DE1110966B

DE1110966B - Dichtungsanordnung, insbesondere fuer Ventilspindeln, mit einem die Spindel umgebenden Dichtungsbalg

Info

Publication number: DE1110966B
Application number: DED29407A
Authority: DE
Original assignee: Dewrance and Co Ltd
Current assignee: Dewrance and Co Ltd
Priority date: 1957-11-22
Filing date: 1958-11-21
Publication date: 1961-07-13

Description

Dichtungsanordnung, insbesondere für Ventilspindeln, mit einem die Spindel umgebenden Dichtungsbalg Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für die Gehäusedurchführung einer axial beweglichen Spindel, insbesondere einer Ventilspindel, mit einem die Spindel umgebenden, an seinen Enden mit der Spindel bzw. mit der Gehäusewand dicht verbundenen Dichtungsbalg, der auf einer Seite von dem abzudichtenden Medium und auf der anderen Seite von einer Flüssigkeit beaufschlagt ist, deren Druck durch eine Ausgleichseinrichtung an den abzudichtenden Innendruck angepaßt werden kann und die selbst nach außen durch eine die Spindel umfassende Stopfbüchse abgedichtet ist.
Dichtungsanordnungen dieser Gattung sind bekannt, jedoch sind sie nicht für hohe Drücke geeignet. Wenn nämlich das Ventil geschlossen ist, so daß der durch das Ventil geregelte Druck des Mediums in der Ventilkammer nicht zur Wirkung kommt, besteht die Möglichkeit, daß der auf der Außenseite der balgförmigen Dichtung herrschende Druck den Dichtungsbalg zerreißt.
Auch bei bekannten Dichtungsanordnungen ähnlicher Gattungen, bei denen ein inkompressibles Medium, welches nicht das vom Ventil geregelte Medium ist, die biegsame Balgdichtung erfüllt, kann es bei geöffnetem Ventil zur Zerstörung des Balges kommen, und zwar insbesondere im Fall hoher Drücke und Temperaturen und bei großen Ventilhüben.
Zur Vermeidung der Balgzerstörung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Anpassung des Flüssigkeitsdruckes an den Innendruck ein zylindrischer Behälter vorgesehen ist, der einen beweglichen Kolben enthält und dessen durch den Kolben dichtend getrennte Teilräume über Leitungen mit dem Flüssigkeitsraum zwischen dem Dichtungsbalg und der Stopfbüchse bzw. mit dem abzudichtenden Gehäuseinnenraum in Verbindung stehen. Bei dieser Ausbildung kann die Dichtungsvorrichtung ohne weiteres unter beliebigen Druckverhältnissen Verwendung finden. Außerdem entfällt dadurch die Notwendigkeit einer Druckmeßvorrichtung, mit der der Druck des vom Ventil geregelten Mediums gemessen werden muß, ferner die Notwendigkeit einer Pumpe mit zugehörigem Druckregler, der vorgesehen werden müßte, um den von der Pumpe gelieferten Druck immer ungefähr gleich dem vom Vehtil geregelten Druck zu halten. Durch den Wegfall der genannten Meß- und Regeleinrichtungen bei der erfindungsgemäßen Ausbildungsweise ergibt sich neben dem Vorteil geringerer Kosten vor allem eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Ventilabdichtung.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kolben über einen an seinem Umfang befestigten Federbalg mit dem einen Ende der Innenwand des zylindrischen Behälters dichtend verbunden ist, wobei der Behälter auf dieser Seite mit einem Deckel versehen ist, der das Innere des Balges verschließt und an welchen die Verbindungsleitung zu dem Flüssigkeitsraum angeschlossen ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Die Abbildung zeigt ein Ventil in einem senkrechten Schnitt, wobei die Spindel durch die Deckplatte des Ventilgehäuses geführt und mit Hilfe der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung abgedichtet ist.
Gemäß der Zeichnung ist ein Ventilgehäuse2 mit einer Deckplatte4 versehen, die mittels einer Flansch- und Bolzenverbindung6 und einer Dichtschweißung 8 mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden ist. Durch die Deckplatte 4 führt eine Ventilspindel 10 hindurch.
Das Ventilgehäuse 2 weist eine Eintrittsöffnung 12 für das zu regelnde Medium unmittelbar gegenüber der Deckplatte4 und eine seitliche Austrittsöffnung 14 auf, wobei die Zuleitungs- und Abflußstutzen16, 18 mit ihren Enden20, 22 in eine nicht dargestellte Rohrleitung eingeschweißt werden können. Ein Ventilsitz24 und ein hiermit zusammenwirkender beweglicher Ventilteller 26, der am inneren Ende der Spindel 10 angebracht ist, sind mit harten Auflageflächen 30, 32 versehen. Der Ventilantrieb besteht aus einer mit einem Handrad 34 verbundenen Spindelmutter 36, die drehbar in einem von zwei Säulen 40, 42 getragenen Joch 38 gelagert ist und mit einem Gewindeteil 44 der Spindel 10 zusammenwirkt. Ein auf der Spindel 10 verkeiltes Querstü - ck 46 steht mit seinen Enden verschiebbar mit den Säulen 40, 42 im Eingriff. Dadurch wird eine Drehung der Spindel 10 verhindert.
