DEP0014584DA - Spreizventil. - Google Patents

Description

DR. ING. F. WUESTKOFI

DR. F. WUESTHOFF

PATENTANWÄLTE

München 9

G-ustav Έ* G- e r d ΐ s _s Bremen_v Postfach 250,

S ρ r e i ζ ν e η ΐ i 1,

Is sind Al)Sperrventile bekannt* "bei denen in die Sitzbohrung ein federnd nachgiebiges Absperrorgan. einge~» fiilirt wirdjd--as bei Ausüben eines axialen. Druckes auseinandergespreizt wird j sodass sich der .aussere Dichtungs— rand des Ibsperrorgans gegen die Innenbohrung des Sitzes presst ο Ventile mit derartiger Dichtung sollen in nachfolgendem als Spreizventil bezeichnet werden·

Is werden darunter alle Ventile verstanden^ bei denen unter Winwirkung eines axialen Druckes eine in die Sits— bohrung eingeführte Dichtung bzw« ein die Dichtung tragendes Absperrorgan in der Dichtungszone radial auseinandergedrückt wird s

Derartige Spreizventile habenden Vorteil"/ dass sich. eine kolbenschieberartige Dichtung ergibt mit aufeinander— gleitenden Dichtttngsf lachen, die aber gleichseitig wie bei einem Ventilkegel auf den ganzen Umfang fest gegeneinandergepresst werden. Der lachteil dieser Ventilbauarten besteht darin» dass zum Erzeugen des axialen, die Dichtung auseinander spreizenden Druckes ein Widerlager benötigt wirdj das zumeist der Strömung im Wege steht oder bei den bekannten Ausführungen so angeordnet ist» dass es auch sonst ein im übrigen nutzloses Hindernis darstellt* das zudem noeh das Ablagern von Unreinigkeiten begünstigt oder das Bear-

beiten der Iimenböhrung des Sitzes er schwert v-

Geaäss d.ex nachstellend beschriebenen Erfindung ist mm das Widerlager_s welches den beim " Auseinander-* spreizen, luseinanderdehnen oder .Aus einander press en der Dichtungen er forderliche η axialen Druck aufnimmt, derart ausgebildet und angeordnet, dass es wed.er der Strömung im Wege steht» noch beim Bearbeiten der Sitsbonrung hinderlich ist und in einer bevorzugten Bauart zudem noöii als ziisätzliche Ab&ichtungsflache ausgenutzt werden kann©

Diese Wirkungen und Eigenschaften werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das das AuseSnandersprei—· zen des Dichtungsrandes "bewirkende Element (Spreisplatte, Spreizkonus usw.) bezw» der Dichtrand selbst hängend an dar Innenseite eines Stützringes angeordnet wird. Diese erfindungsgeiaässe Axisbildung ermöglicht es₃ den Stütz— ring aussen um den Dichtungsrand, der unter der linwir*· kung der Spreizplatte_? des Spreiskonus o,dgl.■steht, anzuordnen und die Stützfläche des Stützringes erforderlichenfalls oberhalb der Spreizdichtung, so dass als Widerlager der obere Ea,nd des Sitzes, dessen Bund oder ein -±ά den Sits umgebendes Bauteil des Ventils heraus gesogen werden- kann* Auf dieses Widerlager stützt sich dann der Stützring j an dem die Spreizdichtung aufgehängt ist, so dass der gleiche Bruelc aiif das Widerlager ausgeübt wird j, der zum Auseinanderdrücken der Spreis&iohtung aufgewendet wird. Da der Stützring und dessen Widerlager aus serhalb der Sitzbohrung angeordnet sind, wird das Bearbeiten der Sitzbohrung in keiner Weise erschwerte Es ist also auch ohne weiteres möglich, die Sitzlaohrung zu honen (Ziehschleifen) oder zu läppen * Die Auflage* fläche des Widerlagers und die Stützfläche des Stützringes können als eingeschliffene Dichtflächen ausgebildet

werden, so äass sieh, ein zusätzlicher Abschluss ergibt« Dabei kann die Auflagefläche des Widerlagers, in der auch sonst bei Dichtflächen oder Ye η ti !kegeln üblichen Weise auf der Oberseite des Sitzringes angeordnet werden oäer ausserhalb des Sitsringes auf der Oberseite des Sitzbundes oder auch auf dem den Sitz tragenden Gehäuse des Tentils j je nachdem, welche Wirkung angestrebt wird und welche Lösung "baulich am günstigsten ist· In allen lallen wird durch die erfindungsgemässe Einrichtung und Anordnung erreicht.» dass das Widerlager weder der Strömung im Wege ist, noch das Bearbeiten der Sitzbohrung erschwerte Weiterhin wird der wesentliche Torteil erreicht, dass das Widerlager an der .jeweils dafür besonders gut geeigneten Stelle als zusätzliche Dichtung angebildet werden kann und der auf den Stützring ausgeübte Druck nicht nur die Spreizdichtung betätigt, sondern auch den Schliessdruck für die zusätzliche Dichtung zwischen Stützring und Widerlager ergibt»

