DE3906941C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Regelventile sind zum Regeln und Absperren von Rohrströmungen flüssiger oder gasförmiger Medien bekannt geworden und erlauben günstigere Strömungsverhältnisse als üblicherweise verwendete Eck- oder Schrägsitzventile. Die Ventilkörper derartiger Ventile werden gewöhnlich durch einen der Verbindungsstege von Innen- und Außengehäuse hindurch über eine Spindel exakt bewegt, die in eine außermittig zur Bewegungsachse des Ventilkörpers parallel zu dieser ange­ ordnete Zahnstange eingreift und diese beim Drehen der Spindel von außen, beispielsweise durch ein Handrad, in Achsrichtung verschiebt.

Aus dem DE-GM 74 20 271 ist ein Regelventil mit diesen Merkmalen bekannt. Erreicht werden soll damit, daß der Ventilkörper dem strömenden Medium einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzt.

Für abrasive Medien ist auch bekannt, Dichtungen durch eine axial bewegbare Hülse zu schützen (US-PS 45 05 292).

Es hat sich gezeigt, daß beim Einbau derartiger Regelventile in Rohrströme verschmutzter Medien, wie sie im Anlagen- und/ oder Pipeline-Betrieb vorkommen, nach relativ kurzer Betriebs­ dauer Beschädigungen an den Dichtungen auftreten, die am Ventilkörper bzw. am Innenumfang des Außengehäuses vorgesehen sind. Nach relativ kurzer Betriebsdauer stellt sich bei den Ventilen eine nicht zulässige Leckage ein, die für sich genommen und auch zu ihrer Beseitigung eine erhebliche Störung der Anlage darstellen. Darüber hinaus bedeuten undichte Ventile in bestimmten Anlagen eine erhebliche Betriebsgefährdung, wenn das Austreten gefährlicher Stoffe nicht sicher verhindert werden kann.

Ausgehend von den geschilderten Problemen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Regelventil der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Standzeiten der Dichtungen erheblich erhöht und damit die Betriebssicherheit wesentlich verbessert wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mindestens der die Dichtung aufnehmende Bereich des Ventilkörpers in der geöffneten Endstellung des Ventils in das Innengehäuse zurückgezogen ist, wobei zwischen dem Innengehäuse und der Dichtung eine gegenüber beiden abgedichtete, den Ventilkörper koaxial umgreifende Hülse angeordnet ist, die in allen geöffneten Zwischenstellungen des Ventils ihre relative Lage zum Ventilkörper beibehält und in der Schließendstellung des Ventilkörpers entgegen der Schließrichtung derartig verschoben ist, daß die Dichtung zur Dichtfläche des Außengehäuses hin freikommt.

Bei dem vorgeschlagenen Regelventil wird die Hauptdichtung des Ventilkörpers derart gekammert, daß bei geöffnetem Ventil und jeder beliebigen geöffneten Zwischenstellung eine Beschädigung der Dichtung durch Schmutz im Strömungsmedium vermieden wird, weil die Dichtung nicht mehr zum Medium freiliegt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verschieben der Hülse entgegen der Wirkung einer Federkraft durch Anlegen der Hülse an das Außengehäuse im Bereich der Dichtfläche erfolgt. Auf diese Weise kann die Dichtung bis unmittelbar vor Beginn des Dichtvorganges im Schutz der Hülse verbleiben.

Eine besonders günstige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche des Außengehäuses an der Innenseite einer in das Außengehäuse eingesetzten zylindrischen Büchse vorgesehen ist, die eine zu der Hülse des Ventilkörpers gleichen Innendurchmesser aufweist, wobei die Stirnseite der Hülse des Ventilkörpers gegen die Stirnseite der zylindrischen Hülse des Außengehäuses anlegbar ist und der Ventilköper mit der Dichtung bei gleichzeitigem Zurückhalten der Hülse des Ventilkörpers in die zylindrische Hülse des Außengehäuses abdichtend einführbar ist.

Letztere Lösung ermöglicht es, die Dichtung des Ventilkörpers vollkommen gegenüber dem Schmutz im Strömungsmedium abzuschotten, indem die Dichtung erst dann den Schutz der Hülse des Ventilkörpers verläßt, wenn diese Hülse bereits an der zylindrischen Hülse des Außengehäuses stirnseitig anliegt und eventuell vorhandenen Schmutz zurückhält. Selbstverständlich sind alle Ecken und Kanten strömungsgünstig gerundet oder abgeschrägt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Mit 1 ist das rotationssymmetrische Außengehäuse des Regelventils bezeichnet, in dem schematisch dargestellt das Innengehäuse 2 koaxial angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Innengehäuse 2 und Außengehäuse 1 erfolgt über nicht dargestellte Stege. Innerhalb des Innengehäuses 2 ist der koaxial verschiebbare Ventilkörper 3 angeordnet, der mit der Zahnstange 4 in Verbindung steht, die von außen über die Spindel 5 axial verschoben werden kann. Zwischen dem Ventilkörper 3 und dem Außengehäuse 2 ist die erfindungsgemäße Büchse 6 angeordnet, die bei 7 gegenüber dem Außengehäuse und bei 8 gegenüber dem Ventilkörper abgedichtet ist. Im Ventilkörper 3 ist die mit 9 bezeichnete Dichtung in einer radialen Nut eingelegt, wobei die Dichtung an ihrer aus der Nut herausragenden Seite von der Innenfläche der Büchse 6 abgedeckt wird.

