DE69627257T2

DE69627257T2 - Von Oben zum Inneren zugängliches Kugelventil mit einer Vorrichtung zum Verschieben der Sitze

Info

Publication number: DE69627257T2
Application number: DE69627257T
Authority: DE
Inventors: Paolo 70026 Modugno Maselli; Andrea 70027 Palo del Colle Florio
Original assignee: Nuovo Pignone SpA
Current assignee: Nuovo Pignone SpA
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: SA96170294B1; MA23968A1; DE69627257D1; CN1149683A; RU2168665C2; TNSN96116A1; CA2184746A1; EP0763680A1; ITMI951911A1; KR970016243A; CO4650101A1; ES2196117T3; EG21219A; ITMI951911A0; ATE237088T1; EP0763680B1; JPH09112717A; IT1277580B1; KR100195872B1; BR9603759A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die, integriert in den Ventilkörper, eine einfache, schnelle und sichere Verschiebung der Sitze von einem Top-Eingang-Kugelventil gestattet, d. h. bei dem das Ventilelement aus dem Oberteil über eine zu öffnende Kappe auf dem Ventil herausgezogen und so die Wartung des Ventils extrem einfach gemacht wird.
In den gegenwärtigen, bekannten Top-Eingang-Kugelventilen ist einer der kritischsten zu lösenden Aspekte bekanntlich die Verschiebung der Ventilsitze, d. h. das Herausziehen und Neupositionieren der Dichtungsträgerringe oder Ventilsitze, damit das Ventilelement durch das Oberteil hindurch, über die Ventilverschlusskappe, zur Ventilwartung und -reparatur herausgenommen und wieder eingesetzt werden kann.
Im Stand der Technik wird diese Verschiebung durch verschiedene Geräte erreicht, die in das Top-Eingang-Kugelventil eingesetzt werden, um die Ventilsitze herauszuschieben und somit in der Lage zu sein, das Ventilelement über die Ventilkappe herauszuziehen, um so alle Ventilkomponenten zugänglich zu machen.
Jedoch haben derartige Lösungen eine besonders schwierige Verschiebung zur Folge, insbesondere wenn dies unter unbequemen Bedingungen vor Ort getan werden muss, unter denen es nicht immer möglich ist und in jedem Fall beträchtliche Zeit erfordert und zusätzlich lästig ist, weil Schiebegeräte zur Verfügung stehen müssen, die nicht nur kompliziert, sondern auch massig und sperrig sind und demzufolge schwierig zu benutzen und zu tragen sind.
DE-A-2 632 397 zeigt und beschreibt eine Ventilanordnung mit einem Sitzschiebemechanismus, der in das Ventil eingebaut ist und deshalb nicht die verschiedenen Geräte erfordert, die für eine manuelle Bewegung des Ventilsitzes von der Außenseite er forderlich sind. Die bereitgestellte Konstruktion ist jedoch etwas kompliziert und erfordert die Fähigkeit, den Ventilsitz und die Schiebevorrichtung aus dem Ventilkörper herauszunehmen, und diese Arbeit erfordert für diesen Zweck eine Auftrennung des Leitungssystems.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die relativ einfach ist und die nicht die Entfernung des Sitzes durch Lösen des mit dem Ventil verbundenen Leitungssystems erforderlich macht.
