DE743622C - Absperrventil, bei dem die Betaetigungsspindel durch eine Balgmembran abgedichtet ist - Google Patents

Description

• Absperrventil, bei dem die Betätigungsspindel durch eine Balgmembran abgedichtet ist Die Erfindung betrifft ein Absperrventil, bei welchem eine Balgmembran derarteinerseits mit dem Gehäuse, andererseits mit der Spindel verbunden ist, daß die Spindel gegen das Fördermittel abgedichtet wird. .
• Man kennt bereits Balgmernbranen aus Metall, deren Wand so stark ist, daß der einseitige Druck :der Förderflüssigkeit aufgenommen werden kann. Es lassen sich damit aber nur ,kleine Hübe bewältigen, wenn die Baulänge nicht übergroß werden soll. Zudem sind Metallmembranen mit großer Wandstärke teuer und von geringer Lebensdauer. Bei derartigen Bauarten lastet außerdem auf der Spindel der volle, dem Durchmesser der Membran entsprechende Druck.
• Man hat auch Balgmembranen aus Gutnn-ii o. dgl. angewandt und versucht, diesen an sich nicht genügend festen Stoff durch metallische Abstützungen oder Armierungen verwendbar zu machen. Diese Vorrichtungen erstreben aber in erster Linie, die Bewegung der Bal-membran zwangsweise gleichmäßig auf alle.Falten zu verteilen. Die erwähnten Abstützungen können keinesfalls die gesamte innere Fläche der Balgmembran entlasten. Derartige Balgmembranen zeigen daher stets sehr starke Wanddicken, die besonders der Verwendung in. Strömungsventilen entgegenstehen. Auch bei ihnen lastet auf der Spindel der volle, dem Durchmesser der Membran entsprechende Druck.
• Beim Gegenstand der Erfindung werden aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff bestehende, verhältnismäßig dünnwandige, verformbare und daher große Spindelhiibe gestattende Balg nembranen angewendet. Ihre Anwendung ist erfindungsgemäß dadurch möglich, däß man ihren Innenraum vollständig mit einem hydraulischen Mittel, wie z. B. Glycerin; oder kleinen Kugeln anfüllt. Bei der Unzusammendi-ückbarkeit dieser Mittel genügt das Auftreten eines seitens der Förderflüssigkeit von außen auf die Balgmembran geäußerten Druckes, um sofort den gleich großen Innendruck seitens des fließenden Mittels als Reaktion zu erzeugen. Die Balgmembran ist also infolge gleich großen Innen- wie Außendrucks entlastet. Benutzt man als hydraulisches Mittel eine Flüssigkeit, wie Öl, so ist zwar eine Stopfbuchse nötig. Diese dichtet aber nicht mehr gegen die (giftige oder angreifende) Förderflüssigkeit ab, sondern gegen C51 o. dgl., deren Verhalten gegen die Stopfbuchse unschwierig ist.
• ach der Erfindung ist die Ersetzung der Hilfsflüssigkeit durch Kugeln von genügend kleinem Durchmesser möglich. Der besondere Vorzug dieser Lösung liegt darin, daß hierbei die Stopfbuchse, welche die Hilfsflüssigkeit abzudichten hat, fortfallen und zu einer einfachen Staubabdichtung werden kann.
• Die Verwendung von Kugeln in Ventilen ist zwar bekannt. jedoch sind Kugeln bisher lediglich zur allseitigen Übertragung von Druckkräften beim Schließen von Schieberplatten, nicht aber zur Entlastung dünner elastischer Balgmembranen angewendet ,#@-orden.
• Dadurch, daß bei jedem Außendruck des Fördermittels ein gleich großer Innendruck in der Balgmembran entsteht, ergeben sich erhebliche Vorteile. Z. B. entspricht der auf die Spindel ausgeübte Druck nicht mehr dem Durchmesser der Membran, sondern dem Durchmesser der Spindel.
• Die Erfu;dung ist in der beigefügten Abbildung als Beispiel für verschiedene Möglichkeiten dargestellt.
