DE4101860A1 - Faltenbalg-ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Faltenbalg-Ventil mit einem eine Ventilstangen-Durchführung durch das Ventilgehäuse überbrückenden Faltenbalg, der die Ventilstange umschließt und einerseits unmittelbar am Schließglied oder an der Ventilstange und andererseits unmittelbar oder mittelbar am Ventilgehäuse befestigt ist.

Bei Faltenbalg-Ventilen der einleitend gekennzeichneten Gattung (vgl. z. B. DE 32 15 799 A1) besteht die Gefahr, daß der Faltenbalg, sofern er sich mit den Bauteilen, die er miteinander verbindet, im Ausbauzustand befindet, überdehnt oder in unzulässiger Weise gestaucht wird. Insbesondere metallische Faltenbälge sind außerordentlich duktil, und es besteht daher bei ihrer unsachgemäßen Handhabung vor oder während der Montage bzw. Demontage des Ventils die Gefahr einer Beschädigung, die sich in der Regel lebensdauerverkürzend (Reduzierung der Anzahl der zulässigen Schaltspiele) auswirkt.

Die Erfindung soll bei einem Faltenbalg-Ventil der einleitend gekennzeichneten Gattung sicherstellen, daß ein im wesentlichen aus Schließglied und Ventilstange bestehender Ventileinsatz, der über den Faltenbalg mit dem Ventilgehäuse unmittelbar oder mittelbar verbunden ist, in seinem Ausbauzustand nur eine begrenzte axiale Beweglichkeit gegenüber dem ventilgehäuseseitigen Befestigungspunkt des Faltenbalgs besitzt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird durch Anwendung der Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des Faltenbalg-Ventils sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.

Durch Anordnung eines Hubbegrenzungsteils an der Ventilstange im Bereich hinter ihrer Durchführung durch ein Verschluß- und Führungsteil wird eine Überdehnung des Faltenbalgs verhindert. Die Anordnung wird dabei derart getroffen, daß das Hubbegrenzungsteil am Verschluß- und Führungsteil dann zur Anlage kommt, wenn die maximale Dehnung des Faltenbalgs in seinem Einbauzustand um ein bestimmtes, tolerierbares Maß überschritten wird. Das Hubbegrenzungsteil entfaltet seine Wirkung erst im Ausbauzustand des Faltenbalgs und seiner benachbarten Bauteile; im Einbauzustand bleibt das Hubbegrenzungsteil ohne Wirkung.

Damit der Faltenbalg im vorgenannten Ausbauzustand auch gegen Stauchung gesichert ist, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Ventilstange zwischen dem Schließglied und ihrer Durchführung durch das Verschluß- und Führungsteil einen ihre radiale Abmessung vergrößernden Vorsprung aufweist, der dann am Verschluß- und Führungsteil zur Anlage kommt, wenn der Ventileinsatz um ein bestimmtes, tolerierbares Maß über seinen Öffnungshub hinaus axial verschoben wird.

Zwecks Demontage der Baugruppe, bestehend aus dem Ventileinsatz, dem Faltenbalg und dem Verschluß- und Führungsteil, ist das Hubbegrenzungsteil, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, form- und/oder kraftschlüssig an der Ventilstange befestigt. Selbstverständlich ist auch eine stoffschlüssige Verbindung möglich. Eine Demontage der Baugruppe ist in der Regel nur dann erforderlich, wenn der Faltenbalg wegen Beschädigung ausgetauscht werden muß. Die Führung zwischen Ventilstange und Verschluß- und Führungsteil ist so ausgelegt, daß ihre Lebensdauer die planmäßige Lebensdauer des Faltenbalgs übersteigt.

Um die Führung zwischen Ventilstange und Verschluß- und Führungsteil vor Verschmutzung und Fremdeinwirkung von außen zu schützen, sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Hubbegrenzungsteil büchsenförmig ausgebildet ist und über den gesamten Ventilhub das Ende des Verschluß- und Führungsteils haubenförmig umschließt.