Gemäß der Erfindung wird ein Top-Eingang-Kugelventil bereitgestellt, enthaltend einen Ventilkörper, der mit einem Einlasskanal, einem Auslasskanal und einer oberen Verschlusskappe versehen ist, wobei die Einlass- und Auslasskanäle jeweils mit einem Dichtungsträgerring oder Ventilsitz versehen sind, die durch eine Reihe von Federn in axialer Richtung elastisch gegen ein kugelförmiges Ventilelement gepresst sind, und eine Vorrichtung zum Verschieben der Sitze, die permanent als ein integrales Teil des Ventils in den Ventilkörper eingesetzt ist und zwei identische Abschnitte, einen für jeden Ventilsitz, aufweist, die zwischen dem Ventilkörper und den entsprechenden Ventilsitzen angeordnet sind, wobei jeder Abschnitt der Vorrichtung von einem Stoppring gebildet ist, der, durch eine erste Verriegelungseinrichtung mit dem Ventilkörper steif gemacht, als eine radial äußere Führung für ein axiales gedichtetes Verschieben, über einen O-Ring, eines sitzverschiebenden zweiten Rings des Abschnittes wirkt, der, koaxial zu und den entsprechenden Ventilsitz wenigstens teilweise radial umschließend und mit ihm über einen O-Ring zusammenarbeitend, zusammen mit dem Ventilsitz durch Reibung durch eine erste Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung in eine herausgezogene Position bewegt wird, damit das Ventilelement herausgezogen werden kann, und durch eine zweite Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung in eine aktive Position oder eine Neupositionierung des Ventilsitzes bewegt wird, wobei der sitzverschiebende zweite Ring durch eine zweite lösbare Verriegelungseinrichtung in der aktiven Position gehalten wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die erste Verriegelungseinrichtung, um den Stoppring starr mit dem Ventilkörper zu machen, aus zwei Sektoren, die in einer frei verschiebbaren Art und Weise in eine den Umfang fast umschließende Vertiefung eingesetzt sind, die aus zwei Halbvertiefungen gebildet ist, die in gegenüberliegenden Positionen in dem Ventilkörper und in dem Stoppring ausgebildet sind. Auf diese Weise ist der Verriegelungseffekt auf einfache Weise lösbar, indem einfach die zwei Sektoren aus der Vertiefung herausgezogen werden. Wiederum wird deutlich, dass die Sektoren so ausgestaltet sind, dass sie der Scherbeanspruchung widerstehen, der der Sitz ausgesetzt ist, wenn er unter maximalen Druckdifferenzbedingungen ist. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Sektoren aus AISI 410 hergestellt, wogegen die Stopp- und Sitzverschiebungsringe aus ASTM A 105 hergestellt sind.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die erste Betätigungseinrichtung zum Bewegen des sitzverschiebenden zweiten Ringes und somit des relativen Ventilsitzes in eine herausgezogene Position, damit das Ventilelement herausgezogen werden kann, aus einer variablen Kammer, die durch den Stoppring und den sitzverschiebenden zweiten Ring begrenzt ist, wobei die Kammer über einen Versorgungs- und Ausgangskanal, der in dem Stoppring vorgesehen ist, mit Druck beaufschlagt werden kann.
Weiterhin besteht gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die zweite Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des sitzverschiebenden zweiten Ringes und somit des entsprechenden Ventilsitzes in eine aktive Position oder eine Neupositionierung des Ventilsitzes aus einer zweiten variablen Kammer, wobei die zweite Kammer über einen Versorgungs- und Ausgangskanal, der in dem Stoppring vorgesehen ist, mit Druck beaufschlagt werden kann.
Schließlich besteht gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die zweite lösbare Verriegelungseinrichtung, um den sitzverschiebenden zweiten Ring in der aktiven Position zu halten, aus zwei Sektoren, die in einer frei verschiebbaren Art und Weise in eine Vertiefung eingesetzt sind, die sich fast um den Umfang herum erstreckt und aus zwei Halbvertiefungen besteht, die in gegenüberliegenden Positionen in dem Ventilkörper und in dem sitzverschiebenden zweiten Ring ausgebildet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von ihr darstellen, das als ein nicht-einschränkendes Beispiel gegeben wird, da technisches oder konstruktive Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise kann der Stoppring an dem Ventilkörper befestigt sein oder seine Funktion kann von dem Ventilkörper selbst ausgeübt werden. Wiederum können anstatt in dem Stoppring bzw. dem Ventilkörper vorgesehen zu sein, der erste und zweite Versorgungskanal von der ersten und zweiten Kammer beide in dem sitzverschiebenden zweiten Ring vorgesehen sein, und der erste Kanal kann sogar in dem Ventilkörper selbst vorgesehen sein.
Für die Zeichnungen gilt:
1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von einem Top-Eingang-Kugelventil, das die Sitzschiebevorrichtung gemäß der Erfindung verwendet;
2 ist eine stark vergrößerte Darstellung von einem vertikalen Teilschnitt durch das Ventil gemäß 1;
3 ist ein Schnitt durch 2 von oben.
In den Figuren bezeichnet die Bezugszahl 1 den Ventilkörper von einem Top-Eingang-Kugelventil, das mit einem Einlasskanal 2 und einem Auslasskanal 3 versehen ist, die an koaxial gegenüberliegenden Enden von dem Ventilkörper 1 angeordnet sind. Der Ventilkörper 1 ist weiterhin oben mit einer zu öffnenden Verschlusskappe 4 versehen, durch die das kugelförmige Ventilelement 5 herausgenommen werden kann, wobei Letzteres, wenn es in dem Ventilkörper 1 untergebracht ist, mit zwei gegenüberliegenden Dichtungsträgerringen oder Ventilsitzen 6 zusammenarbeitet, die auf entsprechende Weise in den Einlass- und Auslasskanälen 2 und 3 angeordnet sind (die Figuren zeigen nur denjenigen Ventilsitz 6, der sich auf der gleichen Seite wie der Auslasskanal 3 befindet).