Die beiden hintereinandergeschalteten Dichtungen (Spreizdiehtung und \?iderlagerdichtung) toirnen sich gegenseitig nicht behindern, da das Auseinanderspreizen erst dann erfolgt, wenn der Stützring sich auf dem Widerlager fest aufgelegt hat_s also hier die Dichtung bereits hervorgerufen ist· Auch bei einem Nacharbeiten des Stützringes können keinerlei Machteile entstehen,'da die. Spreizdichtung sich in solchen Fällen nur etwas weiter in die Sitzbohrung hineinschiebt, ohne dass sich an der grundsätzlichen Wirkungsweise irgend etwas änderte Die beiden Dichtungen sind also unabhängig voneinandera So kann SeB₀ das Einklemmen von Unreinigkeiten zwischen die durch den Stützring und das Widerlager gebildete'Sichtung den einwandfreien Abschluss der Spreisdichtung nicht behindern oder umgekehrt eine etwaige Beschädigung

des Mehtungsrandes eier Spreisdiehtnng den dichten Afc- " Schluss der durch Stützring und Widerlager gebildeten Dichtung nicht beeinträchtigen«

In den Figuren sind einige Ausführunfsbeispiele der Erfindung schematise!! dargestellt. Fig» I zeigt ein lusfüiiruiigsbeispiels bei des, der durch eine Spreizscheibe a unter der Einwirkung des Druckes der Spindel Ta beim Scliliessen auseinandergespreiate Dichtungsband e über eine dünne Wand &_s die beispielsweise aylindri selig konisch oder glockenförmig gewölbt ausgeführt werden kann j an dein Eegelkopf k aufgehängt ist_? der sich an dem Stütaring e abstützt» Der Stütsring e stutst sich mit seiner Stützfläche f gegen das Widerlager g, das bei diesem Ausftilirungsbeispiel gleichseitig Wand des Yentil— sitses h ist, gegen dessen innere Bohrung i si'sh die Dieiitungsfläene des Oichtungsrandes c während des Schliessens fest anlegt« Der Stütsring e kann mit dem die Wandung d tragenden Spindelkopf k durch Tersehrauben _g Terschweissen ο«dgl« fest und dicht verbimden sein oder mit diesem aus, einem Stück bestelien_e Die Wirkungsweise geht aus der figur hervor· Die Spindel b ist in üblicher Weise an ihrem oberen* in den Figuren nicht dargestellt tea Ende mit Gewinde verseilen ,und mrä durch ein Handrad auf- und nie der ge schraubt« Beim liiedsrsclirauben (Schließ— Vorgang) wird der Eopf der Spindel b gegen den Scheitel der Spreisplatte a gepresst_f die dadurch das Bestreben hat,, sich gerade zu strecken _? wobei sich der aus sere . Umfang vergrö'ssert und den die Dichtfläche tragenden Eand c auseinanderspreizt. Den axialen Druck der Spindel b fängt dabei das Stück d auf_t das wegen seines grosses. Durchmessers auch bei Aufnahme grosser Zugkräfte sehr dünnwandig sein kann? so dass es die Yerformung des im

vergleich su dieser Wandung wesentlich stärkeren Dichtrandes c nicht f/esentlieh behindert« Die von der dünnen Wandung d aufgenommenen Kräfte wer den über den Ventil— kopf k auf den Stützring-e übertragen, dessen Stützfläche f in der bei Ventilen auch sonst üblichen Ueise auf der als Widerlager dienenden Gegenfläehe des Sitabundes g eingeschliffen ist. Die Stützfläche f überträgt den der Spindelkraft entsprechenden Druck auf das Widerlager und wird .demzufolge mit einem der Spindelkraft entsprechendem Druck gegen die durch das Widerlager des Sits* bund es g gebildete D-iclitungsfläche gepresst^ so dass ein dichter Abschluss des Absperrventils an dieser Stelle in genau der gleichen Weise erfolgt, wie. dieses sonst bei Absperrventilen üblich ist* An Stelle der ebenen flächen können bei entsprechend kräftiger Ausbildung des Stütz— ringes auch schräge Flächen als Fideriager und Dichtfläche Anwendung finden _s ?ri_e überhaupt die Ausbildung des Widerlagers in der für Ventildichtungsflächen üblichen Art erfolgen kann«.

