch eine T-Verbindung 6 verbunden, welche Bewegungen in Richtung der Leitungsrohre 2 zuläßt. Zwei separate Gleiteinheiten 7 sind mittels einer Kugel 10 in dem Körperteil 9 gelagert, welche Einheiten eine ringförmige Dichtungsfläche 8 aufweisen, welcherDichtungsflachen 16 an den Stirnseiten der Leitungsrohre 2 entsprechen. Die Einpassung der Gleiteinheiten 7 ist durch Flansche bewerkstelligt. Auch Sperrstifte 11 sind verwendet, die sich durch das Körperteil 9 des Ventilglieds erstrecken.

Das Ventil weist weiterhin einen Deckel 15 auf, durch den die Ventilspindel 3 hindurchtritt. Zum Abdichten der Spindel 3 weist das Ventil eine Dichtung 4 und eine Spindelführungs- und Abdichtungshülse 5 auf. In der Zeichnung sind weder der Ventildeckel noch der Bewegungsmechanismus der Ventilspindel in Einzelheiten dargestellt, da diese außerhalb des Rahmens vorliegender Erfindung liegen und bekannte Konstruktionen benutzt werden können.

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Das Ventilglied ist leicht keilförmig, so daß es bei Abnutzung weiter zwischen den Leitungsrohren 2 vordringt. Da die Abnutzung am Punkt 16a (Fig. 1) des Leitungsrohrs am stärksten ist, welcher Punkt für die längste Zeit dem Abnutzungsangriff des Strömungsmediums ausgesetzt bleibt, ist der eigentliche Dichtungsbreich von dieser Stelle maximaler Abnutzung herausgerückte Somit bleibt das Ventil dicht.

Zur Verbesserung der beschriebenen Wirkung ist die Dichtungsfläche 8 aus einem weicheren Material gemacht wie die Dichtungsfläche 16. Somit wird die Dichtungsfläche 8 gegen die Dichtungsfläche 16 eingeschliffen. Dies wird einfach durch die Bewegungen der Ventilspindel 3 bewirkt, während zur selben Zeit das Strömungsmedium das Ventilglied gegen das Leitungsrohr 2 drücken kann (in Fig«, I in Richtung des Pfeils)ο Es wird also von der durch die T-Verbindung erlaubten Beweglichkeit Gebrauch gemacht. Das gegenseitige Andrücken der Dichtungsflächen mit einer ausreichenden Kraft kann auch, falls gewünscht, mittels gesonderter Federn bewerkstelligt v/erden, was jedoch unnötigerweise den Aufbau verkompliziert.

Zur angemessenen Steuerung der Bewegungen des Ventilglieds in allen Phasen ist das Ventil mit ortsfesten Führungen 13 ausgerüstet, die Führungsteile 12 führen, welehe an dem Körperteil 9 des Ventilglieds vorgesehen sind. Zwischen den Führungen 13 und den Führungsteilen 12 muß genügend Spiel für die von der Strömung bewirkte seitliche Bewegung des Ventilglieds vorgesehen sein.

Damit das Einschleifen der Dichtungsflächen 8 gleichmäßig erfolgt, sind die Gleiteinheiten 7 zum leichten Drehen

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bei jedem Ventilöffnungsvorgang angeordnet. Für diesen Zweck können beispielsweise mit dem Deckel 15 verbundene flexible Zapfen 14 benutzt werden, die beim Öffnen des Ventils gegen die Umfangsfläche der Gleiteinheiten 7 gedrückt werden und damit die Drehung der Gleiteinheiten bewirken. Beim Schließen des Ventils wird zwar eine gewisse Rückwärtsdrehung stattfinden, aber die verbleibende Stellungsanderung ist in der Praxis im allgemeinen ausreichend. Zur Bewirkung der Drehung könnte auch ein Ratschen- oder anderer an sich bekannter Mechanismus verwendet werden« Die Zapfen 14 können alternativ auch am Ventilgehäuse befestigt sein_o

Da der Strömungsdruck für den EinschleifVorgang . verwendet wird, erfolgen das Einschleifen und die eigentliehe Abdichtung des Ventils in der Praxis nur durch eine der Gleiteinheiten, während die andere in erster Linie als Abstützglied dient₅ um einen genügenden Druck zwischen den Dichtungsflächen zu erzeugen» Somit steht der Innenraum 17 des Ventilgehäuses ständig unter Druck« Wenn das Strömungsmedium Unreinheiten enthält, die vor dem Einschleifvorgang von den Dichtungsflächen entfernt werden müssen, kann die Dichtungsfläche 8 der Gleiteinheit entsprechend Fig. 3 mit einer Schabkante 18 ausgebildet werden. Dann entfernt die Schabkante die Unreinheiten, sofern die Kante frühzeitig gegen die Dichtungsfläche des Leitungsrohrs gedrückt wird«

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Abwandlungen sind innerhalb des Rahmens der Patentansprüche möglich.

Claims

Patentansprüche ;

(l.Xbsperrventil oder dgl. mit einem leicht keilförmigen Ventilglied zum Absperren eines Strömungskanals in dem Ventil durch eine Querbewegung bezüglich dieses Kanals, welches Ventil ringförmige Dichtungsflächen aufweist, die den Strömungskanal umgeben und zum Schließen des Ventils von abdichtenden Seitenabschnitten des Ventilglieds beaufschlagbar sind, dadurch, gekennzeichnet, daß die abdichtenden Seitenabschnitte (8) des Ventilglieds beträchtlich schmäler als die ringförmigen Dichtungsflächen (16) sind und sie sich in der Schließstellung des Ventils in einem relativ großen Abstand von der Innenkante der ringförmigen Dichtungsflächen (16) befinden, und daß die abdichtenden Seitenabschnitte (8) des Ventilglieds aus einem weicheren Material als die ringförmigen Dichtungsflächen (16) sind, um wiederholtes Einschleifen der abdichtenden Seitenabschnitte (8) des Ventilglieds gegen die ringförmigen Dichtungsflächen (16) hervorzurufen, wenn das Ventil betätigt wird.

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2.Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtenden Seitenabschnitte (8) des Ventilglieds je auf einer in einem Körperteil (9) des Ventilglieds gelagerten separaten Gleiteinheit (7) angeordnet sind, die durch die Öffnungsbewegung des Ventils leicht drehbar sind.
3.Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen der Gleiteinheiten (7) vorzugsweise flexible Zapfen (14) vorgesehen sind, die bezüglich der Gleiteinheiten (7) exzentrisch angeordnet sind, so daß sie die Gleiteinheiten durch die Öffnungsbewegung des Ventilglieds drehen.
4.Absperrventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied in Richtung des Strömungskanals des Ventils beweglich mit einer Ventilspindel (3) verbunden ist.
5.Absperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied Führungsteile (12) aufweist, die in Zusammenwirken mit ortsfesten Führungen (13) die freie Beweglichkeit des Ventilglieds in Richtung des Strömungskanals des Ventils beschränken.
6.Absperrventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtenden Seitenabschnitte (8) des Ventilglieds ringförmig sind und eine Schabkante (18) zum Säubern der den Strömungskanal des Ventils umgebenden ringförmigen Dichtungsflächen (16) aufweisen.

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