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Sicherheitseinrichtung für von Hand gesteuerte Ventile Bei Ventilen,
die zur Steuerung von Heißdampf o. dgl. benutzt werden, kann es vorkommen, daß die
Spindel einerseits und das Gehäuse bzw. das mit diesem fest verbundene Widerlager
des Spindelgewindes anderseits sich ungleichmäßig dehnen. Um unter diesen Verhältnissen
auch bei geschlossenem Ventil eine voneinander unabhängige Dehnung der betreffenden
Teile zu ermöglichen, hat man vorgeschlagen, den das Muttergewinde der Spindel enthaltenden
Teil in der Dehnungsrichtung elastisch zu lagern. Bei einer bekannten derartigen
Anordnung kann jedoch die vorgesehene Elastizität bereits beim Schließen des Ventils
teilweise oder sogar ganz für den Schließdruck verbraucht werden, wenn die Spindel
von Hand entsprechend kräftig angezogen wird. Es hängt also ganz von der Art der
Bedienung des Ventils ab, ob bei geschlossenem Ventil noch eine ausreichende Elastizität
für die Spindeldehnung zur Verfügung steht. Die Gefahr, daß das nicht der Fall ist,
muß vermieden werden, wenn die erforderliche Betriebssicherheit des Ventils gewährleistet
sein soll. Die genannte Aufgabe wird erst recht nicht mit einer anderen bekannten
Ausführung gelöst, bei der auch der Ventilsitz als Kegel ausgebildet und in der
öffnungsrichtung federnd nachgiebig im Gehäuse gelagert ist. Dadurch wird zwar erreicht,
daß das normalerweise von Hand betätigte Absperrventil gleichzeitig als selbsttätiges
Sicherheitsventil wirkt. Da hierbei jedoch die Sitzfläche für den Ventilkegel und
das Muttergewinde für die Spindel miteinander in starrer Verbindung stehen, unuß
bei ungleichmäßiger Dehnung der Spindel und ihres Führungsteils entweder ein Verkrümmen
der ersteren oder ein Abheben des Kegels eintreten.
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Schließlich hat man noch vorgeschlagen, die Ventilspindel in der Hubrichtung
mit gar keinem Teil außer dem Ventilkegel zu verbinden, sondern lediglich auf ihrer
äußeren Stirnseite über eine Feder gegen das Handrad elastisch abzustützen. Dabei
wird allerdings durch Anschlagbegrenzung für die Bewegung des Handrades, das mit
dem Gehäuse in Gewindeeingriff steht, ein übermäßiges Anziehen des Ventilkegels
vermieden und in gewissen
Grenzen eine Längenlinderung der Spindel
bei geschlossenem Ventil ermöglicht. Gleichzeitig ergeben sich hier aber andere
Nachteile; so kann die Feder zum Erreichen größerer Schließdrücke nicht beliebig
in ihren Abmessungen geändert werden,' ohne daß auch weitere Bauteile, insbesondere
das Handrad und die Spindel, ebenfalls entsprechend größer bemessen werden. Dadurch
wird jedoch nicht. nur die Abdichtung der Spindel in ihrer Führung beeinträchtigt,
sondern auch das ganze Ventil erheblich schwerer und unhandlicher. Auch seine Bedienung
erfordert infolge der verhältnismäßig großen Reibungsverluste zwischen den einzelnen
Teilen einen entsprechenden Kraftaufwand. Ferner lassen sich die im Betrieb auftretenden
Längenänderungen der Spindel nicht von außen überwachen.
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Einrichtungen zum Ausgleich von Wärmedehnungen im Antriebsgestänge
nockengesteuerter Ventile sind mit Rücksicht- auf die bei diesen gegebenen Betriebsverhältnisse
ganz anders ausgebildet und kommen deshalb für den vorliegenden Fall nicht in Betracht.