Damit bei übermässiger Exaftanwendung während des Schliessens des Ventils die Spreizplatte a nicht über·* massig beansprucht wird, ist oberhalb der Verschraubung 1 ein Bund η vorgesehen, der die'axiale Bewegung der Spindel b und data it die Verformung der Spreizplatte a, begrenztd

Besteht der Dichtungsring c aus einem Stück mit der Spreisplatte a_s so können zwischen Dichtungsring c und Spreizplatte ringförmige Einkerbungen vorgesehen sein.» ujn Verformungsfreiheit für die Spreizplatte zu gewähr— leiste:a_? wie dies in fig« 1 und 2 angedeutet ist*

Beim Öffnen des Spreizventils legt sich der Eopf der Spindel Td gegen die Unterseite der Verschraubung I₉ die durch eine Sicherung.*= scheibe m gegen Losdrehen geschützt ist* :

Die als Widerlager und Dichtung dienende obere fläche des Sitzbundes g ist bei die sera Ausführnngsbei— spiel gegenüber der oberen Kante des Sitzes vertieft angeordnet« Dieses hat, wie 5¹Xg* 2 zeigt, den Tor teil, dass in der' geöffneten Stellung des Yentils der Flüssigkeitsfeder Dampfstrom nicht unmittelbar an den Dich tungsf lachen der ^T7id er lagerdichtung entlangstreif Is«, so dass diese vor Strahlverschleiss geschützt sind, Diese besondere Ausführungsform eignet sich deshalb vor allem für Yentile· die häufig längere Zeit nur teilweise geöffnet sind©

In anderen Fällen, bei denen ein Sc Im ta der Dichtungsflächen gegen Straiilverschleiss nicht erforderlich ist j kann die Stützfläche f des St'ütsringes e sich auch unmittelbar auf der oberen Stirnfläche des Sitzes h abstützen» Diese Anordnung ermöglicht es, einen Yentil— kegelsitz der auch sonst bei Abspeirventileii üblichen Form zu verwenden (Fig*35* Zweclanassig wird oberhalb der eigentlichen IDichtungsaone i des Sitzes ii (sv/e cianäss ig geschliffene, geläppte oder gehonte Innenbohrung) eine Einlaufeehräge angewendet, durch die ein leichtes Einfädeln des die Dichtfläche tragenden Mehtrandes G erreicht wird. In solchen Fällen, wo das Anordnen einer solchen Schräge nicht genügt, um das Einfädeln zu gewähr-* leisten, kann auch, wie Fig« 4 zeigt, unterhalb der Spreizscheibe a ein Führungskreuz ο angeordnet werden» das mit der dann zweclonässig in der Mitte verstärkten Spreizscheibe verschraubt, vernietet oder verschwelest wird» Bei den Ausführungsbeispielen gemäss S¹Ig. 3 und 4

bestellt eier Stüiaring e aus einem Stück mit dem Spindel» kopf k*

Is ist gemäss der Erfindung auch. iHöglie&g für äas Aus einand er spreiz en des Dichtrandes ο lose eingesetzte SpreizsolieI¹Oen su 'verwenden, die durch einen vorspringenden Eins at s _s einen Sprengring o.dgl* gehalten werden· Ein Ausführungsbeispiel für diese Bauart veranschaulicht fig β 5· Damit auch in solchen Fällen der Teutilkörper nach der Austrittsseite des Yentils liin abgedichtet ist_t wird erfindimgsgemäss o"berhall) der mittels des Spreng«* ringes r lose eingesetzten Spreizscheibe s (es sonnen, auch mehrere Spreisscheiben iibereinandergesehachtelt wer=» den) eine niembr anartig dünne Zwischenwand q im Ventil·™ körper angeordnete Der Hopf der Spindel I) übt seinen Druck auf diese rieabrane SUS₁, die ihrerseits den Druck über ein Bructestück ρ auf die Spreizscheibe s überträgt_β Die membranartige \7and α kann s^ehr dünn sein_s da sie mir den !Flüssigkeitsdruck aussüSialten braucht, und is übrigen · durch das Weiterleiten der Schliesskraft der Gewindespindel nur auf Druck beansprucht wird* V/enn also die Auflage*» fläche des Kopfes der Gewindespindel und die Auflagefläche des Druckstückes α genügend groas gewählt v/erden» ist eine Üb erbe ans pruclning auch bei sehr dünner/ meinb ger Wandung q. nicht isögli

p^ f^/ΑΛ. r~ Patentansprüche,

Claims (1)