Die Büchse 6 ist im Ausführungsbeispiel zur Führung des Ventilkörpers in der Art eines Ventilkolbens entsprechend ausgebildet, wobei über eine federgestützte (10) Zugstange 11 die Relativbewegung zwischen Ventilkörper 3 und Büchse 6 begrenzt ist.

An der Innenseite des Außengehäuses 1 ist eine zylindrische Büchse 12 angeordnet, die bei 13 eine Dichtfläche für die Dichtung 9 des Ventilkörpers 3 aufweist. Die zylindrische Büchse 12 entspricht mindestens in ihrem Innendurchmesser dem Innendurchmesser der Hülse 6 im Bereich der Dichtung 9; die Stirnseite der Hülse 6 ist so ausgebildet, daß sie sich an die Stirnseite der zylindrischen Büchse 12 dicht anlegen läßt.

In der Zeichnungsfigur ist in der unteren Hälfte die geschlossene Stellung des Ventils dargestellt. Es ist erkennbar, daß der Ventilkörper 3 mit der Dichtung 9 mit Hilfe der Zahnstange 4 in den Bereich der zylindrischen Büchse 12 verschoben ist, wobei die Dichtung 9 an der Dichtfläche 13 der zylindrischen Büchse 12 zur Anlage gekommen ist. Die Hülse 6 hat sich zuvor gegen die Stirnseite 14 der zylindrischen Büchse 12 angelegt und wurde beim weiteren Ausfahren des Ventilkörpers entgegen der Wirkung der nunmehr zusammengedrückten Feder 10 so weit zurückgeschoben, daß die Dichtung 9 von der Hülse freigeworden ist, jedoch die Dichtung 7 den Ventilkörper 3 noch immer zur Innenseite der Büchse 6 abdichtet. Das Verschieben der Büchse 6 erfolgte also erst, als deren Stirnseite bereits an der Stirnseite 14 anlag, so daß das Eindringen von Schmutz in den Bereich der Dichtfläche sicher vermieden ist.

Auch beim Öffnen des Ventils zieht sich, durch die Wirkung der Feder 10 verursacht, zunächst der Ventilkörper 3 aus dem Bereich der zylindrischen Hülse 12 in den Bereich der Hülse 6 zurück, wobei die Innenseite der Hülse 6 die Dichtung 9 schützend abdeckt. Zusammen mit der Hülse 6 fährt der Ventilkörper 3 gegebenenfalls bis in die Öffnungsendstellung zurück, in der sich die Hülse 6 und der Ventilkörper 3 im Inneren des Innengehäuses 2 befinden.

Claims (3)

1. Regelventil, bestehend aus einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Außengehäuse und einem darin zentrisch angeordneten, ebenfalls im wesentlichen rotationssymmetrischen stromlinienförmigen Innengehäuse, das über Verbindungsstege mit dem Außengehäuse verbunden ist, wobei zwischen Außen- und Innengehäuse ein von den freien Verbindungsstegen unterteilter Ringraum als Strömungsdurchlaß dient, dessen Querschnitt durch einen im Innengehäuse von außen betätigt koaxial verschiebbaren Ventilkörper verringerbar und durch Anlegen einer im Ventilkörper angeordneten Dichtung an eine entsprechende zylindrische Dichtfläche an der Innenseite des Außengehäuses verschließbar ist, wobei mindestens der die Dichtung aufnehmende Bereich des Ventilkörpers in der geöffneten Endstellung des Ventils in das Innengehäuse zurückgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innengehäuse (2) und der Dichtung (9) eine den Ventilkörper (3) koaxial umgreifende, gegenüber diesem und dem Innengehäuse (2) abgedichtete Hülse (6) angeordnet ist, die in allen geöffneten Zwischenstellungen des Ventils ihre relative Lage zum Ventilkörper (3) beibehält und dabei mit ihrer zylindrischen Innenwand an der Dichtung (9) anliegt und in der Schließendstellung des Ventilkörpers (3) entgegen der Schließrichtung derartig verschoben ist, daß die Dichtung (9) zur Dichtfläche (13) des Außengehäuses (1) hin frei- und an letzter zur Anlage kommt.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der Hülse (6) entgegen der Wirkung einer Federkraft (10) durch Anlegen der Hülse (6) an das Außengehäuse (1) im Bereich der Dichtfläche (13) erfolgt.

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (13) des Außengehäuses (1) an der Innenseite einer in das Außengehäuse (1) eingesetzten zylindrischen Büchse (12) vorgesehen ist, die einen zu der Hülse (6) des Ventilkörpers (3) gleichen Innendurchmesser aufweist, wobei die Stirnseite der Hülse (6) des Ventilkörpers (3) gegen die Stirnseite (14) der zylindrischen Hülse (12) des Außengehäuses (1) anlegbar ist und der Ventilkörper (3) mit der Dichtung (9) bei gleichzeitigem Zurückhalten der Hülse (6) des Ventilkörpers (3) in die zylindrische Hülse (12) des Außengehäuses (1) abdichtend einführbar ist.