DEP0005325DA - Pneumatisch gesteuertes Absperrventil - Google Patents

Description

Absperrventile für grosse Leitungsquerschnitte und hohe Gasdrücke sind, z.B. bei Ferngasleitungen von 100 bis 600 mm 1.W. und Drücken bis 40 atü, ohne Übersetzung von Hand kaum betätigen und besitzen deshalb meist einen Motorantrieb. Durch Zwischenvorgelege, Antriebe und durch grosse Stopfbüchsen für die Spindel ergibt sich eine verwickelte, viel Raum beanspruchende und von dem Vorhandensein eines Kraftstromes abhängige Vorrichtung.

Die Erfindung beseitigt diese Mängel durch eine pneumatische Steuerung. Ein Kolben oder ein ähnliches Steuerorgan, mit dem das Anschlussorgan eines Ventiles verbunden ist und auf dessen eine Seite der Gasdruck ständig einwirkt, kann auf seiner anderen Seite vom Druck des einströmenden Gases belastet oder entlastet werden. Die Be- und Entlastungen erfolgen durch ein z. B. durch einen Umleghebel, umsteuerbares Doppelventil in der Weise, daß entweder das Belastungsventil geöffnet und das Entlastungsventil geschlossen oder umgekehrt, das Belastungsventil geschlossen und das Entlastungsventil geöffnet wird.

In den Steuerkolben kann ein automatisch wirkendes Voreinströmventil eingebaut werden, durch das sich die Leitung erst bis zu einem gewissen Druck vorfüllt, bis die Vollöffnung des Hauptventiles erfolgt.

In den Abb. 1 und 2 der Zeichnung ist je ein Ausführungsbeispiel solcher Absperrventile nach der Erfindung schematisch dargestellt.

Das Gas tritt bei 1 in das Gehäuse 2 ein. Der Ausflusskanal 3 wird durch einen Kolben 4 am Ventilsitz 5 abgeschlossen bzw. geöffnet. Der Kolben 4 ist in einem Zylinder 6 geführt. Im Zylinderraum 7 oberhalb des Kolbens liegt ein Dichtkranz 8, gegen der der Kolben am Ende des Öffnungshubes angepresst wird. Vom Gehäuseraum 2 geht eine Verbindungsleitung 9, 10 zum Zylinderraum 7. Zwischen den beiden Leitungsteilen 9, 10 sind hintereinander ein Belastungsventil 12 und ein Entlastungsventil 13 eingeschaltet. Durch einen Umleghebel 14 können die beiden Ventile 12, 13 geschaltet werden.

Zum Schliessen des Absperrventiles wird der Hebel 14 in die Stellung A gebracht. Dabei öffnet das Belastungsventil

12, während das Entlastungsventil 13 unter der Wirkung seiner Schließfeder geschlossen wird. Aus dem Gehäuseraum 2 steigt nun der Druck des einströmenden Gases durch die Leitung 9, das geöffnete Ventil 12, vorbei an dem geschlossenen Ventil 13, und die Verbindungsleitung 10 in den Zylinderraum 7 über den Kolben 4. Der Kolben steht nun unter Druckausgleich und setzt sich durch sein Eigengewicht auf den Ventilsitz 5 des Gehäuses auf. Eine zusätzliche Anpressung erhält der Kolben 4 infolge des Druckunterschiedes im Gehäuseraum 2 und im Abflusskanal 3.

