DE653689C

DE653689C - Absperrventil

Info

Publication number: DE653689C
Application number: DEI55292D
Authority: DE
Inventors: Ulrich Wolfrom
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1936-06-20
Filing date: 1936-06-20
Publication date: 1937-12-01
Also published as: FR823211A

Description

Es ist bekannt, in Absperrventilen, deren Gehäuse aus einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil zusammengesetzt wird, insbesondere Ventilen für hohe Drucke, die gleichzeitig hohen Temperaturen standhalten und gegen chemischen Angriff genügende Sicherheit besitzen müssen, den Ventilsitz-· ring zwischen diesen beiden Teilen einzuspannen, so daß zugleich eine Abdichtung zwisehen dem aus hartem, elastischem Werkstoff bestehenden Ventilsitzring und dem Gehäuse und eine solche zwisehen den Gehäuseteilen erzielt wird. Jedoch hat diese Bauweise den Nachteil, daß bei ungleicher Wärmeausdeh-

iS nung des Ventilsitzringes und der Gehäuseteile eine Lockerung der Verbindungen und Undichtwerden eintreten kann. Außerdem wird beim Aufdrücken des Ventilkegels auf den Sitz der Dichtungsdruck zwischen dem Ventilsitzring und dem Gehäuseoberteil verringert. Um ein Undichtwerden zu vermeiden, müssen daher alle Teile sehr kräftig bemessen werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, bei welchem der aus hartem, elastischem Werkstoff bestehende Ventilsitzring gleichzeitig die Abdichtung .zwischen den beiden Gehäuseteilen bildet und einen derartigen Querschnitt besitzt, daß der Anpressungsdruck in den beiden Dichtungsflächen zwischen dem Dichtungsring einerseits und den beeiden Gehäuseteilen !andererseits sowohl durch den hydraulischen Druck im Innern des Ventilgehäuses als auch durch den. Anpressiungsdruck_ des Ventilkegels beim Schließen des Ventils eine zusätzliche Vergrößerung erfährt. Zweckmäßig unterstützt man 'die Wirkung des Innendruckes dadurch, daß man die Außenseite des Dichtungsringes einem geringeren Druck, am besten dem der Außenluft aussetzt.

.Wird das Ventilgehäuse so ausgebildet, daß ein Gehäuseteil, z. B. der untere, in den anderen hineingescnraubt wird, so kann ein unbeabsichtigtes Verdrehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander verhindert und somit eine weitere Sicherung gegen Undichtwerden dadurch erzielt werden, daß zwischen den beiden Gehäuseteilen ein ringförmiger Zwischenraum mit zylindrischen oder kegeligen Begrenzungsflächen vorgesehen wird, in den von außen ein aus plastischem Werkstoff bestehender Sicherungsring eingepreßt wird. Diese Sicherung ist dann ganz besonders zuverlässig, wenn in einem oder beiden Gehäuseteilen Aussparungen oder Nuten vorgesehen sind, so daß beim Einpressen des Sicherungsringes ein Teil des plastischen Werkstoffes des Sicherungsringes in die Nuten eingeprägt wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

α ist der Gehäuseoberteil mit der Ventilspindel b. Der Gehäuseunterteil d ist von unten in den Oberteil eingeschraubt. Beim Zusammenschrauben wird der Ventilsitzring e, der aus hartem, elastischem Werkstoff besteht, zwischen den Gehäuseteilen α und d eingespannt und bildet somit den Dichtungs-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: .

Ulrich Wolfrom in Leuna, Kr. Merseburg.

ring zwischen den Gehäuseteilen, wobei f und g die Dichtungsflächen sind. Dadurch, daß die Fläche/ als Kegelfläche ausgebildet ist, erfährt der Ring beim Zusammenschrau- -5 ben der Teile α und d eine allseitige radiaJO elastische Verformung, welche bewirkt, dpi auch bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung der einzelnen Teile die erforderliche Pressung in den Dichtungsflächen f und g aufrechterhalten wird.