Die Spindel 10 hat eine ringförmige Schulter 48, an die das eine Ende 49 eines schlauchförmigen biegsamen Dichtungsbalges 50 angeschweißt ist. Das andere Ende des Balges 50 ist mit einem ringförmigen Vorsprung 52 eines Zwischenringes 51 dicht verbunden, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Spindel 10 und der über einen weiteren ringförmigen Vorsprung 53 an das abgeschrägte Ende 55 einer inneren rohrförmigen Verlängerung 54 der Deckplatte 4 angeschweißt ist. Somit befindet sich der Balg 50 zwischen der Innenwand der rohrförmigen Verlängerung 54 und der Spindel 10 und bildet eine dichte Trennwand zwischen einem Raum 56 im Inneren des Balges 50, der mit dem Innenraum des Ventilgehäuses 2 durch den Spalt zwischen dem Zwischenring 51 und der Spindel 10 verbunden ist, und dem Raum 57 außerhalb des Balges 50. Eine öffnung 58 in der Deckplatte 4 und eine Leitung 59 stellen eine Verbindung zwischen dem Raum 57 und einer Ausgleichseinrichtung 60 her.
Die Ausgleichseinrichtung60 besteht aus einem Behälter61 von zylindrischer Form, der an einem Ende62 geschlossen ist, aber dort eine öffnung64 besitzt, die über eine Leitun ' g' 66 mit dem Innenraum 15 des Ventilg gehäuses 2 in Verbindung steht. Ein schlauchförmiger Balg68, dessen eines Ende 70 durch einen Kolben72 geschlossen ist, trägt an seinem anderen, offenen Ende einen Ring73 mit einer Lippe 71, die mit einer entsprechenden Lippe 74 an dem offenen Ende des Behälters 61 durch eine Schweißnaht75 verbunden ist.
Ein das Innere des Balges 68 abschließender Dekkel76 ist über einen Flansch77 mit Dichtring78 dicht mit dem Behälter 61 verbunden. Der Deckel 76 besitzt in der Mitte eine Öffnung79, an die die Leitung59 angeschlossen ist, und nahe seinem äußeren Rand ein Fülloch80, das durch einen Gewindestöpsel 82 verschlossen ist.
Die Deckplatte 4 des Ventilgehäuses 2 trägt außen einen Rohransatz83 zur Aufnahme einerStopfbüchse, 84 von bekannter Form, die ein Austreten von Flüssigkeit längs der Spindel verhindern soll. Der Raum 57 zwischen der Stopfbüchse 84 und der Außenwand des Balges50 sowie die Öffnung 58, die Leitung59, die Öffnung 79, der Innenraum des Balg el ges 68 und das Fülloch 80 unterhalb des Gewindestöpsels 82 sind vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt. Als Flüssigkeit kann, wenn das durch das Ventil zu regelnde Medium eine relativ niedrige Temperatur hat, ein sonst für hydraulische Systeme benutztes Öl verwendet werden; wenn aber das zu regelnde Medium eine relativ hohe Temperatur hat, ist eine Flüssigkeit mit einem hohen Verdampfungspunkt erforderlich, z. B. ein hochhitzebeständiges Öl.
Die Flüssigkeitsräume können durch Anschluß des Füllochs 80 an eine Flüssigkeitsquelle gefüllt werden, wenn die Brille der Stopfbüchse 84 entfernt ist.
Wenn das Ventil betätigt wird, ändert sich das Volumen des Flüssigkeitsraumes 57, doch kann die Flüssigkeit durch die Leitung 59, welche diesen Raum 57 mit dem Inneren des Balges 68 verbindet, ab- bzw. zufließen. Im Betrieb ist der auf den Kolben 72 wirkende Druck der gleiche oder fast der gleiche wie der durch den Zwischenraum zwischen der Spindel 10 und dem Zwischenring 51 auf das Innere des Dichtungsbalges 50 wirkende Druck. Hieraus folgt, daß die Flüssigkeit in dem Raum 57 außerhalb des Balges 50 etwa den gleichen Druck hat wie das Medium im Raum 56 innerhalb des Balges 50. Somit dichtet die erfindungsgernäße Dichtungsanordnung die Durchführung der Spindel 10 durch die Deckplatte 4 sicher ab und ist selbst dann wirksam, wenn das Ventilgehäuse 2 einem hohen inneren Druck ausgesetzt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dichtungsanordnung für die Gehäusedurchführung einer axial beweglichen Spindel, insbesondere einer Ventilspindel, mit einem die Spindel umgebenden, an seinen Enden mit der Spindel bzw. mit der Gehäusewand dicht verbundenen Dichtungsbalg, der auf einer Seite von dem abzudichtenden Medium und auf der anderen Seite von einer Flüssigkeit beaufschlagt ist, deren Druck durch eine Ausgleichseinrichtung an den abzudichtenden Innendruck angepaßt werden kann und die selbst nach außen durch eine die Spindel umfassende Stopfbüchse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Flüssigkeitsdruckes an den Innendruck ein zylindrischer Behälter (61) vorgesehen ist, der einen beweglichen Kolben (72) enthält und dessen durch den Kolben (72) dichtend getrennte Teilräume über Leitungen (59 bzw. 66) mit dem Flüssigkeitsraum. (57) zwischen dem Dichtungsbalg (50) und der Stopfbüchse (84) bzw. mit dem abzudichtenden Gehäuseinnenraum (15) in Verbindung stehen.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (72) über einen an seinem Umfang befestigten schlauchförmigen Balg (68) mit dem einen Ende der Innenwand des zylindrischen Behälters (60) dichtend verbunden ist, wobei der Behälter (60) auf dieser Seite mit einem Deckel (76) versehen ist, der das Innere des Balges verschließt und an welchen die Verbindungsleitung (59) zu dem Flüssigkeitsraum (57) angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 743 622; französische Patentschrift Nr. 1012 047; USA.-Patentschriften Nr. 2 444 703, 2 652 223.