DE3241867A1

DE3241867A1 - Druckentlastetes ventil

Info

Publication number: DE3241867A1
Application number: DE19823241867
Authority: DE
Inventors: Hans 6457 Maintal Kunze; Ian C. Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Popescu
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-24

Description

Druckentlastetes Ventil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein druckentlastetes Ventil nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus der DE-AS 1 208 133 bekannt. Der Schließkörper ist dort als Hohlkolben ausgebildet und es sind Entlastungsbohrungen in dem Hohlkolben angeordnet, um ihn von dem Druck des Mediums zu entlasten. Wegen der Entlastungsbohrungen muß eine zusätzliche Abdichtung zwischen einer den Hohlkolben führenden Büchse und dem Hohlkolben selbst vorgesehen werden, um zu verhindern, daß bei geschlossenem Ventil eine zu große T.eckmenge von dem Eingang zu dem Ausgang strömt. Dies wird bei dem bekannten Ventil dadurch erreicht, daß das Medium über radiale Bohrungen vom Innen des Hohlkolbens in eine einen metallischen Kolbenring aufnehmende Ringnut geleitet wird, so daß der Kolbenring aufgespreizt und in der Schließstellung des Ventils gegen eine entsprechende zylindrische Abdichtfläche gepreßt wird. In Öffnungsrichtung des Ventils ist der !urchmesser der zylindrischen Abdichtfläche erweitert und es sind Mittel vorgesehen, um die Aufspreizung des Kolbenringes zu begrenzen, so daß in der geöffneten Stellung die Reibung zwischen Kolbenring und Büchse entfällt. In der Schließstellung sind jedoch erhebliche und von dem Druck des Mediums abhängige Kräfte erforderlich, um der Reibungskraft zwischen Kolbenring und zylindrischer Abdichtfläche entgegenzuwirken.
Es ist daher die Aufgabe der vorlie<Tenden ,Erfindung, die Kolbenringdichtung so auszubilden, ciaß die von ihr ausgeübte Reibungskraft und die Leckmenge in der Schließstellung des Ventils genau einstellbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil; Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1; und Figur 3 eine bei dem erfindungsgemäßen Ventil verwendete Ausgleichsplatte in einer Draufsicht.
Gemäß den Figuren 1 und 2 umfaßt das Ventil einen hohlkolbenförmigen Schließkörper 10, der in einem Käfig 12 verschiebbar ist, welcher zugleich als Führungsbuchse für den Schließkörper 10 dient. Der Käfig 12 ist in bekannter Weise in einem Ventilgehäuse angeordnet, das hier nicht dargestellt ist. Der Käfig 12 wird von unten von dem Medium angeströmt und bei geöffnetem Ventil tritt das Medium über radial im Mantel des Käfigs 12 angeordnete Löcher 14 aus. An dem Käfig 12 befindet sich eine ringförmige Sitzfläche 16, die mit einer entsprçchenden Sitzfase 18 am Schließkörper 10 zusammenarbeitet.
Der Schließkörper 10 wird mittels Gewinde mit einer nicht dargestellt-n Kolbenstange (oder Spindel) verbunc'en und über einen in die Querbohrung 20 einzuschlagenden Kerbstift gevenalerausdrehen gesichert. Auf einem Kreis sind von oben in der Kolbenfläche des Schließkörpers 10 Bohrungen 22 angeordnet. Diese dienen dem Druckausgleich und der Entlastung, wenn ein Antrieb auf den Schließkörper 10 einwirkt. Um zu verhindern, daß in der Schließstellung des Ventils, wo der Schließkörper 10' mit seiner Sitzfase 18 an der Sitzfläche 16 des Käfigs 12 anliegt, über die Bohrungen 22 und zwischen dem Schließkörper 10 und dem Käfig 12 das Medium über die Löcher 14 unkontrolliert nach dem Ausgang strömt, ist ein Kolbenring 24 zwischen dem Schließkörper 10 und dem Käfig 12 angeordnet. Der Kolbenring 24 stützt sich auf einer Auflagefläche 26 nach unten ab. Er besteht aus Polytetrafluoräthylen. Von oben wird er durch eine vorsprunnähnliche Ringfläche der Scheibe 28 gegen die Auflagefläche 26 gepreßt. Die Scheibe 28 weist ebenso wie darunter angeordnete Ausgleichsplatten 30 miteinander fluchtende Bohrungen 32 und 34 auf, durch die Sechskantschrauben 36 unter Zwischenlage von Sicherungsscheiben 38 in entsprechende Gewindelöcher 40 in dem kolbenförmigen Schließkörper 10 greifen.
Bei der Montage wird zunächst der Schließkörper 10 montiert. Hierbei wurden beispielsweise acht Ausgleichsplatten, wie sie in Figur 3 dargestellt sind, und die eine Dicke von beispielsweise je 0,2mm aufweisen, auf den kolbenförmigen Schließkörper 10 aufgelegt.
Sodann wird die Scheibe 28 aufgesetzt und es werden die Schrauben 36 unter Zwischenlage der Sicherungsscheiben 38 angezogen. Der dadurch nach außen getauchte Kolbenring 24 wird sodann auf das Maß des Innendurchmessers des Käfigs 12 abgedreht. Danach werden zwei Ausgleichsplatten entfernt und der wiedermontierte Schließkörper 10 wird in den Käfig 12 eingesetzt. Die vier Sechskantschrauben 36 sind hierbei nur von M,nd einjt'.Ireht. Nach dem einsetzen des Schließkörpers 10 in den Käfig 12 werden die Schrauben überkreuzt bis zum Anschlag angezogen. Hierdurch wird eine Anpreßkraft F des Kolbenringes 24 auf die Innenwand des Käfigs erzeugt. Fällt der Schließkörper nach dem Anziehen durch sein Eigengewicht nach unten, so sind eins bis zwei weitere Ausgleichsplatten 30 auszubauen, bis der Schließkörper in dem Käfig gehalten wird. Die Leckmengenmessung wird nach Einschleifen der Sitzfase vorgenommen. Wenn eine maximal vorgegebene Leckrate überschritten wird, so muß der Vorgang nach dem Ausbau einer weiteren Ausgleichsplatte wiederholt werden. Um die Hysterese so niedrig wie möglich zu halten, werden zweckmäßigerweise nur soviele Ausgleichsplatten entfernt, bis die geforderte Leckrate erreicht ist.

