-
Abdichtung für Hochdruckventile Zum Abdichten von Ventilspindeln gegen
sehr hohe Drücke sind Stopfbuchsenpackungen nicht geeignet. Die Spindeln werden
daher im Ventilgehäuse oder einem mit diesem fest verbundenen Teil gasdicht eingeschliffen
und außerdem mit einem Ringbund versehen, dessen eine Stirnfläche durch den inneren
Ventilüberdruck gegen eine unbewegliche Widerlagerfläche gepreßt wird. Auch diese
beiden beim Drehen der Ventilspindeln unter hohem Druck aufeinandergleitendefi Flächen
sind zusammen eingeschliffen. Es hat sich hierbei aber gezeigt, daß einerseits schmale
Ringflächen, bei denen sehr große Flächenpressungen auftreten, im Betriebe verhältnismäßig
schnell undicht werden und dementsprechend oft nachgearbeitet werden müssen, während
andererseits breite Ringflächen nur schwer oder überhaupt nicht vollkommen dicht
aufeinander eingeschliffen werden können. Auch bei Wahl verschiedenartiger Werkstoffe,
z. B. Stahl und Bronze, für die betreffenden Teile hat man keine befriedigenden
Ergebnisse erzielt. Es sind nun zwar korrosionsfeste und gegebenenfalls wärmebeständige
Werkstoffe bekannt, die von Natur oder durch entsprechende Behandlung besonders
hart sind und sich deshalb gerade für hochbeanspruchte Dichtungsflächen eignen.
Wenn man jedoch diese Werkstoffe in der bei Ventilkegeln und Hahnküken einzig möglichen
und auch sonst bisher üblichen Art verwenden will, indem sie in der erforderlichen
Stärke mit den betreffenden Teilen fest verbunden werden, müßten bei Ventilspindeln
jeweils beide gegeneinander abdichtenden Flächen eine derartige Auflage erhalten,
zumal sie den'hohen Druck nicht nur im ruhenden, sondern auch im gleitenden Zustande
aufzunehmen haben.
-
Um nun unter Berücksichtigung der gegeberien Verhältnisse die Menge
des hochwertigen Sonderwerkstoffes möglichst einzuschränken und gleichzeitig eine
einfachere Herstellung der Dichtungsflächen zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß zwischen den Spurflächen der betreffenden Teile eine dünne, mit
diesen Flächen genau
fluchtende Ringscheibe aus besonders hartem
und korrosionssicherem Werkstoff frei drehbar angeordnet ist. Solche frei drehbaren
Scheiben sind schon als Spurpfannen für die gewölbten Stirnflächen von Ventilspindeln,
nicht aber zur Abdichtung derselben in dem angegebenen Zusammenhang verwendet worden.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
in drei Abbildungen dargestellt, von denen Abb. z die Gesamtanordnung erkennen läßt
und die Abb. 2, 3 einen Einzelteil in Ansicht bzw. im Schnitt zeigen. In der zylindrischen
Bohrung des mit einem Ventilgehäuse a verschraubten Aufsatzes b ist die Ventilspindel
c dicht geführt. Unterhalb dieser Führung besitzt sie einen Ringbund d. Zwischen
der oberen Stirnfläche dieses Ringbundes und der entsprechenden Gegenfläche des
Teiles b, die gasdicht aufeinander eingeschliffen sind, ist eine dünne Ringscheibe
e frei drehbar angeordnet. An ihrem unteren Ende ist die Ventilspindel mit einem
Vierkant versehen, der in die entsprechende Aussparung einer Druckmutter g hineinragt.
Unterhalb dieser ist der Ventilkegel f mittels eines durch Splint o. dgl, gesicherten
Bolzens so gelagert; daß er nur die senkrechten Bewegungen, nicht aber die Verdrehungen
der Druckmutter mitmachen muß. Zwischen den Spurflächen dieser Teile ist ebenfalls
eine für sich drehbare dünne Ringscheibe e' vorgesehen. Die Strömungsrichtung in
dem Ventil ist durch Pfeile angedeutet.
-
Wenn die Ventilspindel c verdreht wird, schraubt sich die Druckmutter
g in dem Gewinde des Gehäuses a nach oben bzw. nach unten und nimmt dabei den Ventilkegel
f im Öffnungs- bzw. Schließsinne mit. Bei geschlossenem Ventil wirkt die hochverdichtete
Luft nur auf den Ventilkegel ein, dessen Schließdruck durch die Druckmutter übertragen
wird. Die Spindel ist in diesem Falle entlastet; sie wird aber trotzdem durch die
Reibung in der Bohrung des Teiles b axial in der dargestellten Lage gehalten. Sobald
das Ventil geöffnet wird, strömt die Luft durch das Gewinde der Druckmutter in den
über dieser liegenden Raum. Die Ventilspindel ist dadurch auf der unteren Fläche
ihres Ringbundes und- ebenso auf der unteren Stirnfläche ihres Vierkantes einem
hohen Überdruck ausgesetzt und wird infolgedessen fest gegen die Spurfläche des
Aufsatzes b gepreßt. Die an dieser Stelle vorgesehene Ringscheibe ermöglicht es,
daß die Spindel ohne erhebliche Reibung und dabei doch gegen den Ventilaufsatz zuverlässig
abdichtend gedreht werden kann. Durch die gegenseitigeVerdrellbarkeit des Ventilkegels
und der Druckmutter sowie die Anordnung der unteren Ringscheibe wird erreicht, daß
der Ventilkegel nach dem Aufsetzen auf den Ventilsitz bzw. vbr dem Abheben von diesem
weder zwangsläufig noch infolge zu starker Reibung mitgedreht wird.
-
Die ringförmigen Zwischenlagen e, e' bestehen zweckmäßig aus nichtrostendem
Hartstahl, Beryllium-Federbronze oder einem anderen gleichwertigen, gegebenenfalls
besonders vergüteten Werkstoff. Ihre Anwendung bedeutet vor allem insofern einen
Vorteil; als keiner der unter Druck gegeneinander anliegenden und. bewegten Ventilteile
aus einem besonders hochwertigen Werkstoff hergestellt und auch nicht einmal an
den Dichtungsflächen mit einer derartigen Auflage versehen zu werden braucht. Trotzdem
wird selbst bei häufiger Betätigung der. Ventile erfahrungsgemäß eine zuverlässige
Abdichtung erreicht, da die gegen die frei drehbaren Ringe anliegenden Flächen der
Ventilteile beim Drehen der Spindel durch die gleichsam polierend wirkende Bewegung
gegenüber dem glasharten Ringwerkstoff vollkommen glatt bleiben und das Gefüge dieser
Teile in der Nähe der Dichtungsflächen durch den äußerst hohen Druck sich sogar
verfestigt. Mit dem unteren zwischen dem Ventilkegel und der Druckmutter angeordneten
Ring wird infolge der verringerten Reibung auch noch bewirkt, daß das Ventil sich
leichter öffnen läßt und höhere Schließdrücke erreicht werden können.