Der Faltenbalg ist innerhalb des Ventilgehäuses Strömungs- und Druckkräften unterworfen, die eine deformierende Wirkung auf ihn ausüben können. Zum Schutz gegen derartige Deformierungen sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Vorsprung der Ventilstange als zylinderförmiges Stützteil ausgebildet ist, welches den gestreckten Faltenbalg über seine gesamte Länge konzentrisch und mit radialem Spiel durchdringt. Dieses radiale Spiel zwischen dem inneren Durchmesser des Faltenbalgs und dem äußeren Durchmesser des zylinderförmigen Stützteils wird dabei zweckmäßig so bemessen, daß der in der Offenstellung des Faltenbalg-Ventils zusammengedrückte Faltenbalg das Stützteil noch nicht berührt. Deformationen des Faltenbalgs im Ausmaß des vorgesehenen radialen Spiels sind dabei unbedenklich; sie führen zu keiner lebensdauerverkürzenden Beanspruchung des Faltenbalgs.

Sofern der Ventileinsatz in seinem Ausbauzustand nur eine begrenzte axiale Beweglichkeit in beiden Richtungen gegenüber dem Verschluß- und Führungsteil besitzt, das Hubbegrenzungsteil das Verschluß- und Führungsteil haubenförmig umschließt, und darüber hinaus der Faltenbalg durch ein zylinderförmiges Stützteil auf seiner Innenseite stabilisiert wird, ergibt sich eine Baugruppe, die weitestgehend unempfindlich und auch geschützt ist gegenüber üblicherweise auftretenden Handhabungsfehlern vor oder während der Montage der Baugruppe in das Ventil bzw. bei ihrer Demontage aus dem Ventil.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt einen Mittelschnitt durch das erfindungsgemäße Faltenbalg-Ventil im Bereich der Baugruppe, bestehend aus dem Ventileinsatz, dem Faltenbalg, dem Verschluß- und Führungsteil und dem Hubbegrenzungsteil.

Das beispielhaft dargestellte Ventilgehäuse 1 weist in waagerechter Richtung einen ersten Leitungsanschluß 1a und in senkrechter Richtung, sowohl an seiner Ober- wie auch an seiner Unterseite, eine Anschlußöffnung auf, die jeweils mit einem ersten bzw. einem zweiten Flansch 1b bzw. 1c versehen ist. In der unteren Anschlußöffnung befindet sich ein Gehäuseanschluß 2, der mit einem senkrecht nach unten orientierten zweiten Leitungsanschluß 2a versehen ist. Der Gehäuseanschluß 2 trägt einen zum zweiten Flansch 1c passenden Gegenflansch. Beide Flansche sind über nicht näher dargestellte Verbindungsmittel miteinander verbunden. Der Gehäuseanschluß 2 weist auf seiner dem Innenraum des Ventilgehäuses 1 zugewandten Seite einen Ventilsitz 2b auf, der mit einem als Sitzteller ausgebildeten und mit einer Sitzdichtung ausgestatteten Schließglied 3a zusammenarbeitet. Das Schließglied 3a ist an einer Ventilstange 3b befestigt, die durch ein Verschluß- und Führungsteil 5 hindurch- und aus dem Ventilgehäuse 1 herausgeführt ist. Das Verschluß- und Führungsteil 5 weist einen Deckelteil 5a auf, der über eine Gehäusedichtung 10 die obere Anschlußöffnung des Ventilgehäuses 1 dicht verschließt. Eine weitere Gehäusedichtung 10 sorgt für eine sichere Abdichtung des Gehäuseanschlusses 2 innerhalb der unteren Anschlußöffnung. Ein Laternengehäuse 7, welches einen zum ersten Flansch 1b passenden Gegenflansch aufweist, fixiert das Verschluß- und Führungsteil 5 in axialer Richtung nach außen hin. Am Deckelteil 5a schließt sich eine Führungshülse 5b an, die über Führungsringe 8 die Ventilstange 3b führt. Das Schließglied 3a ist über einen Faltenbalg 4, der die Ventilstange 3b umschließt, mit dem Deckelteil 5a verbunden. Im Bereich des Faltenbalgs 4 ist die Ventilstange 3b mit einem größeren Durchmesser ausgebildet. Das sich dadurch ergebende zylinderförmige Stützteil 3c wird von dem Faltenbalg 4 mit radialem Spiel konzentrisch umschlossen. Die Ventilstange 3b trägt an ihrem äußeren Ende ein Anschlußteil 3d, welches in einen nur teilweise dargestellten Ventilstangen- Anschluß 3e übergeht. Auf den Anschlußteil 3d ist ein büchsenförmig ausgebildetes Hubbegrenzungsteil 6 aufgeschraubt, welches mit seiner Mantelhülse 6a das Ende der Führungshülse 5b haubenförmig umschließt. Das Schließglied 3a sowie die Ventilstange 3b mit ihrem zylinderförmigen Stützteil 3c, dem Anschlußteil 3d und dem Ventilstangen-Anschluß 3e bilden einen Ventileinsatz 3; dieser wiederum ist Bestandteil einer Baugruppe, die darüber hinaus aus dem Faltenbalg 4, dem Verschluß- und Führungsteil 5 und dem Hubbegrenzungsteil 6 besteht. Die Baugruppe 3, 4, 5 und 6 kann in ihrer Gesamtheit in das Faltenbalg-Ventil eingesetzt bzw. aus ihm demontiert werden.

