EP3374676A1 - Druckhalte- und regelventil - Google Patents

Druckhalte- und regelventil

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EP3374676A1
EP3374676A1 EP16805982.2A EP16805982A EP3374676A1 EP 3374676 A1 EP3374676 A1 EP 3374676A1 EP 16805982 A EP16805982 A EP 16805982A EP 3374676 A1 EP3374676 A1 EP 3374676A1
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EP
European Patent Office
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diameter
bore
pressure holding
control valve
compression spring
Prior art date
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Pending
Application number
EP16805982.2A
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English (en)
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Holger Blum
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Original Assignee
Individual
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0413—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded in the form of closure plates
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0655—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0466—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with a special seating surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/06—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with special arrangements for adjusting the opening pressure
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/0608—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the controller being mounted within the flow path and having slidable elements

Definitions

  • the invention relates to a pressure maintenance and control valve.
  • Housing inlet channel leads and at the top of the housing outlet passage connects, and in which between the valve piston and acting on him adjustable pressure spring is a separation membrane which is tightly clamped between the valve housing containing the valve housing and a compression spring containing spring dome.
  • a valve piston slidably leading guide disc is arranged, which forms with the cylindrical guide shaft of the valve piston over the entire shaft circumference extending narrow annular gap and up to this annular gap the underside of the diaphragm against the connected to the housing outlet passage valve seat top tightly covering wherein the radial width of the annular gap is dimensioned at most so large that the annular gap can be flowed through by the medium, depending on its viscosity, only with an effectively damped by throttling, slowed flow.
  • the medium contains suspended solids or if the medium is a readily decomposable and / or polymerizing mixture, which is particularly the case of acrolein, which is processed in plants in which an intermediate formed in a precursor is pumped by a pump in a vacuum column.
  • Liquid crude acrolein stabilized with phenolic inhibitors tends to accelerate deposition of polymerization products even when moving between metallic ones Surfaces is rubbed. This is the case when acrolein is passed through control valves having metallic closing contact surfaces. Such control valves are used in plants for
  • the invention has for its object to provide a pressure holding and control valve, which has a long life, even when media are promoted, containing the solid constituents or tend to develop solid constituents in the passage through a plant.
  • the pressure holding and control valve is characterized by a cylindrical valve housing having a top in which a central inlet bore is provided with a diameter d1, and with a bottom, in which an inner bore is provided, whose diameter d2 is greater than that of the diameter the inlet bore and the one outlet of the pressure holding and control valve forms a Verschwinkolben with an upper part whose diameter d3 is smaller than the diameter of the inner bore and larger than the diameter of the inlet bore, a freely movable, circular sealing disc made of an elastomer between the Verschpidkolben and an inner sealing surface which is formed between the inner bore and the inlet bore on an inner side of the valve housing, and by a compression spring which is supported in the inner bore and presses the sealing disc against the inner sealing surface via the closing piston.
  • the pressure holding and control valve according to the invention is largely insensitive to the
  • the pressure holding and control valve according to the invention has a self-cleaning effect, because, since all moving parts can move freely axially and laterally, deposits or aggregates of suspended
  • the pressure retaining and regulating valve according to the invention is characterized in that the sealing disc has a diameter d3 which is greater than the diameter of the inlet bore plus the radial extent of the inner sealing surface, and which is smaller than the diameter of the upper part of the Verschwinkolbens , Due to these dimensions of
  • Gasket is advantageously ensured that the gasket covers the inlet bore in any case, regardless of the lateral position of the gasket relative to the inlet bore.
  • Inlet hole corresponds. This ensures advantageously that there is no bottleneck in the pressure maintenance and control valve for the flow of the medium to be delivered.
  • Control valve characterized in that the top and the bottom of the valve housing are formed as a plane sealing surfaces.
  • the top and the bottom can be used in an advantageous manner when installing the pressure holding and control valve as sealing surfaces against connection components.
  • the pressure holding and regulating valve according to the invention is characterized in that the compression spring via a via a groove in the
  • Control valve characterized in that between the Seegering and the compression spring at least one clamping ring for adjusting the bias of the compression spring is arranged.
  • the clamping rings are advantageously a simple means to change the bias of the compression spring to adjust the spring force acting on the gasket to the respective needs.