Zum Öffnen des Absperrventiles wird der Hebel 14 in die Stellung B umgelegt. Dabei wird zuerst das Belastungsventil 12 geschlossen und dann das Entlastungsventil 13 geöffnet, durch das der im Zylinderraum 7 befindliche Druck entweicht. Der Kolben 4 steht nun nur noch unter dem im Gehäuseraum 2 herrschenden Druck, während er auf der Seite des Zylinderraumes 7 entlastet ist, so daß er durch den Überdruck im Gehäuseraum 2 in die Offenstellung geschoben wird. In dieser Stellung legt sich der Kolben 4 gegen den Dichtkranz 8 und bleibt in Offenstellung.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist ein Voreinströmventil unmittelbar in den Kolben 4 eingesetzt. Der am Ventilsitz 5 des Gehäuses abdichtende Abschlussteil des Kolbens ist ein vom Kolbenkörper 4 getrennter Ventilteller 15, der mit seiner Spindel 16 in einer Bohrung 17 des Kolbens 4 geführt und gegenüber dem Kolben begrenzt verschiebbar ist. Eine auf der Spindel 16 angeordnete Feder 18, die sich mit ihrem einen Ende gegen einen Absatz 19 der Kolbenbohrung 17 und mit ihrem anderen Ende gegen einen Bund 20 der Spindel 16 stützt, sucht den Teller 15 gegen die untere Fläche des Kolbens 4 zu ziehen. Diese Bewegung ist durch einen als Abstandhalter wirkenden Dichtkranz 21 des Kolbens begrenzt, so daß bei Anlage des Ventiltellers 15 am Kranz 21 ein nach dem Gehäuseraum 2 offener Ringspalt zwischen dem Kolben 4 und dem Teller 15 bleibt. Von der Unterseite des Ventiltellers 15 führt eine achsiale Bohrung 22 in de n unteren Teil der Spindel 16, wo sie in eine Querbohrung 23 der Spindel 16 ausmündet. Wenn der Ventilteller 15 am Dichtkranz 21 des Kolbens 4 anliegt, befindet sich die Bohrung 23 der Spindel innerhalb der Kolbenbohrung 17 und ist gegenüber dem Gehäuseraum 2 abgesperrt. Der Zutritt des Gases aus dem Gehäuseraum 2 zur Bohrung 23 und damit zur Bohrung 22 wird erst freigegeben, wenn Teller 15 und Kolben 4 auseinandergezogen sind. In diesem Falle be- steht eine Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 2 und dem Abflusskanal 3.

Das Auseinanderziehen von Kolben 4 und Abschlussteller 15 tritt nur ein, wenn das Absperrventil geschlossen war und geöffnet werden soll. Zum Öffnen wird der Umleghebel 14, wie das oben für das Ausführungsbeispiel der Abb. 1 beschrieben ist, aus der Stellung A in die Stellung B umgelegt, wobei das Belastungsventil 12 schliesst und das Entlastungsventil 13 geöffnet wird. Während der Teller 15 durch den Differenzdruck zwischen Gehäuseraum 2 und Abflußkanal 3 auf den Ventilsitz 5 gepresst wird, wird der Kolben 4 durch den Differenzdruck zwischen Gehäuseraum 2 und Zylinderraum 7 in den Raum 7 hineingedrückt. Ist durch die Bohrungen 22, 23 so viel Gas in den Abflusskanal 3 eingeströmt, daß die auf den Kolben 4 wirkende Kraft grösser wird als die in entgegengesetzter Richtung auf den Ventilteller 15 wirkende Kraft, so wird nach Anschlag der Hubbegrenzung an der Spindel 16 der Teller 15 von dem Ventilsitz 5 abgerissen. Der Kolben 4 legt sich nun gegen den Dichtkranz 8 des Zylinders 6 und der Ventilteller 15 unter der Wirkung der sich entspannenden Feder 18 gegen den Dichtkranz 21 des Kolbens 4. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die vom Spindelbund 20 zusammengedrückte Feder 18 als Hubbegrenzung. Es könnte natürlich auch ein besonderer starrer Hubbegrenzer angeordnet sein.

Claims (3)

1.) Pneumatisch gesteuertes Absperrventil für Druckgas, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Absperrglied steuernder, von dem einströmenden Gas entgegen der Schließbewegung beaufschlagter Kolben (4) o.dgl., auf den das in das Ventilgehäuse einströmende Gas ausserdem über ein Belastungsventil (12) und ein Entlastungsventil (13) einwirkt, beim Schalten dieser Ventile selbsttätig in Schließ- bzw. Öffnungsstellung bewegt wird.

2.) Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Steuerkolben ein ihm gegenüber begrenzt verschiebbarer Ventilteller (15) verbunden ist, wobei er Steuerkolben bei Beginn seiner Öffnungsbewegung eine Voreinströmung zum Abflußkanal des Gehäuses freigibt.

3.) Absperrventil nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (15) mit seiner Spindel (16) in einer Bohrung (17) des Steuerkolbens geführt ist und durch eine an der Spindel angeordnete Feder (18) gegen einen Abstandhalter (21) des Kolbens in eine Stellung gezogen wird, in der zwischen dem Kolben und dem Ventilteller ein nach dem Gehäuseraum offener Spalt vorhanden ist und die Eintrittsöffnung (23) der Voreinströmung abgedeckt in der Kolbenbohrung liegt.