Claims

Patentansprüche: e JDruckentlastetes Ventil mit einem ringförmigen Ventilsitz und einem Schließkörper, der als Hohlkolben mit Entlastungsbohrungen und einem Kolbenring in einer Umfangsnut ausgebildet ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kolbenring (24) in an sich bekannter Weise aus einem verformbaren Material besteht und daß die Höhe der Umfangsnut (126, 28) einstellbar ist, um den Außendurchmesser des Kolbenringes vorzugeben.
2. Ventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e ic h n e t, daß der Kolbenring (24) aus Polytetrafluoräthylen besteht.
3. Ventil nach Anspruch 2 mit einer Abdrehung des Außendurchmessers an der der Schließkante gegenüberliegenden Stirnseite des Hohlkolbens als erstes axiales Widerlager für den Kolbenring und einer auf dem Hohlkolben befestigten Scheibe, die mit einer vorsprungähnlichen Ringfläche das zweite axiale Widerlager für den Kolbenring bildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen dem Hohlkolben (10) und der Scheibe (28) Ausgleichsplatten (30) angeordnet sind.
4. Ventil nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ausgleichsplatten (30) ringscheibenförmig ausgebildet sind.
5. Ventil nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ringscheibe (28) und die Ausgleichsplatten (30) mit miteinander fluchtenden Bohrungen (32, 34) zur Befestigung mittels Schrauben in Gewindelöchern (40) des Hohlkolbens (10) versehen sind und daß sie Aussparungen (42) aufweisen, die mit den Entlastungsbohrungen (22) des Hohlkolbens (10) fluchten.
6. Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß über die Anzahl der Ausgleichsplatten (30) der Außendurchmesser des Kolbenringes (24) vorgebbar ist.