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Die Erfindung bezweckt nun, für die erstgenannte Ventilart mit Handbetätigung
eine mit den erwähnten bekannten Ausführungen noch nicht erreichte Lösung zu finden,
die nicht nur in jeder Weise betriebssicher, sondern auch baulich einfach und zweckmäßig
ist. Demgemäß wird unter Verwendung der bekannten ?Merkmale einer gegenüber den
festen Gehäuseteilen elastisch gelagerten Spindel, deren Schließdruck durch Anordnung
eines festen Anschlages für die nach Abschluß des Durchtrittsquerschnittes noch
weiterbewegten Teile begrenzt ist, vorgeschlagen, daß der mit Gewinde versehene
äußere Teil der gegen Verdrehen gesicherten Spindel mit einer verstellbaren Hülsenmutter
in Eingriff steht, die über Schraubenfedern gegen auch bei Übertragung großer Axialkräfte
leicht drehbare, aber in jeder Hubrichtung unnachgiebige Widerlagerflächen abgestützt
und mit dem Handrad fest verbunden ist, an dessen Lage bei geschlossenem Ventil
die jeweiligen Längenänderungen der Spindel von außenerkennbar sind. 11 Der Gegenstand
der Erfindung ist auf der Zeichnung an dem Ausführungsbeispiel eines Fahrventils
für Dampfturbinen dargestellt. In dem Ventilgehä use a ist zwischen dem Eintrittsstutzen
b und dem Austrittsstutzen c der Ventilsitz d angeordnet, gegen den der Ventilkegele
abdichtet. Die Ventilspindel f ist an ihrem inneren Ende mit einem Vorhubventil
in Form eines Bundes ;r versehen, in der -Titte in einer Buchse lt dicht geführt
und außerhalb dieser Führung mit Gewinde versehen, an dessen Ende sich ein Anschlag
l befindet. Der Gewindeteil der Spindel ist von einer Hülsenmutter k umeben, die
in beiden llubrichtungen des Ventils durch Federn rn, n und Ktt#ellaer o,
p gegen den mit dem Gehäuse fest verbundenen Ventilaufsatz g elastisch und auch
bei t-bertragung großer Axialkräfte leicht vierdrehbar abgestützt ist. Die Betätigung
der Hülsenmutter erfolgt durch das Handrad r. Der an einem Vierkantteil der Spindel
angreifende und in einem Schlitz s des Ventilaufsatzes geführte Armt verhindert
ein Drehen der Spindel beim öffnen bzw. Schließen des Ventils, so daß die Spindel
in an sich bekannter Weise nur axial verschoben und stärkere Reibung an den gegeneinander
unter Druck abdichtenden Flächen vermieden wird.
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Die beschriebene Ventilanordnung wirkt in folgender Weise: Wenn das
Ventil geschlossen werden soll, wird die Spindel durch Drehen der Hülsenmutter k
zunächst bis zum Aufsetzen des Ventilkegels und des Vorhubventils verschoben. In
dieser auf der Zeichnung dargestellten Lage ist der Gewindeteil der Mutter bis auf
einen bestimmten Abstand an den auf dem Spindelende angeordneten Anschlag herangekommen.
Beim Weiterdrehen der Mutter wird die auf dem Kugellager o drehbar angeordnete Feder
in gespannt. Diese Federspannung wird als Druckspannung auf die Ventilspindel und
von dieser als Schließdruck auf das Vorhubventil und den Ventilkegel übertragen.
So$ald die -Mutter gegen den Anschlag i stößt, ist eine weitere Spannung der Feder
in nicht mehr möglich. Ihre jetzt noch vorhandene Federung ist so bemessen. daß
sie eine durch Temperatureinwirkungen bedingte ungleichmäßige Dehnung einerseits
der Spindel und anderseits des Ventilgehäuses bzw. des als Widerlager für die Spindel
dienenden Aufsatzes ausgleichen kann, ohne daß die Spindel bei stärkerer Dehnung
sich infolge übermäßiger Druckbeanspruchung verzieht und festklemmt oder im anderen
Falle der V--nti1-kegel sich von seinem Sitz abhebt. Die bei geschlossenem Ventil
auftretenden Längenänderungen der Spindel wirken sich auf die Lage des Handrades
aus und können so jeweils, von außen überwacht werden.
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Soll das Ventil wieder geöffnet werden, so wird die Hülsenmutter k
in entgegengesetzter Richtung gedreht und dadurch zunächst unter Nachlassen der
Spannung der Federuz von dem Anschlag i entfernt. Nachdem die Federn n so weit zusammengedrückt
sind. daß die Hülsenmutter sich fest gegen das ättl)cre Kuellagerp abstützt, wird
die Ventilspindel im' Öffnungssinne bewegt. Eine derartige Einrichtung erfüllt bei
entsprechender Anordnung auch für tiefe Temperaturen ihren Zweck. Wenn die Betriebssichcrlieit
des Ventils in dieser «'eise gewährleistet ist, können die Höchstspannungen und
damit der
Durchmesser der Spindel verhältnismäßig gering gehalten
«-erden, so daß, insbesondere bei hohen Drücken, infolge kleiner Dichtungstlächen
auch die Leckverluste entsprechend gering sind.