DE7147669U

DE7147669U - Ventil insbesondere absperr- oder regelventil

Info

Publication number: DE7147669U
Application number: DE19717147669
Authority: DE
Original assignee: Samson Apparatebau AG
Current assignee: Samson Apparatebau AG
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1971-12-17
Publication date: 1973-05-10

Description

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Dial.-Inc E. ^. L-. ITN E*R^: ' ': '..^: A

München 90 München, den 2. März 1973 (J

Sch lotthauor strctB· S (350)

Tel. (0811) 6B 23 21

0 71 Vf 669.2

SAMSON APPARATEBAU A. 0., Prankfurt am Main 1 , Weismüllerstraße 3

N[ entil, insbesondere Absperr oder Regelventil^

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere von einem flüssigen oder gas- bzw. dampfförmigen Medium durchströmtes Absperr- oder Regelventil, dessen in einem Ventilgehäuse mit einem Ventildurchgang zusammenarbeitender VentilVerschlußkörper von einer Ventilspindel oder -stange betätigt wird, welche durch eine mit dem Ventilgehäuse verbundene Stopfbüchse nach außen geführt ist, wobei zwischen der Stopfbüchse und dem Ventilgehäuse ein rohrförmiges, die Ventilspindel oder -stange mit Abstand umgebendes Distanzstück angeordnet ist.

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Dieses rohrförmige Distanzstück soll bei hohen oder tiefen Betriebstemperaturen einen Wärmeaustausch mit der umgebenden Luft herbeiführen, um die Packung der Stopfbüchse gegen eine nachteilige Überhitzung oder Unterkühlung zu schützen. Um diese Wirkung zu erhöhen, ohne das Distanzstück übermäßig lang machen zu müssen, ist es üblich, das Distanzrohr außen mit Kühlrippen au versehen, damit bei hoher Betriebstemperatur möglichst viel Wärme nach außen abgeleitet und damit von der Stopfbüchse ferngehalten wird. Trotzdem ist die Wirkung dieser bekannten Distanzrohre ungenügend, wenn es sich darum handelt, die Stopfbüchsenpackung ge^ön sehr hohe oder sehr tiefe Temperaturen

zu schützen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, welches die Wirkung der bisher bekannten Einrichtungen erheblich übertrifft, ohne daß eine grundsätzliche Änderung der Ventilbauart erforderlich ist oder kostspielige und komplizierte Konstruktionen vorgesehen werden müssen.

Um diese Aufgabe zu lösen, wurde nun zunächst durch Versuche gefunden, daß der größte Teil der Wärmemenge, der vom Ventil auf die Stopfbüchse übertragen wird, nicht durch die Ventilstange und das

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Distanzrohr geleitet, sondern durch Konvektion und Wärme-E transpox't des durch das Ventil ,strömenden flüssigen oder

dampfförmigen Mediums in dem Raum zwischen Ventilstange und Distanzrohr übertragen wird. Die Flüssigkeit, die einen Teil ihrer Wärme an das Distanzrohr und die Ventilstange abgegeben hat, ist kalter. Diese kältere Flüssigkeit fließt herab in das Ventilgehäuse und wird durch warme Flüssigkeit ersetzt. Durch diese Bewegung der Durchgangsflüssigkeit wird der Hauptanteil der Wärme zum Distanzrohr und zur Stopfbuchse geleitet. Bei Dampf als Durchgangsmedium kommt- noch hinzu, daß dieser Dampf an der· Innenwand des Distanzrohres

kondensiert und dadurch den Wärmedurchgang erheblich vergrößert. Durch weitere Versuche wurde festgestellt, daß unter bestimmten Voraussetzungen bei Flüssigkeiten etwa das 10-fache, bei Dämpfen etwa das 30-fache der Wärmemenge, die durch die Ventilstange und das Distanzrohr abgeleitet wird, durch die Bewegung der Flüssigkeit im Räume zwischen Ventilstange und Distanrsrohr bzw. durch Kondensation an der Außenwand übertragen wird.

