DEP0011285DA - Ventil, insbesondere Hochdruckventil - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. BUSCHHOFF

KOLN-MÜNGERSDORF

Mein Zeichen

Akunz.,P 11285 XII/47g D My.1OVB I _K0LN,den 27.8.1948

bitte ansehen KAM PCH E N SWE G 94

Patentanmeldung
des Herrn

» Karl Feter May, Bonn, Kinkelstr. 8

"Ventil, insbesondere Hochdruckventil**

Es sind Hochdruckventile bekannt, bei denen die Ventilspindel unter Verzicht auf eine Stopfbüchse durch ein ringförmiges Gummistück abgedichtet ist, welches zwischen einem dicht· schliessend in das Gehäuse eingesetzten Ring und dem Ventilkörper mit Vorspannung eingesetzt ist. Wird der Ventilkörper beim Öffnen des Ventils angehoben, so wird das ringförmige Gummistück gestaucht, wobei es sich nach aussen entgegen dem Druck im Ventilgehäuse aufwölbt·

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil, bei welchem ebenfalls eine Stopfbüchse fehlt. Das Neue besteht dabei darin, dass der Dichtring an schrägen oder dem Ringmantel angepassten Stützflächen des Gehäuseringes und Ventilkörperf als Widerlagern mit einer sowohl radial zur Ventilspindel als auch senkrecht zu den Widerlagern wirkenden Vorspannung abgestützt ist. Bei dieser Anordnung wird der Dichtring bei gegenseitiger Annäherung der beiden Widerlager beim Heben des Ventilkörpers sowohl in radialer Richtung gespreizt als auch in axialer Richtung gepresst» Der Dichtring

kann dabei als zylindrischer Ring ausgebildet sein« Er kann aber auch, einen ovalen, mehreckigen _% rechteckigen, keil- oder trapezförmigen Querschnitt besitzen» Um bei geöffnetem Ventil eine zusätzliche Abdichtung zu erzielen, kann der Querschnitt des Ringes einen zur Ringmitte gekehrten leistenförmigeη Fortsatz tragen, der als Quetschdichtung zwischen den senkrecht zur Ventilspindel abfallenden Kanten des Gehäuseringes und des Ventilkörpers eingeklemmt wird.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch ein

Hochdruckventil,

Fig. 2 und 3 in etwas grösserem Massstab die Abdichtung der Spindel durch einen Ring von trapezförmigem Querschnitt in geschlossenem und in geöffnetem Zustand, Fig» 4 bis 5 entsprechende Abbildungen bei der

Verwendung eines ovalen Dichtringes, Fig. 6 einen zylindrischen Dichtring in etwas anderer Ausführung.

Das Ventilgehäuse 10 weist einen Siiz 11 auf, der mit dem Ventilkörper 12 zusammenwirkte Der Kopf 13 des Ventilkörpers ist in die Schraubspindel 14 eingesetzt, die ihrerseits durch Gewinde mit der Druckschraube 15 inVerbindung steht. Die Verdrehung der Spindel 14 und damit eine Auf- oder Abwärts-Bewegung des Ventilkörpers zum Offnen und Schliessen des Ventils wird durch den zweckmässig scheibenförmig ausgebildeten Griffkörper 16

bewirkte Bei geöffnetem Ventil gelangt das Druckmittel durch die axiale Bohrung 17 in den Raum 18 und von hier aus in den Stutzen 19» der bei dem dargestellten Ausfüimungsbeispiel mit einer Verschlusskappe 20 versehen ist.

Die Abdichtung der Fuge 34 entlang der Spindel geschieht im vorliegenden Fall durch den zylindrischen Ring 21 j der zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Gehäusering 22 mit Vorspannung aufgespannt ist. Der Ring stützt sich dabei an den beiden schräg verlaufenden Flächen 23 und 24 des Ventilkörpers 12 bzw_f des Gehäuseringes 22 ab. Diese kegelig ausgebildeten Stützflächen 23 und 24 dienen dem Ring 21 gleichsam als Widerlager. Dabei kann der äussere Durchmesser der Stützflächen 23 und 24 kleiner sein, als der mittlere Durchmesser des Dichtringes. Wird der Ventilkörper 12 zum Öffnen des Ventils hochgeschraubt, so nähern sich die beiden Stützflächen 23 und 24 einander, wobei der Dichtring 21 in seiner Anlagestellung verharrt und lediglich eine gewisse radiale Spreizung verbunden mit einer Pressung in axialer Richtung erfährt. Zusätzlich wird der Ring durch den Betriebsdruck fest gegen die Anlageflächen 23 und gepresst und ätas^te£Us^ entsprechend verformt_β Der Ring 21 kann dabei frei in den RauiÖ. 18 vorstehen. Wird sodann der Ventilkörper 12 zur Schliessung des Ventils abgesenkt, so verengt sich der Ring 21 wieder« Ein Ausblasen des Ventils entlang der Spindel findet also nicht statt. Durch praktische Versuche konnte bestätigt werden, dass ein Ventil der beschriebenen Art auch im Dauerbetrieb

und unabhängig von dem Druck in der Kammer 18 ständig dicht bleibt« Die Beanspruchung des Dichtringes durch die Ventilkörperbewegung ist de&kbar gering, sodass Ermüdungserscheinungen des Werkstoffes nicht zu befürchten sind»

Das dargestellte Ventil ist mit einer Hubspindel versehen_e Die gleiche Abdichtung der Spindel ist aber auch bei einem Drehspindelventil möglich, wenn dafür gesorgt wird, dass der Ventilkörper 12 mit der Anlagefläche 23 an der Spindeldrehung nicht teilnimmt.