  • valve housing and the closing piston are made of metal. Due to the dimensioning of the components of the pressure holding and control valve according to the invention, the valve housing and the closure piston can be made of metal, without this having a disadvantageous effect in the formation of deposits in the medium to be delivered.
  • Fig. 1 shows a section through an embodiment of the invention Druckhalte- and
  • Fig. 2 shows a section through an installation of the pressure holding and control valve according to the invention in a process plant.
  • the pressure holding and control valve has a cylindrical, metallic valve housing 1 with a top 2, in which a central inlet bore 3 with a
  • the valve housing 1 comprises an inner bore 5, whose diameter d2 is greater than the diameter of the inlet bore 3 and which forms an outlet of the pressure holding and control valve.
  • the valve housing 1 has an underside 4, which, like the upper side 2, is designed as a flat surface and thus can be used as sealing surfaces against connecting components during installation of the pressure retaining and control valve.
  • a cylindrical, planar, inner sealing surface 6 is designed as a transition between the inner bore 5 and the
  • a freely movable, circular sealing disk 7 made of an elastomer is arranged between a closing piston 8 and the sealing surface 6. As shown in FIG. 1, is the Diameter d3 of a cylindrical upper part 9 of the Verschdalekolbens 8 smaller than the diameter of the inner bore 5 but larger than the diameter of the inlet bore. 3
  • the sealing washer 7 has a diameter d3 which is larger than the diameter of the
  • the diameter d3 of the sealing disc 7 is smaller than the diameter of the upper part 9 of the Verschwinkolbens 8.
  • the sealing disc 7 shoots so the inlet hole 3 regardless of the lateral position of the sealing disc 7 when the Verschwinkolben 8 the Sealing disk 7 presses against the sealing surface 6.
  • the capping piston 8 has rounded marginal edges 10.
  • a cylindrical lower part 11 of the capping piston 8 has a smaller diameter d4 than the inner diameter of a compression spring 12 which presses the capping piston 8 against the sealing surface 6 via the sealing disc 7.
  • the compression spring 12 has between the turns free passage column.
  • the outer diameter of the compression spring 12 is smaller than the diameter d2 of the inner bore 5.
  • the compression spring 12 is biased by one or more clamping rings 13.
  • the clamping rings 13 sit with fit h6 in the inner bore 5, which has a fit H7.
  • the compression spring 12 exerts a force on the sealing disk 7 by means of the prestressing piston 8, whereby the inlet bore 3 is closed in a liquid-tight manner.
  • the compression spring 12, the Verschdalekolben 8 and the sealing disc 7 may be in the
  • Exit bore 5 move radially and arrange, as experiments show, in free play centric in the inner bore 5, when the pressure holding and control valve according to the invention is moved during operation. Therefore, the pressure holding and regulating valve according to the invention can be advantageously used, for example, on seagoing vessels, where the ordinate axis performs a tumbling motion due to the swell.
  • the pressure holding and regulating valve according to FIG. 1 can, as shown in FIG. 2, be installed between two DIN flanges 17, 17 * using flat gaskets 18. If the flanges 17, 17 'are parts of two shut-off valves, the pressure-maintaining and regulating valve according to the invention can be easily adjusted during operation by locking both valves above and below the pressure-maintaining and control valve of FIG. 1 and by loosening bolts 19, 19' Remove.
  • the developed pressure holding and control valve is disassembled by relaxing the Seegerings 14 and another compression spring 12 or an additional clamping ring 13 or more additional clamping rings can / can be used or replaced in a short time.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckhalte- und Regelventil. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein zylindrisches Ventilgehäuse (1) mit einer Oberseite (2), in der eine zentrale Eintrittsbohrung (3) mit einem Durchmesser d1 vorgesehen ist, und mit einer Unterseite (4), in der eine Innenbohrung (5) vorgesehen ist, deren Durchmesser d2 größer ist als der der Durchmesser der Eintrittsbohrung (3) und die einen Auslass des Druckhalte- und Regelventils bildet, einen Verschließkolben (8) mit einem Oberteil (9), dessen Durchmesser d3 kleiner als der Durchmesser d2 der Innenbohrung (5) und größer als der Durchmesser d1 der Eintrittsbohrung (3) ist, eine frei bewegliche, kreisförmige Dichtungsscheibe (7) aus einem Elastomer zwischen dem Verschießkolben (8) und einer Innen-Dichtfläche (6), die zwischen der Innenbohrung (5) und der Eintrittsbohrung (3) an einer Innenseite des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, und durch eine Druckfeder (12), die in der Innenbohrung (5) abgestützt ist und über den Verschließkolben (8) die Dichtungsscheibe (7) gegen die Innen-Dichtfläche (6) drückt.