Auf diesen Versuchen aufbauend wird nun die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zwischen der Stopfbuchse und dem Ventilgehäuse angeordnete rohrförraige Distanzstück mindestens teilweise aus einem Material mit r.iSglichst geringem

Wärmeleitvermögen besteht und Mittel zur Unterdrückung bzvj. Verhinderung einer strömenden Bewegung des Mediums in seinem Inneren enthält. Dabei ist es zweckmäßig, ein rohrförmiges Distanzstück mit einem möglichst kleinen wärmeleitenden Materialquerschnitt zu verwenden. Da das Distanzrohr trotzdem eine ausreichende Festigkeit und Steifheit haben muß, wird diese Bedingung besonders gut durch, dan Einbau enes Distanzrohres erfüllt, welches aus einem Stahl mit äußerst geringem Wärmeleitwert, wie z.B. austenitischem Stahl ^571 hergestellt ist.

Die Mittel zur Verhinderung einer Strömung des Mediums im Inneren des rohrförmigen Distanzstückes können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften und einfacheniAusführungsform der Erfindung kann in dem ringförmigen Hohlraum zwischen dem Distanzrohr und der Ventilspindel oder -stange ein säure- und temperaturbeständiger Füll- oder Verdrängungskörper angeordnet werden, der zweckmäßigerweise aus einem Material mit geringem Wärmeleitwert hergestellt ist. Dieser Füllkörper kann aus einem einfachen Porzellan- oder Keramikrohr bestehen, welches durch eine Ausgleichsfeder in seiner axialen Lage innerhalb des Distanzrohres gehalten wird.

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Im Gegensatz zu den bisher bekannten, durch Wärmeaustausch wirkenden Isolierstücken beruht die Wirkung der Erfindung darauf, daß das rohrförmige Distanzstück schon von sich aus weniger Wärme vom Ventilgehäuse nach der Stopfbüchse weiterleitet und daß der Wärmetransport durch strömendes Medium zur Stopfbüchse und zur Innenwand des Distanzrohres weitgehend bis vollständig unterbunden wird. Diese Wirkung ist daher auch weniger von der Umgebungstemperatur abhängig. Die erforderliche Länge des Distanzrohres kann aus der gewünschten Temperaturdifferenz zwischen dem Ventilgehäuse und der Stopfbüchse errechnet werden. Es wurde festgestellt, daß durch die Anordnung eines mit strömungshindernden Mitteln versehenen Distanzrohres gemäß der Erfindung bei gleicher Rohrlänge wie derjenigen eines bisher üblichen Rohres mit Kühlrippen die Temperatur an der Stopfbüchse auf weniger als die Hälfte der im Ventilgehäuse herrschenden Betriebstemperatur gesenkt werden kann. Für die meisten praktischen Verhältnisse reicht eine so erhebliche Temperaturminderung vollkommen 2.us.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können an den beiden Stirnflächen des Füll- oder Verdängungskörpers Scheiben aus Asbest oder ähnlichem Material angeordnet sein. Diese Scheiben dienen nicht nur zur Wanneisolierung, sondern sie verhindern zusätzlich den Durchtritt von strömendem Medium zur Stopfbüchse bzw. zum Distanzrohr.

Unter besonders extremen Betriebsbedingungen ist es zwecks Verstärkung der Wirkung auch möglich, ein erfindungsgemäß ausgebildetes und eingerichtetes Distanzrohr mit den bekannten Wärmeaustauschmitteln zu kombinieren, beispielsweise dadurch, daß hinter dem Distanzrohr gemäß der Erfindung noch ein wärmeabstrahlendes, mit Kühlrippen versehenesfoistanzstück angeordnet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt veranschaulicht.

Das eigentliche Ventilgehäuse 1 hat innen einen Ventilsitz 2, mit dem ein Ventilkegel 3 zusammenarbeitet. Das Ventilgehäuse 1 steht mit einer Stopfbüchse 4 über einen als Ganzes mit 5 bezeichneten Abstands- und Wärmeisolierteil in Verbindung. Dieser besteht aus einem Distanzrohr 6, welches aus einem Stahl mit möglichst geringem Wärmeleitwert, z.B. aus dem austenitischen Stahl 457I hergestellt und durch Schweißen mit einem Flansch 7 zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse 1 und mit einem Plansch 8 zur Verbindung mit der Stopfbüchse 4 vereinigt ist. Das Distanzrohr 6 ist an seinem unteren, in das Ventilgehäuse 1 ragenden Ende durch einen Boden 9 abgeschlossen, der eine zentrale Bohrung zur Durchführung einer mit dem Ventilkegel 3 verbundenen Ventilspindel 10 besitzt.