1. Patentansprüche *

   Spreiz ventil _? b ei dem in die Sitzfoohrung ein federnd nachgiebiges unter Einwirkung eines axialen Spindel*· drucks beim Schliessen. auseinandergespreiztes Absperrorgan eingeführt ist₈ dadurch gekennzeichnet, dass eier durch ein Spreizelement (a) beim Schliessen auseinandergespreizte Mchtungsrand (c) mittels eines verhältnisaiässig dünnwandigen Stückes (d) im Innern eines Stützelement s (e) aufgehängt ist, das sich ausserhalb der Sitzbohrung auf dem Ventilsitz oder einem geeigneten Gehäuseteil des Ventils abstützt,

   2_e Spreizventil nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, dass die als Widerlager für das die Sitzbohrung umge— bende Stützelement (e) dienende Fläche des Sitzes oder des Ventilgehäuses als zusätzliche Dichtungsflache aus* gebildet ist«

   3* Spreizventil nach Anspruch 1 und 2? dadurch gekennzeichnet» dass die Dichtungsflachen der zusätzlichen widerlagerdichtnng bei geöffnetem Ventil ausserhalb des Strömungsweges des Gases oder der Flüssigkeit liegen«.

   β Spreizventil nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeioh«· net'» dass als Widerlager für den Stützring (e) die vertieft angeordnete obere Stirnseite des Sitzbundes dient (Pig. I)₈

   5« Spreizventil nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass die das Auseinanderspreizen bewirkende Spreizplatte

   (a) mit einem au spreisenden Dichtungsring (e) aus eines Stück "besteht, be sw* mit diesem verschweisst ist·

   6, Spreisventil nach. Anspruch 5_ff dadurch gekerm.se lehnet _t dass durch ringförmige Einkerbungen zwischen Dichtungsring 'and Spreizlatte die Verformbarkeit der Spreiz« platte erhöht ist·

   7« Spraizventil nach Anspruch 1, ds durch ge2ce:i:iseichnet_# dass eine oder mehrere lose eingelegte und durch einen Sprengring (r)₉ einen Ansäta o_odgl_e sm Dichtungsrancl gehaltene Spreisscheiben (s) angewendet werden.

   8* Spreizventil nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Tentilspindel (b) und SpreizScheibe (s) eine dünne, ^esibranartig wirkende Zwischenwand (q) ein— Geschaltet ist₉ die den Tentillcorper nach der Tent Haus— trittsseite hin abschliesst, wobei die Spindelkraft von der lieiabranv/and (q.) ai;d? die i3preizscheibe (s) durch ein eingelegtes Druckstück (p) übertragen wird»

   9_β Spreiaventil nach Anspruch l_s dadfirch gekeniiseichnet. dass der Dichtungsrand (c) mittels eines aylinarisehen, konischen oder glockenförnig nach innen oder aussen ge* \7Ölbten dünnwandigen Stückes (d) an einem Tentilkopf (k) aufgehängt ist, der sich über ein nit ihm verschraubtes, voraugsveise ringförmiges Zwischenglied (e) ausserhalb der Sitzbohrung abstützt.

   a Spr eis ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennise lohnet, dass in Ventilsits oberhalb der für das Anpressen des Spreisdichtungsrin^es dienenden Zone der Sitsbolirung eine Einlauf schräge und/oder unterhalb des Spreiselemerits ein Pührungskreus (o) oüer ein äanliches fülirungsorgaa

   angeordnet ist» das zweekmässig an der hierfür vorzugsweise verdickten Mittel stelle des Spreizelement ■befestigt iste

   11« Spreizventil nacli Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet,' dass die das Ventil bedienende Gewindespindel oberhall) der Verschraubung durch die der Yentilfcörper mit d.@T Gewindespindel verbunden ist, mit einem Bund versehen ist _? der als Anschlag für die Schliess"bewegung der Ventilspindel diente