Description

Druckhalte- und Regelventil
Die Erfindung betrifft ein Druckhalte- und Regelventil.
Aus EP 0759 132 A1 ist ein Druckhalteventil bekannt, bei dem ein verschiebbarer Ventilkolben gegen die Oberseite eines Gehäuseventilsitzes angedrückt wird, zu dessen Unterseite der
Gehäuseeintrittskanal führt und an dessen Oberseite sich der Gehäuseaustrittskanal anschließt, und bei dem zwischen dem Ventilkolben und einer auf ihn einwirkenden einstellbaren Druckfeder eine Trennmembrane liegt, die zwischen dem den Ventilkolben enthaltenden Ventilgehäuse und einem die Druckfeder enthaltenden Federdom dicht eingespannt ist. In dem Ventilgehäuseraum ist oberhalb des Ventilsitzes eine den Ventilkolben verschiebbar führende Führungsscheibe angeordnet, die mit dem zylindrischen Führungsschaft des Ventilkolbens einen über den gesamten Schaftumfang verlaufenden engen Ringspalt bildet und bis auf diesen Ringspalt die Unterseite der Trennmembrane gegenüber der mit dem Gehäuseaustrittskanal verbundenen Ventilsitzoberseite dicht abdeckt, wobei die radiale Weite des Ringspaltes höchstens so groß bemessen ist, dass der Ringspalt von dem Medium, in Abhängigkeit von dessen Viskosität, nur mit einer durch Drosselung wirksam gedämpften, verlangsamten Strömung durchflössen werden kann.
Herkömmliche Druckhalteventile, wie das Ventil aus der EP 0759 132 A1 , versagen auf Grund der engen Materialpassungen nach kurzer Zeit, wenn das Fördermedium kleinste Mengen an
suspendierten Feststoffen enthält oder wenn das Fördermedium ein leicht zersetzlicher und/oder polymerisierender Stoffgemisch ist, was insbesondere bei Acrolein der Fall ist, das in Anlagen verarbeitet wird, bei denen ein in einer Vorstufe gebildetes Zwischenprodukt durch eine Pumpe in eine Vakuumkolonne gefördert wird.
Flüssiges rohes Acrolein, welches mit phenolischen Inhibitoren stabilisiert ist, neigt auch dann zur beschleunigten Abscheidung von Polymerisationsprodukten, wenn es zwischen metallischen bewegten Flächen gerieben wird. Dies ist der Fall, wenn Acrolein durch Regelventile geleitet wird, welche metallische Schließkontaktflächen aufweisen. Solche Regelventile werden in Anlagen zur
Reingewinnung von Acrolein durch Vakuumdestillation eingesetzt. Infolgedessen beträgt die störungsfreie Betriebszeit solcher Verfahrensanlagen oftmals nur wenige Wochen. Da Acrolein einen giftigen, stark tränenreizenden Gefahrstoff darstellt, ist die Wartung gestörter Anlagen, welche Acrolein verarbeiten, mit umständlichen und langwierigen und daher kostspieligen Arbeitsschritten verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckhalte- und Regelventil bereitzustellen, welches auch dann eine lange Lebensdauer hat, wenn Medien gefördert werden, die feste Bestandteile enthalten oder dazu neigen, Festbestandteile beim Durchlauf durch eine Anlage zu entwickeln.
Dazu ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil gekennzeichnet durch ein zylindrisches Ventilgehäuse mit einer Oberseite, in der eine zentrale Eintrittsbohrung mit einem Durchmesser d1 vorgesehen ist, und mit einer Unterseite, in der eine Innenbohrung vorgesehen ist, deren Durchmesser d2 größer ist als der der Durchmesser der Eintrittsbohrung und die einen Auslass des Druckhalte- und Regelventils bildet, einen Verschließkolben mit einem Oberteil, dessen Durchmesser d3 kleiner als der Durchmesser der Innenbohrung und größer als der Durchmesser der Eintrittsbohrung ist, eine frei bewegliche, kreisförmige Dichtungsscheibe aus einem Elastomer zwischen dem Verschließkolben und einer Innen-Dichtfläche, die zwischen der Innenbohrung und der Eintrittsbohrung an einer Innenseite des Ventilgehäuses gebildet ist, und durch eine Druckfeder, die in der Innenbohrung abgestützt ist und über den Verschließkolben die Dichtungsscheibe gegen die Innen-Dichtfläche drückt.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Druckhalteventil aus der EP 0759 132 A1, das viele genau eingepassten und daher störungsanfälligen Einzelteilen enthält, enthält die erfindungsgemäße
Vorrichtung nur zwei frei bewegliche Teile und eine schwimmende, d.h. frei bewegliche Elastomer- Dichtung welche genau wie die frei beweglichen Teile ohne den Einsatz von SpezialWerkzeugen leicht ausgetauscht werden können.
Das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil ist weitgehend unempfindlich gegen die
Anwesenheit von suspendierten Feststoffen im durchfließenden Medium. Das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil hat einen Selbstreinigungseffekt, denn, da alle beweglichen Teile sich axial und lateral frei bewegen können, werden Ablagerungen oder Anballungen von suspendierten
Feststoffen stets mit dem Fördermedium ausgeschwemmt. Daher ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Druckhalte- und Regelventils besonders dann vorteilhaft, wenn das Fördermedium durch Polymerisation unlösliche Festkörper ausscheidet.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe einen Durchmesser d3 hat, der größer ist als der Durchmesser der Eintrittsbohrung plus der radialen Erstreckung der Innen-Dichtfläche, und der kleiner ist als der Durchmesser des Oberteils des Verschließkolbens. Durch diese Abmessungen der
Dichtungsscheibe wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Dichtungsscheibe auf jeden Fall die Eintrittsbohrung abdeckt und zwar unabhängig von der seitlichen Lage der Dichtungsscheibe gegenüber der Eintrittsbohrung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und
Regelventil dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Oberteil des Verschließkolbens und der Innenbohrung gebildeter Spart eine Querschnittsfläche hat, die der Querschnittsfläche der
Eintrittsbohrung entspricht. Damit wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass für die Strömung des zu fördernden Mediums kein Engpass in dem Druckhalte- und Regelventil vorhanden ist.
Nach einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und
Regelventil dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite und die Unterseite des Ventilgehäuses als plane Dichtungsflächen ausgebildet sind. Damit können die Oberseite und die Unterseite in vorteilhafter Weise beim Einbau des Druckhalte- und Regelventils als Dichtflächen gegenüber Anschlussbauteilen genutzt werden.
Nach einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil dadurch gekennzeichnet dass die Druckfeder über einen über eine Nut in der
Innenbohrung angeordneten Seegering in der Innenbohrung abgestützt ist. Eine derartige Halterung für die Druckfeder hat den Vorteil, dass die Druckfeder bei Bedarf einfach und schnell ausgetauscht werden kann. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und
Regelventil dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Seegering und der Druckfeder wenigstens ein Spannring zur Einstellung der Vorspannung der Druckfeder angeordnet ist. Die Spannringe sind in vorteilhafter Weise ein einfaches Mittel, um die Vorspannung der Druckfeder zu verändern, um die Federkraft, die auf die Dichtungsscheibe wirkt, dem jeweiligen Bedarf anzupassen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Druckhalte- und
Regelventil dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse und der Verschließkolben aus Metall sind. Aufgrund der Dimensionierung der Bauteile des erfindungsgemäßen Druckhalte- und Regelventils können das Ventilgehäuse und der Verschließkolben aus Metall sein, ohne dass sich dies nachteilig bei der Bildung von Ablagerungen in dem zu fördernden Medium auswirkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckhalte- und
Regelventils und;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Einbau des erfindungsgemäßen Druckhalte- und Regelventils in einer Verfahrensanlage.
Gemäß Fig. 1 hat das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil ein zylindrisches, metallisches Ventilgehäuse 1 mit einer Oberseite 2, in der sich eine zentrale Eintrittsbohrung 3 mit einem
Durchmesser d1 befindet. Das Ventilgehäuse 1 umfasst eine Innenbohrung 5, deren Durchmesser d2 größer ist als der der Durchmesser der Eintrittsbohrung 3 und die einen Auslass des Druckhalte- und Regelventils bildet. Das Ventilgehäuse 1 hat eine Unterseite 4, die ebenso wie die Oberseite 2 als plane Fläche ausgebildet ist und damit beim Einbau des Druckhalte- und Regelventils als Dichtflächen gegenüber Anschlussbauteilen genutzt werden kann. In dem Ventilgehäuse 1 verbindet sich zwischen der Innenbohrung 5 und der Eintrittsbohrung 3 eine zylindrische, plane, Innen-Dichtfläche 6 als Übergang zwischen der Innenbohrung 5 und der
Eintrittsbohrung 3. Eine frei bewegliche, kreisförmige Dichtungsscheibe 7 aus einem Elastomer ist zwischen einem Verschließkolben 8 und der Dichtfläche 6 angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Durchmesser d3 eines zylindrischen Oberteils 9 des Verschließkolbens 8 kleiner als der Durchmesser der Innenbohrung 5 aber größer als der Durchmesser der Eintrittsbohrung 3.
Die Dichtungsscheibe 7 hat einen Durchmesser d3, der größer ist als der Durchmesser der
Eintrittsbohrung plus der radialen Erstreckung der Dichtfläche 6. Außerdem ist der Durchmesser d3 der Dichtungsscheibe 7 kleiner als der Durchmesser des Oberteils 9 des Verschließkolbens 8. Die Dichtungsscheibe 7 verschießt damit die Eintrittsbohrung 3 unabhängig von der seitlichen Lage der Dichtungsscheibe 7, wenn der Verschließkolben 8 die Dichtungsscheibe 7 gegen die Dichtfläche 6 drückt. Der Verschließkolben 8 hat abgerundete Randkanten 10. Ein zylindrischer Unterteil 11 des Verschließkolbens 8 hat einen kleineren Durchmesser d4 als der Innendurchmesser einer Druckfeder 12, die den Verschließkolben 8 über die Dichtungsscheibe 7 gegen die Dichtflache 6 drückt.
Die Druckfeder 12 hat zwischen den Windungen freie Durchtrittspalte. Der Außendurchmesser der Druckfeder 12 ist kleiner als der Durchmesser d2 der Innenbohrung 5. Die Druckfeder 12 wird durch einen oder mehrere Spannringe 13 vorgespannt. Die Spannringe 13 sitzen mit Passung h6 in der Innenbohrung 5, die eine Passung H7 hat. Ein Seegering 14, beispielsweise ein Seegering nach DIN 472, welcher in eine Nut 15 eingeklemmt ist, hält die Spannringe 13 durch Stauchung gegen die Druckfeder 12 gedrückt. Im Einbauzustand übt die Druckfeder 12 durch Vorspannung mittels des Verschließkolbens 8 eine Kraft auf die Dichtungsscheibe 7 aus, wodurch die Eintrittsbohrung 3 flüssigkeitsdicht verschlossen wird.
Wie ersichtlich ist, gibt es verschiedene freie Variablen, um die gewünschte Federspannung zu erreichen. Der hydraulische Druck der bei der Eintrittsbohrung 3 zufließenden Flüssigkeit bewirkt, dass sich die Dichtungsscheibe 7 von der planen inneren Dichtfläche 6 gegen die Federkraft der Druckfeder 12 abhebt und der bei der Eintrittsbohrung 3 eintretende Flüssigkeitsstrom am Verschließkolben 8 vorbei, durch einen Spalt 16 zwischen dem Oberteil des Verschließkolbens 8 und der Innenbohrung 5 und zwischen den Windungen der Druckfeder12 in die Innenbohrung 5 fließen kann. Ein Spalt 16, der zwischen dem Oberteil 9 des Verschließkolbens 8 und der Innenbohrung 5 gebildet wird, hat eine Querschnittsfläche, welche der Querschnittsfläche der Eintrittsbohrung 3 entspricht. Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Druckhalte- und Regelventils bewegt sich nur die Feder 12 und der Verschließkolben 8. Die Dichtungsscheibe 7 bleibt dabei zwischen dem Verschließkolben 8 und der Dichtfläche 6.