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Der ringförmige Hohlraum zvri sehen der Ventilspindel 10 und dem Distanzrohr 6 ist zum größten Teil durch ein säure- und temperaturbeständiges Porzellanrohr 11 ausgefüllt. Dieses Porzellanrohr· stützt sich unter Einfügung einer Asbestscheibe 12 auf dem Beden 9 des Distanzrohres β ab. Auf der oberen Stirnfläche des Porzellanrohres liegt ebenfalls eine Asbestscheibe 14, über die eine Feder 13 auf das Porzellanrohr 11 wirkt, um dasselbe unter Ausgleich von etwaigen Wärmedehnungen in seiner axialen Lage festzuhalten. Die Ventilspindel 10 kann durch ein Gewinde 15 mit einem Handantrieb oder einem Stellmotor verbunden werden.

Die Wirkungsweise einer ä wie vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Wärmeisolierung bei einem Ventil oder einer ähnlicher. Einrichtung ist ohne weiteres verständlich und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Die Erfindung beschränkt sich aber selbstverständlich nicht auf dieses AusfUhrungsbeispiel, sondern sie umfaßt alle Varianten und Anwendungsformen im Rahmen der yaassX wesentlichen Erfindungsmerkmale.

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Claims

I 111 • t · ft » - , . • · · t ι ι - 8 - ■ Schutzansprüche;

1. Ventil, insbesondere von einem flüssigen oder gas- bzw. dampfförmigen Medium durchströmtes Absperr- oder Regelventil, dessen in einem "Ventilgehäuse mit einem Ventildurchgang zusammenarbeitender Ventilverschlußkörper von einer Ventilspindel oder -stange betätigt wird, welche durch eine mit dem Ventilgehäuse verbundene Stopfbuchse nach auß.eji geführt ist, wobei zwischen der Stopfbüchse und dem Ventilgehäuse ein rohrförmiges, die Ventilspindel oder -stange mit Abstand umgebendes DistanzstUck angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen der Stopfbüchse und dem Ventilgehäuse angeordnete rohrförmige Distanzstück (6) mindestens teilweise aus einem Material mit möglichst geringem Wärmeleitvermögen besteht und Mittel zur Unterdrückung bzw. Verioi Hinderung einer strömenden Bewegung des Mediums in seinem Inneren enthält.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Distanzstück einen möglichst kleinen wärmeleitenden Materialquerschnitt besitzt.

3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Distanzstück (6) aus einem Stahl mit einem sehr geringen Wärmeleitwert, wie z.B. austenitischem Stahl 4571 hergestellt ist.

4„ Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis Z>* dadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmigen Hohlraum zwischen dem rohrförmigen Listanzstück (β) und der Ventilspindel oder -stan^, (10) ein säure- und temperaturbeständiger Füll- oder Verdrängungskörper (11) aus einem Material mit geringem Wärmeleitwert, z.B. ein Porzellan- oder Keramikrohr angeordnet ist.

5. Yentil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- oder Verdrängungskörper (11) mittels einer Feder (14) axial nachgiebig in dem rohrförmigen Distanzstück (6) festgehalten wird.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß an den beider. Stirnflächen des Füll- oder Verdrängungskörpers (11) Scheiben (12, 14) aus Asbest oder ähnlichem Material anliegen.

7. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrfSrmige Distanzstück (6) mit an sich ^v?kannten Wärmeaustauschmitteln kombiniert ist.

8. MSi Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Distanzstück (C) noch ein zusätzliches wärmeabstrahlendes, mit Kühlrippen versehenes Distanzstück angeordnet ist.

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Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis δ, ι dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Distanz- j stück (β) an seinem in das Ventilgehäuse (1) ragenden Ende mit einem ringfö'rmigenBoden (9) versehen ist.

[Edmund f. Ei ti Patentanwalt