Wird der Hing 26 entsprechend Fig. 2 und 3 der Zeichnung kegel- oder trapezförmig ausgebildet und wird er wiederum mit Vorspannung aufgezogen, so resultiert daraus abermals eine Kraftkomponente in der Pfeilrichtung 27> die den Ring senkrecht gegen die Ventilspindel 12 zieht, als auch weitere Komponenten in Richtung der Pfeile 28, die senkrecht gegen die- Widerlagerflächen 23 und 24 gekehrt sind« Wird ein solches Ventil geöffnet, so gelangt der Ventilkörper 12 schliesslich in die in Fig. 3 dargestellte Lage zu dem Gehäusering 22. Es werden dabei Kräfte auf den Dichtring 26 ausgeübt, wie sie durch Pfeile in Fig. 3 kenntlich gemacht sind» Der Dichtring 26 selbst erfährt eine gewisse radiale Erweiterung und gleichzeitig nimmt die Pressung an den Widerlagern zu. Bei ausreichender Elastizität des Dichtringes 26 und einem hinreichend hohen Betriebsdruck im Räume 18, der durch die Pfeile 29 dargestellt ist, nimmt der Dichtring die durch punktierte Linien kenntlich gemachte Form an „

Dadurch wird die Abdichtung insbesondere an den Kriechstellen verbessert, sodass mit Sicherheit eine vollkommene Abdichtung zwischen den Metallteilen 12 und einerseits und dem Ring 31 andererseits erreicht wird.

Fig. 4- und 5 zeigen die Abdichtung der Ventilspindel bei Verwendung eines im Querschnitt elliptischen Ringes y\ aus elastischem Gummi. Die Anlageflächen 23 und 24· der Ventilteile sind dabei dem Biantel des Ringes entsprechend geformt» Auch in diesem Falle wird der Ring infolge seiner Vorspannung in Richtung des Pfeiles 27 zur Mitte gezogen und gleichzeitig in Richtung der beiden Pfeile gegen die hohl ausgebildeten Anlageflächen 23 und 24 gepresst» Beim Öffnen des Ventils wächst vor allen Dingen die Anpressung, die der Ring durch die Anlage an seinen Stützflächen 23 und 24 erfährt. Infolge dieser Pressung findet auch eine gewisse radiale Erweiterung statt. Kommt dazu noch der im Innern des Ventils wirksam werdende Gasdruck in Pfeilrichtung 29, so wird der Ring insgesamt etwa die Querschnittsform entsprechend Fig. 5 annehmen. Auch in diesem Fall wird besonders an den Kriechstellen 30 eine so starke Pressung an den Gehäuseteilen stattfinden, dass das Ventil unter allen Umständen dicht bleibt.

Unabhängig von seinem sonstigen ^merschnitt kann der Dichtring 32, wie in Fig. 6 ersichtlich ist, mit einem zur Mitte gekehrten leistenförmigen Fortsatz 33 versehen sein, der in die Fuge 25(FIg. 1) des Ventils eingreift, also zwischen dem Gehäusering 22 und dem Ventilkörper

als Quetschdichtung eingeklemmt wird. Eine nennenswerte Vergrösserung des zur Bedienung des Ventils an dem Griffrad 16 aufzuwendenden Drehmomentes tritt dadurch nicht ein.

Die Vorspannung gegen die Schrägflächen als Widerlager für den Dichtkörper kann dadurch erhöht werden, dass solche am Dichtkörper nach Fig. 2 und 3 flacher ausgeführt sind, als an dem Körper 22 und 12.

Claims (5)

Patentansprüche ;

1.) Ventil, insbesondere Hochdruckventil, dessen Spindel durch ein mit Vorspannung eingesetztes ringförmiges Gummistück abgedichtet ist, welches zwischen einem Gehäusering und dem Ventilkörper eingeschaltet ist und beim Anheben des letzteren gestaucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (21,26,31_?32) sich an schrägen oder dem Ringmantel angepassten Stützflächen (23,24) des Gehäuseringes (22) und des Ventilkörpers(12) als Widerlagern abstützt und dementsprechend bei der Annäherung derselben beim Heben des Ventilkörpers (12) sowohl in radialer Richtung gespreizt wird, als auch in axialer Richtung eine gewisse Pressung erfährt„

2s) Ventil nach Ansrruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (21) zylindrischen Querschnitt aufweist_β

3.) Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (31) ovalen Querschnitt aufweist»

4..) Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (26) keil- oder trapezförmigen Querschnitt aufweist.

5.) Ventil nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dichtringes einen zur Ringmitte gekehrten leistenförmigen Fortsatz (33)

trägt, der bei geöffnetem Ventil zwischen Teilen des Gehäuseringes (22) und des Ventilkörpers (Ί2) als Quetschdichtung eingespannt liegt und so eine Zusätzliche Abdichtung der Spindel bewirkt.