Die Querschnittsform des Ringes e ist derart, daß der auf dem Ring e liegende hydraulische Innendruck, der den Ring aufzuweiten sucht, da die Außenseite des Ringes e durch die Bohrung h mit dem atmosphärischen Druck in Verbindung steht, den Anpressungsdruck in den nach außen sich nähernden Flächen f und g zweckmäßig in annähernd · gleichem Maße vergrößert. Der Ring hat also selbstdichtende Eigenschaften. Auf der rechten Seite der Abb. 1 ist die Einwirkung des hydraulischen Inn en druckes auf den Ring β durch Pfeile veranschaulicht. Die Sitzfläche am Sitzring e. und am Ventilkegel b ist als Kegelfläche ausgebildet, und zwar ist der Winkel so gewählt, daß der Anpressungsdruck, der den Sitzringe aufzuweiten sucht, ebenfalls einen zusätzlichen Anpressungs druck in den Dichtungsflächen f und g verursacht. Die dabei wirksamen Kräfte sind auf der linken Seite der Abb. 1 durch Pfeile veranschaulicht.

Der Ventilsitzring wird zweckmäßig aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff von hoher Streckgrenze hergestellt, im besonderen aus härtbaren Legierungen, wie z. B. Chromstahl mit etwa 17% Chrom oder Schnelldrehstahl mit etwa 2O°/_B Wolfram. In anderen Fällen, besonders wenn mit mechanischem Verschleiß zu rechnen ist, kommen auch sogenannte Hartmetalle zur Anwendung. Bei letzteren ist die beschriebene Art der Einspannung des Ventilsitzringes zwischen den beiden Gehäuseteilen besonders vorteilhaft, weil der gesamte Werkstoff des Ringes im wesentlichen nur Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist, die von dem verhältnismäßig spröden Werkstoff ohne die Gefahr eines Bruches aufgenommen werden können.

Die dichtenden Flächen am Ventilsitzring müssen sorgfältig bearbeitet und geglättet sein. Da der Ventilsitzring beim Zusammenspannen zwischen den beiden Gehäuseteilen lediglich seinen Durchmesser infolge elastisehen Zusammenspannens um ein geringes •Maß verkleinert, der Querschnitt des Ringes dabei aber seine Form beibehält, ist sattes Aufliegen der Dichtungsflächen auf ihrer vollen Breite und dadurch ein zuverlässiges Abdichten gegenüber hohem Druck gesichert. Ventile der beschriebenen Bauart sind auch bei wechselnden Temperaturen gegenüber "hochgespanntem Heifidampf oder heißem * i-fqchdruck-Wasserstoff völlig betriebssicher. ■'!Sie in derartigen Fällen sonst kaum zu vermeidenden Kriechwirkungen treten bei ihnen nicht auf, vielmehr wird ein tadellos dichter Abschluß auch nach sehr langer Benutzungsdauer erreicht.

Um eine zuverlässige Sicherung gegen eine unbeabsichtigte Lockerung der Verschraubung zwischen α und d herbeizuführen, ist zwischen den beiden Gehäuseteilen ein ringförmiger Zwischenraum i vorgesehen, dessen Begrenzungsflächen k und / entweder zylindrisch oder schwach kegelig sind und eine größere Anzahl Nuten oder Schlitze η bzw. 0 enthalten. In diesen Zwischenraum i wird ein Ring 111 aus plastischem Werkstoff, z. B. Weicheisen, eingeführt und in axialer Riehtung mittels einer Presse oder durch Schläge zusammengestaucht.

Die beschriebene Ventilbauart ist auch für sehr hohe Drucke, z. B. von 1000 Atm. und darüber, bestens geeignet.

Claims

Patentansprüche:

1. Absperrventil, im besonderen für hohe Drucke, bestehend aus Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil mit dazwischen g₀ eingespanntem Ventilsitzring aus hartem, elastischem Werkstoff, der gleichzeitig der Abdichtung zwischen Sitzring und Gehäuse sowie zwischen Gehäuseober- und -unterteil dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- und Sitzfläche!! keilförmig derart gegeneinander geneigt sind, daß der durch den Einspanndruck gegebene Dichtungsdruck durch den Druck des Ventilinhalts und des Ventilkegeis zusätzlich vergrößert wird.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, bei welchem die Außenseite des Dichtungsringes einem geringeren Druck, zweckmäßig dem der Außenluft ausgesetzt ist.

3. Absperrventil nach Anspruch ι oder 2, bei dem der eine Gehäuseteil in den anderen hineingeschraubt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Gehäuseteilen ein ringförmiger Zwischenraum mit zylindrischen oder kegeligen, zweckmäßig durch Aussparungen oder Nuten unterbrochenen Begrenzungsflächen vorgesehen ist, zwischen die von außen ein aus plastischem Werkstoff bestehender Sicherungsring' eingepreßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen