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Absperrventil, insbesondere Hochdruck- und Gasflaschenventil Es sind
Ventile, insbesondere Gasflaschenventile, bekannt, bei welchen die Ventilspindel
anstatt durch eine Stopfbüchse durch ein Gummistück abgedichtet wird, welches mit
dem einen Ende am Ventilkörper anliegt und mit dem anderen Ende gegen eine Fläche
am Ventilgehäuse abgestützt ist, so daß bei der Öffnungsbewegung des Ventilverschlußkörpers
das Gummistück gestaucht und dadurch nach außen gegen den Betriebsdruck vorgewölbt
wird.
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Gegenstand dieser Erfindung ist ein Ventil, insbesondere ein Hochdruck-
und Gasflaschenventil, bei dem der als Schlauchabschnitt ausgebildete Spindeldichtkörper
am Ventilverschlußkörper dicht befestigt ist und mit Vorspannung auf den unteren
Teil des kegelig geformten Ringvorsprunges eines Gegenkörpers aufgeschoben ist,
so daß derselbe bei der öffnungsbewegung infolge seiner Axialverschiebung radial
gespreiztwird und dabei unterstütztdurch den Betriebsdruck verstärkt gegen die kegeligen
Anliegeflächen des Ringkörpers gepreßt wird. Es ist somit ein Umkriechen des Betriebsdruckes
um den Spindeldichtkörper praktisch unmöglich, denn dazu müßte er um die mitwirkenden
Spreizkräfte stärker sein, als er ist. Am anderen Ende des Dichtkörpers ist eine
gleich wirksame Abdichtung desselben am Ventilverschlußkörper in irgendeiner an
sich bekannten Art mit zugfester Wirkung vorgesehen. Durch entsprechende Abmessung,
insbesondere für den Spielraum der Ventilverschlußkörperbewegungen, ist die Verschiebüng
des Dichtkörpers auf den kegeligen Flächen des Ringvorsprunges ebenfalls fest begrenzt,
und damit die Länge des Dichtkörpers sowie des Ringkegelvorsprunges bestimmbar.
Eine solche Abdichtung ist somit auch für größere Hube des Ventilverschlußkörpers
anwendbar. Von Bedeutung ist hierbei, daß die Höhe des Ventilverschlußkörperhubes
für die Beanspruchung des Dehnungsvermögens des Dichtkörpers völlig unwesentlich
ist, im Gegensatz zu einer entsprechenden axialen Stauchung eines Dichtkörpers in
Form eines Schlauchabschnittes.
In der Zeichnung ist ein derartiges
Gasflaschenventil nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt ein solches im Längsschnitt im Schließzustande desselben,
Fig.2 die für die Abdichtung insbesondere in Betracht kommenden Einzelteile bei
geöffnetem Ventil, Fig.3 die Anwendung eines armierten Dichtkörpers in Form eines
Schlauchabschnittes.
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Das Ventilgehäuse io hat einen Ventilsitz i i, der mit dem Ventilverschlußkörper
12 zusammenwirkt. Der Kopf id an demselben ist in die Schraubspindel 15 eingeklinkt,
die ihrerseits durch Gewinde mit der Druckschraube 16 in Verbindung steht, welche
den Ringkörper 22 in irgendeiner bekannten Art <licht schließend in das Ventilgehäuse
io einpreßt. Die Drehung der Schraubspindel 15 geschieht von Hand mittels Griffkörper
26. Sie hat eine Auf- und Abwärtsbewegung des Ventilverschlußkörpers zur Folge.
Der Dichtkörper 21 ist als Schlauchabschnitt in kräftiger Strukturhergestellt, so
daß er nur mit Vorspannung auf das dickere Ende des Schaftes des Ventilverschlußkörpers
aufgespannt werden kann. Der Dichtkörper dringt dabei in die Ringnuten 28 ein und
wird hierdurch unter Mitwirkung des Betriebsdruckes gegen ein Abrutschen gesichert.
Eine solche Sicherung einer dichten und zugfesten Verbindung des Dichtkörpers mit
dem Ventilverschlußkörper kann auch auf sinngemäß andere :\rt erzielt werden. Beim
Zusammenbau der Teile wird der Ventilverschlußkörper 12 mit aufgespanntem Dichtkörper
21 auf den Ringkegelvorsprung 2o am Ringkörper 22 geschoben, wodurch -in diesem
Ende des Dichtkörpers auch bei geschlossenem Ventil bereits eine Vorspannung erzielt
wird. Der Spielraum 27 zwischen dem Schaft des Ventilverschlußkörpers und dem Dichtkörper
ist so bemessen, daß er der Begrenzung der Bewegung der Schraubspindel 15 bei 23
entspricht, und auch so, daß der Dichtkörper weder auf den Grund der Ringnut 25
am Körper 22 aufstoßen kann. Desgleichen kann der Rand des Ringkegelvorsprunges
20 nicht gegen den dickeren Teil des Schaftes an dem Ventilverschlußkörper 12 anstoßen.
Es ist somit die Abmessung der zusammenwirkenden Einzelteile nach dem der Durchflußweite
der Zuströmöffnung 17 entsprechenden Hube des Ventilverschlußkörpers bestimmbar.
Der als Schlauchabschnitt gezeichnete Dichtkörper 21 kann mit seinem Umfange völlig
frei im Druckraum 18 der Einwirkung der in diesen einströmenden Gase oder Flüssigkeiten
ausgesetzt sein. Auch ein Aufquellen eines solchen aus Gummi hergestellten Dichtkörpers
ist für die Wirksamkeit der Ventilspindelabdichtung unschädlich. Fig.2 zeigt die
Stellung der Einzelteile in geöffnetem Zustand des Ventils. Der äußere Rand des
Ringkegelvorsprunges 20 ist abgerundet, so daß derselbe beim Zusammenbau der 'feile
12 und 22 leicht in den Dichtkörper einfindet. Die Beanspruchung des Dichtkörpers
21 ist infolge geringer Neigung der Kegelflächen denkbar gering, und es sind infolgedessen
schädliche Ermüdungserscheinungen des Dichtkörperwerkstoffes kaum zu erwarten. Die
Belastung der Gewindegänge an der Schraubspindel 1,5 und damit die Kraftanwendung
am Griffkörper beim Offnen und Schließen des Ventils sind ebenfalls denkbar gering.
Der Betriebsdruck belastet lediglich die Querschnittsfläche des dünneren Teiles
des Schaftes am Ventilverschlußkörper 12, der durch den Ringkörper 22 hindurchführt,
wobei für Gasflaschenventile ein Schaftdurchmesser von 7 bis 8 mm in Betracht kommt.
Zusätzlich ist der größere Durchmesser des Ringkegelvorsprunges 2o an der Stelle
des Dichtkörpers bei geöffnetem Ventil zu berücksichtigen und die zur Aufspreizung
des Dichtkörpers erforderliche Kraft. Beide können so gering gehalten werden, daß
sie für die Kraftamvendung am Griffkörper unberücksichtigt bleibe» können. Voraussetzung
dazu ist, daß der Dichtkörper in keiner Stellung des Ventilverschlußkörpers gestaucht
wird, also daß der Dichtkörper auch bei voll geöffnetem `'entil einen Abstand von
dem Grunde der Ringnut 2J5 im Ringkörper 22 hat. Für die Gangbarkeit des Ventils
ist somit der Durchmesser des Dichtkörpers ohne Belang, es kann derselbe in einer
Dicke ausgeführt sein, die ihn gegen die Einwirkung des Betriebsdruckes auch im
Raum 27 widerstandsfähig genug macht und die Verschiebung des Dichtkörpers an dieser
Stelle nicht behindert. Der Dichtkörper kann auch zur Verhinderung jeglicher Berührung
mit den im Druckraum wirksamen Gasen oder Flüssigkeiten auf seinem äußeren Umfang
mit einer elastischen Schutzschicht versehen sein (Gewebe, Lacke o. dgl.), er kann
auch mit einer Sprenghülse 29 umhüllt sein. welche ihrerseits direkt mit dem Ventilverschlußkörper
12 dicht verbunden ist, durch Verschraubung, Verlötung oder Verschweißung. Dadurch
wird jede Einwirkung des Betriebsdruckes an der Verschiebestelle 27 ausgeschaltet.
Dazu kann auch der in eine solche Metallhülse eingeschobene Dichtkörper aus elastischem
und nachgiebigem Werkstoff hergestellt sein.
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Infolge der bei einem Ventil nach der Erfindung möglichen größeren
Hübe des Ventilverschlußkörpers kann an Stelle einer flachen Preßabdichtung i9 auch
eine kegelige Abdichtung direkt auf Metalldichtflächen angewendet werden; es kann
auch zur Erzielung einer besseren :1bdichtung an dieser Stelle in das Gehäuse io
ein Ventilsitz aus Dichtstoff dicht eingesetzt werden, in welchen ein am Fuß kegelig
geformter Ventilverschlußkörper duri2li Drehung der Schratibspindel i 5 fest eingepreßt
wird.