• Das Gehäuse i des Ventils wird vom Deckel 2 durch Schrauben 3 abgeschlossen. Der Deckel 2 ,drückt die Balgmembran 6 dicht an den oberen Flansch des Ventilgehäuses i an. Im unteren Teile der Balgmembran 6 ist ein aus einem Stück bestehendes Widerlager 7, 8 einvulkanisiert oder in sonst bekannter Weise mit der Balgmembran oder dem Ventilkegel 14 fest verbunden. Der Ventilkegel. besteht entweder nach der Abbildung aus einem Stück mit der Balgmembran oder ist in bekannter Weise sonstwie mit ihr verbunden. Er kann aus beliebigem Werkstoff gefertigt sein. Im Teil 7 kann sich die Spindel 4 leicht drehen, ohne daß sie gegenüber dem Widerlager 7, 8 wesentliche axiale Bewegungen ausführen könnte. Eine Spindeldichtunl; 9 gegen Staub, die gegebenenfalls auch eine Stopfbuchse sein kann, ist im Deckel 2 untergebracht. Im Deckel 2 fest eingeschraubt ist eine Spindelführung 5, in deren oberen Teil das Spindelgewinrle 12 eingeschnitten ist. Die Spindel 4 ist in ihrer oberen Lage, der Öffnungslage, dargestellt. Mittels des Handrades 15 wird :die Spindel herein- oder herausgeschraubt. Ventilkegel 14 und Balgmembran 6 folgen diesen Bewegungen paarschlüssig. Die Öffnung i i im Deckel 2 ist durch eine Schraube io dicht verschlossen. Durch die Öffnung i i hindurch wird eine nicht zusammendrückbare Hilfsflüssigkeit in den Innenraum 13 der Balgmembran 6 eingebracht, bis dieser Raum völlig gefüllt ist. Die Hilfsflüssigkeit reicht bis an die Schraube io heran, nachdem diese «ngezogen ist.
• Unmittelbar durch die genügend dünn ausgeführte Wand der Balgmembran 6 hindurch wirkt der Druck der Förderflüssigkeit im Ventilgehäuse auf die nicht zusammendrückbare Hilfsflüssigkeit im Innenraum 13 ein. Die nach allen Seiten wirkende Reaktion dieser Hilfsflüssigkeit bewirkt eine volle Entlastung der Balgmembran 6, weil sie auf deren gesamte Fläche wirkt. Die Spindeldichtung g muß in diesem Fall als wirkliche Stopfbuchse ausgebildet werden, welche die unter Druck stehende Hilfsflüssigkeit gegen die Atmosphäre abzudichten hat.
• Statt mit Hilfsflüssigkeit kann der Innenraum 13 der Balgmembran 6 auch mit Nageln, - z. B. Glaskugeln, angefüllt werden. Die obersten Kugeln reichen wieder bis an die Schraube io heran.
• In jedem Öffnungszustand wird in dieseln Fall der Druck der Förderflüssigkeit im Ventil durch die Wand der Balgmembran 6 hindurch auf die überaus große Zahl von Punkten übertragen, an denen die starren Kugeln an der inneren Wand der Balgmembran anliegen.
• Die von den Kugeln nicht angefüllten Zwischenräume können mit Schmieröl gefüllt werden. Dieses Öl hat jedoch mit der Übertragung von Reaktionskräften zwecks Entlastung der Balgmembran 6 nichts zu i tun.
• Die Krümmungshalbmesser der Konkaven, inneren Falten der Balgmembran 6 sind im dargestellten Öffnungszustand, also wenn die Bal.gmembran ihre kleinste Länge hat, etwas größer als diejenigen der Kugeln. Die Kugeln und das Schmieröl sind der Deutlichkeit der Zeichnung halber nicht dargestellt. Die Spindel.dichtung 9 braucht im Falle der Fül- lung mit Kugeln nur als einfache Staubdichtung ausgebildet zu sein, da ja im Rauaa i,; atmosphärische Spannung herrscht.
• Die Stärke 6" der Wand kleinen Durchmessers der Balgmembran 6 ist im dar-estellten Beispiel größer als die Stärke 6' der Wand großen Durchmessers. Wird also der Kegel des Ventils geschlossen, das heißt, geht die Spindel nach unten, so wird die Balginembran 6 mit zunehmendem Hub im äußeren Durchmesser kleiner. Der Zunahme der Länge der Balginembran entspricht die Abrahme des .größten, also wirksamsten Durchmessers, so daß die Verformung der Balginembran ohne großen Kraftaufwand vor sich ficht. Kleine Unterschiede werden durch elastisches Nachgeben der Wand ausgeglichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Absperrventil, bei dem die aus dem Ventilgehäuse herausgeführte Betätigungsspindel durch eine .einerseits mit dem Ventilgehäuse, andererseits mit der Ventilspindel verbundene, harmonikaartig ausgebildete Balgmembran gegen das Betriebsmittel abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (i3) der aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen, verformbaren Werkstoff bestehenden Balgmembran (6) vollständig mit einem hydraulisch wirkenden Stoff, wie beispielsweise 01, oder kleinen Kugeln aus Glas oder Stahl angefüllt ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... Nr. 375 977; britische - 497 986i" französische - 568 247; USA.-Patentschriften ..... - i z83 Goa, 1779 503: 2 =o5 864:'