Die Druckfeder 12, der Verschließkolben 8 und die Dichtungsscheibe 7 können sich in der
Austrittsbohrung 5 radial bewegen und ordnen sich, wie Versuche zeigen, im freien Spiel zentrisch in der Innenbohrung 5 ein, wenn das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil bei laufendem Betrieb bewegt wird. Daher kann das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventil beispielsweise vorteilhaft auf Seeschiffen eingesetzt werden, wo durch den Wellengang die Ordinatenachse eine Taumelbewegung durchfuhrt.
Das Druckhalte- und Regelventil gemäß Fig. 1 kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zwischen zwei DIN Flanschen 17, 17* unter Verwendung von Flachdichtungen 18 eingebaut werden. Wenn die Flansche 17, 17' Teile von zwei Absperrventilen sind, lässt sich bei laufendem Betrieb durch Zusperren beider Ventile oberhalb und unterhalb des Druckhalte- und Regelventils von Fig. 1 und durch Lösen von Schraubbolzen 19, 19' das erfindungsgemäße Druckhalte- und Regelventils leicht ausbauen. Das ausgebaute Druckhalte- und Regelventils wird durch Ausspannen des Seegerings 14 zerlegt und eine andere Druckfeder 12 oder ein zusatzlicher Spannring 13 oder mehrere zusätzliche Spannringe kann/können in kurzer Zeit eingesetzt oder ausgewechselt werden.
Liste der Bezugszeichen
1 Ventilgehäuse
2 Oberseite
3 Eintrittsbohrung
4 Unterseite
5 Innenbohrung
6 Dichtfläche
7 Dichtungsscheibe
8 Verschließkolben
9 Oberteil Verschließkolben
10 Randkanten
11 Unterteil Verschließkolben
12 Druckfeder
13 Spannring
14 Seegering
15 Nut für Seegering
16 Spalt
17 Flansch
17' Flansch
18 Flachdichtung
18* Flachdichtung
19 Schraubbolzen
19' Schraubbolzen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Druckhalte- und Regelventil gekennzeichnet durch
ein zylindrisches Ventilgehäuse (1) mit einer Oberseite (2), in der eine zentrale
Eintrittsbohrung (3) mit einem Durchmesser d1 vorgesehen ist, und mit einer Unterseite
(4) , in der eine Innenbohrung (5) vorgesehen ist, deren Durchmesser d2 größer ist als der der Durchmesser der Eintrittsbohrung (3) und die einen Auslass des Druckhalte- und Regelventils bildet,
einen Verschließkolben (8) mit einem Oberteil (9), dessen Durchmesser d3 kleiner als der Durchmesser d2 der Innenbohrung (5) und größer als der Durchmesser d1 der
Eintrittsbohrung (3) ist,
eine frei bewegliche, kreisförmige Dichtungsscheibe (7) aus einem Elastomer zwischen dem Verschießkolben (8) und einer Innen-Dichtfläche (6), die zwischen der Innenbohrung
(5) und der Eintrittsbohrung (3) an einer Innenseite des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, und durch
eine Druckfeder (12), die in der Innenbohrung (5) abgestützt ist und über den
Verschließkolben (8) die Dichtungsscheibe (7) gegen die Innen-Dichtfläche (6) drückt.
2. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dichtungsscheibe (7) einen Durchmesser d4 hat, der großer ist als der Durchmesser d1 der Eintrittsbohrung (3) plus der radialen Erstreckung der Innen-Dichtfläche (6), und der kleiner ist als der Durchmesser d3 eines Oberteils (9) des Verschließkolbens (8).
3. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberseite (2) und die Unterseite (4) des Ventilgehäuses (1) als plane Dichtungsflächen ausgebildet sind.
4. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Oberteil (9) des Verschließkolbens (8) und der Innenbohrung (5) gebildeter Spalt (16) eine Querschnittsfläche hat, die der Querschnittsfläche der Eintrittebohrung (3) entspricht.
5. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckfeder (12) über einen über eine Nut (15) in der Innenbohrung (5) angeordneten Seegering (14) in der Innenbohrung (5) abgestützt ist.
6. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Seegering (14) und der Druckfeder (12) wenigstens ein Spannring (13) zur
Einstellung der Vorspannung der Druckfeder (12) angeordnet ist.
7. Druckhalte- und Regelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Ventilgehäuse (1) und der Verschließkolben (8) aus Metall sind.
EP16805982.2A 2015-11-11 2016-11-11 Druckhalte- und regelventil Pending EP3374676A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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