Jeder Ventilsitz 6 ist durch eine Umfangsreihe von Federn 7 (in den Figuren ist nur eine Feder sichtbar) elastisch gegen das kugelförmige Ventilelement 5 gedrückt. Zwischen den Ventilsitzen 6 und dem Ventilkörper 1 ist permanent eine Ventilsitz-Schiebevorrichtung angeordnet, die in zwei identische Abschnitte 8 unterteilt ist, einen für jeden Ventilsitz (die Figuren zeigen nur den Abschnitt von der Vorrichtung relativ zu dem Ventilsitz auf der gleichen Seite wie der Einlasskanal 3). Jeder Abschnitt 8 besteht aus einem Stoppring 9 konzentrisch mit und außen von einem Sitzschiebering 10, der mit dem entsprechenden Ventilsitz 6 zusammenarbeitet. Genauer gesagt, der Stoppring 9 ist lösbar steif mit dem Ventilkörper 1 gemacht durch zwei Sektoren 11 (siehe insbesondere 3, die einen einzelnen Sektor zeigt), die in einer frei verschiebbaren Art und Weise in eine nahezu um den Umfang verlaufende Vertiefung (sie fehlt an der Kappe 4) eingesetzt sind, die aus zwei sich fast um den Umfang erstreckende Halbvertiefungen 12 und 13 bestehen, die in gegenüberliegenden Positionen in dem Ventilkörper 1 bzw. in dem Stoppring 9 ausgebildet sind. Der Letztere wirkt wie eine äußere Führung für das axiale Verschieben des sitzverschiebenden zweiten Ringes 10 von einer aktiven Position oder einer Neupositionierung (siehe die Position der 2 und 3) in eine Herausziehposition, um das Ventilelement 5 herauszuziehen und umgekehrt, und sie bildet mit dem zweiten Ring 10 eine erste variable Kammer 14, die über einen Versorgungsund Auslasskanal 15, der in dem Stoppring 9 vorgesehen ist (siehe insbesondere 2) mit Druck beaufschlagt werden kann. Diese erste variable Kammer ist durch einen O-Ring 16 und zwei O-Ringe 17 und 18 abgedichtet. Der sitzverschiebende zweite Ring 10 weist einen Umfangschulterzahn 19 für den Ventilsitz 6 auf, mit dem er über einen O-Ring 19' verbunden ist und als ein Anschlag für die Umfangsreihe von Ventilsitzfedern 7 wirkt. Er bildet auch mit dem Ventilkörper 1 eine zweite variable Kammer 20, die über einen zweiten Versorgungs/Auslasskanal 21, der in dem Ventilkörper 1 ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt werden kann. Wenn er sich in der aktiven Position oder Neupositionierung befindet, ist der sitzverschiebende zweite Ring 10 durch zwei Sektoren 22 (siehe insbesondere 3, in der nur einer gezeigt ist) in seiner Lage verriegelt, die frei verschiebbar in eine sich nahezu um den Umfang erstreckende Vertiefung (die in Entsprechung mit der Kappe 4 fehlt) eingesetzt sind, die aus zwei Halbvertiefungen 23 und 24 besteht, die in gegenüberliegenden Positionen in dem Ventilkörper 1 und dem sitzverschiebenden zweiten Ring 10 vorgesehen sind.
Es wird nun das Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung deutlich gemacht. Um das Ventilelement 5 herauszuziehen, ist es lediglich notwendig, die Kappe 4 von dem Top-Eingang-Kugelventil zu öffnen und, in jedem Abschnitt 8 von der Vorrichtung, die zwei Sektoren 22 aus den Halbvertiefungen 23 und 24 herauszuziehen, um so den sitzverschiebenden zweiten Ring 10 freizugeben, und dann durch den ersten Versorgungs/Auslasskanal 15 hindurch und in die erste variable Kammer 14 Druck zuzuführen. Ruf diese Weise ziehen die zwei zweiten Ringe 10 der Vorrichtung, d. h. der Ring 10 gemäß den 2 und 3 bewegt sich nach links, um, durch die Wirkung der Reibung des gedichteten Gleitringes 19', den Ventilsitz 6 mit sich, der demzufolge aus dem Ventilelement 5 herausgezogen wird. Wenn die Reparatur oder Wartung ausgeführt worden ist und das Ventilelement 5 wieder eingesetzt ist, wird die zweite variable Kammer 20 mit Druck beaufschlagt, um den zweiten Ring 10 und den entsprechenden Ventilsitz 6 in den Betriebsbereich zurückzubringen, und dann ist, wenn die Sektoren 22 wieder in die Vertiefungen 23, 24 eingesetzt sind und die Kappe 4 wieder verschlossen ist, das Top-Eingang-Kugelventil für einen Betrieb fertig.