Im Ausbauzustand der Baugruppe 3, 4, 5 und 6 ist die axiale Verschiebung des Ventileinsatzes 3 begrenzt. Zum einen findet das Zusammendrücken (Stauchung) des Faltenbalgs 4 seine Begrenzung dadurch, daß das Stützteil 3c mit einer Anschlagfläche 3f an einer ersten Anschlagfläche 5d in einer ersten Ausnehmung 5c am Deckelteil 5a zur Anlage kommt. Die axiale Erstreckung der ersten Ausnehmung 5c ist dabei so bemessen, daß im Einbauzustand der Baugruppe 3, 4, 5 und 6 der mit a gekennzeichnete Abstand etwas größer als der maximale Öffnungshub des Ventileinsatzes 3 ist.

Eine Überdehnung des Faltenbalgs 4 wird im Ausbauzustand der Baugruppe 3, 4, 5 und 6 dadurch verhindert, daß eine Anschlagfläche 6c innerhalb einer am Hubbegrenzungsteil 6 angeordneten zweiten Ausnehmung 6b an einer zweiten Anschlagfläche 5e, die sich an der äußeren Stirnseite der Führungshülse 5b des Verschluß- und Führungsteils 5 befindet, zur Anlage kommt. In der Schließstellung des Faltenbalg-Ventils besteht zwischen der zweiten Anschlagfläche 5e und der Anschlagfläche 6c ein mit b gekennzeichneter axialer Abstand. Die Mantelhülse 6a des Hubbegrenzungsteils 6 ist haubenförmig so weit über die Führungshülse 5b heruntergezogen, daß selbst in der Offenstellung des Faltenbalg-Ventils eine ausreichende Überdeckung der Austrittsstelle der Ventilstange 3b aus dem Verschluß- und Führungsteil 5 sichergestellt ist.

Claims (5)

1. Faltenbalg-Ventil mit einem eine Ventilstangen-Durchführung durch das Ventilgehäuse überbrückenden Faltenbalg, der die Ventilstange umschließt und einerseits unmittelbar am Schließglied oder an der Ventilstange und andererseits unmittelbar oder mittelbar am Ventilgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschluß- und Führungsteil (5), durch das die Ventilstange (3b) hindurch- und aus dem Ventilgehäuse (1) herausgeführt ist, ein Ventileinsatz (3), bestehend im wesentlichen aus dem Schließglied (3a) und der Ventilstange (3b), der Faltenbalg (4) und ein an der Ventilstange (3b) im Bereich hinter ihrer Durchführung durch das Verschluß- und Führungsteil (5) befestigtes Hubbegrenzungsteil (6) eine Baugruppe bilden, und daß im Ausbauzustand der Baugruppe (3, 4, 5, 6) die axiale Verschiebung der Ventilstange (3b) in Richtung der Dehnung des Faltenbalgs (4) durch das Hubbegrenzungsteil (6) begrenzt ist.

2. Faltenbalg-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebung der Ventilstange (3b) in Richtung der Stauchung des Faltenbalgs (4) durch einen die Ventilstange (3b) zwischen dem Schließglied (3a) und ihrer Durchführung durch das Verschluß- und Führungsteil (5) hinsichtlich ihrer radialen Abmessung vergrößernden Vorsprung (3c) begrenzt ist.

3. Faltenbalg-Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubbegrenzungsteil (6) an der Ventilstange (3b) form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist.

4. Faltenbalg-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubbegrenzungsteil (6) büchsenförmig ausgebildet ist und über den gesamten Ventilhub das Ende des Verschluß- und Führungsteils (5) haubenförmig umschließt.

5. Faltenbalg-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (3c) der Ventilstange (3b) als zylinderförmiges Stützteil ausgebildet ist, welches den gestreckten Faltenbalg (4) über seine gesamte Länge konzentrisch und mit radialem Spiel durchdringt.