Claims

Top-Eingang-Kugelventil enthaltend einen Ventilkörper (1), der mit einem Einlasskanal (2), einem Auslasskanal (3) und einer oberen Verschlusskappe (4) versehen ist, wobei die Ein- und Auslasskanäle (2, 3) jeweils mit einem Dichtungsträgerring oder Ventilsitz (6) versehen sind, die durch eine Reihe von Federn (7) in axialer Richtung elastisch gegen ein kugelförmiges Ventilelement (5) gepresst sind, und eine Vorrichtung zum Verschieben der Sitze, die permanent als ein integrales Teil des Ventils in den Ventilkörper (1) eingesetzt ist und zwei identische Abschnitte (8), einen für jeden Ventilsitz (6), aufweist, die zwischen dem Ventilkörper (1)und den entsprechenden Ventilsitzen (6) angeordnet sind, wobei jeder Abschnitt der Vorrichtung von einem Stoppring (9) gebildet ist, der, durch eine erste Verriegelungseinrichtung (11) mit dem Ventilkörper starr gemacht, als eine radial äussere Führung für ein axiales gedichtetes Verschieben, über einen O-Ring (17) eines sitzverschiebenden zweiten Ring (10) des Abschnittes wirkt, der, koaxial zu und den entsprechenden Ventilsitz (6) wenigstens teilweise radial umschliessend und mit diesem über wenigstens einen O-Ring (19) zusammenarbeitend, zusammen mit dem Ventilsitz (6) durch Reibung durch eine erste Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung (15) in eine herausgezogene Position, um das Ventilelement (5) herausziehen zu können, und durch eine zweite Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung (21) in eine aktive Position oder eine Neupositionierung des Ventilsitzes (6) bewegt wird, wobei der sitzverschiebende zweite Ring (10) durch eine zweite lösbare Verriegelungseinrichtung (22) in der aktiven Position gehalten wird.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verriegelungseinrichtung (11), um den Stoppring (9) starr mit dem Ventilkörper (1) zu machen, zwei Sektoren aufweist, die in einer frei verschiebbaren Art in eine sich nahezu um den Umfang erstreckende Vertiefung eingesetzt sind, die aus zwei Halbvertiefungen (12, 13) gebildet ist, die in gegenüber liegenden Positionen in dem Ventilkörper (1) und in dem Stoppring (9) vorgesehen sind.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung (15) zum Bewegen des sitzverschiebenden zweiten Ringes (10) und somit des entsprechenden Ventilsitzes (6) in eine herausgezogene Position, damit das Ventilelement (5) herausgezogen werden kann, eine variable Kammer (14) aufweist, die durch den Stoppring (9) und den sitzverschiebenden zweiten Ring (10) begrenzt ist, wobei die Kammer (14) über einen Versorgungs- und Ausgangskanal (15), der in dem Stoppring (9) vorgesehen ist, mit Druck beaufschlagbar ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fluiddruck-Betätigungsvorrichtung (21) zum Bewegen des sitzverschiebenden zweiten Ringes (10) und somit des entsprechenden Ventilsitzes (6) in eine aktive Position oder eine Neupositionierung des Ventilsitzes eine zweite variable Kammer (20) aufweist, wobei die zweite Kammer (20) über einen Versorgungs- und Ausgangskanal (21), der in dem Stoppring (9) vorgesehen ist, mit Druck beaufschlagbar ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite lösbare Verriegelungseinrichtung (22), um den sitzverschiebenden zweiten Ring (10) in der aktiven Position zu halten, aus zwei Sektoren (22) besteht, die in einer frei verschiebbaren Art und Weise in eine sich nahezu um den Umfang erstreckende Vertiefung eingesetzt sind, die aus zwei Halbvertiefungen (23, 24) gebildet ist, die in gegenüber liegenden Positionen in dem Ventilkörper (1) und in dem sitzverschiebenden zweiten Ring (10) vorgesehen sind.