DE2150034A1 - Ventilsitz - Google Patents

Description

Ventilsitz

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Ventilsitz, insbesondere für kegelförmige Ventilelemente, wie sie in den verschiedensten Ventilen, beispielsweise Sicherheitsventilen für Grubenstempel, verwendet werden.

Ventilsitze haben häufig eine Form, wie sie in der Zeichnung, Figur 1, dargestellt ist. Dabei besteht der Ventilsitz aus einem ringförmigen Stahlelement 1 mit konischer Ventilbohrung 2 für das kegelförmige Ventilelement 3. Als Abdichtung gegen den Ventilausgangskörper A dient meist ein Kupferring 4, als Abdichtung gegen den Ventileingangskörper B ein in den Stahlsitz eingelegter Kunststoffring 5, der z.B. aus Nylon bestehen kann. Dieser Kunststoffring weist als besonderes Merkmal eine Lippe 6 auf, die als Abdichtung gegenüber dem Kegel 3 dient.

Diese bekannten Ventile weisen einige erhebliche Nachteile auf. Bei nicht ganz genauer Führung des Kegels 3 wird die als Abdichtung dienende Lippe 6 des Kunststoffringes 5 abgeschert, und die Dichtung erfolgt an der im Stahlsitz 1 liegenden konischen Bohrung 2. Nach mehrmaligem Öffnen und Schließen des Ventils arbeitet sich jedoch der Kegel 3 in die konische Bohrung 2 ein; es

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entstehen Einkerbungen auf der Mantelfläche des Kegels, die ein einwandfreies Funktionieren des Ventils unmöglich machen.

Besonders nachteilig ist, daß zur Abdichtung außerdem noch der Kupferring und der Kunststoffring dienen; damit ein genaues, zentrisches Laufen des Kegels gewährleistet werden kann, müssen alle drei zur Abdichtung bestimmten Bauteile peinlich genau aufeinander abgestimmt werden. Angesichts der in der Technik üblichen Toleranzen ist es unmöglich, diese drei Bauteile so aufeinander abzustimmen, daß sich im Kernstück des Ventils, d.h., am Sitz des Kegels in der Bohrung des Stahlringes, eine Gradabweichung von Null ergibt. Bei einer Abdichtung Stahl auf Stahl entstehen unter Berücksichtigung der Gradabweichungen zwischen Kegel und konischer Bohrung notwendigerweise Kerbwirkungen, z.B. bei 7.

Bin weiterer Nachteil der bekannten Ventile besteht darin, daß der Kunststoffring 5 eine erhebliche Wasseraufnahme zeigt und deshalb vor dem Einsetzen in den Stahlsitz 1 längere Zeit in Wasser gelegt werden muß. Außerdem ist dieser Kunststoffring schwierig herzustellen, weil die Toleranzen sehr klein sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Ventilsitz, der alle diese Nachteile der bekannten Ventilsitze nicht aufweist, eine bessere Führung des Ventilkegels gestattet, eine sichere Abdichtung gewährleistet und ein einwandfreies Funktionieren des Ventils über längere Zeiträume,als bisher üblich, ermöglicht. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß alle bisher zur Abdichtung notwendigen Bauteile, nämlich Kunststoffring, Kupferring und konische Bohrung des Ventilsitzes, in einem einzigen, neuartigen Bauteil vereinigt werden, und daß dieses neuartige Bauteil aus einem ganz bestimmten Werkstoff hergestellt wird, der die zu lösenden Aufgaben in idealer Weise erfüllt.

Der Ventilsitz gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die gesamte konische Bohrung des

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Ventilsitzes sowie dessen zur Abdichtung gegen den Ventilausgangskörper dienenden Flächen mit Kunststoff belegt sind.

Vorzugsweise ist der gesamte Ventilsitz mit einem Kunststoffbelag überzogen.

Bei der erstgenannten Ausführungsform der Erfindung (Figur 4) kann der Kunststoffbelag z.B. ein Spritzgußteil 12 sein, der in die konische Bohrung des Stahlelementes eingesetzt wird, wobei vorzugsweise in deren konische Wandung eine umlaufende Nut 13 eingeschnitten ist, in die das Spritzgußteil mit einem entsprechenden umlaufenden Wulst einrastet, so daß beim Lagern und der Montage ein Herausfallen unmöglich gemacht wird; außerdem entsteht an dieser Stelle eine zusätzliche Abdichtung gegenüber der Ausgangsseite A.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann dieses Spritzgußteil an seiner äußersten gegen die Ventilausgangsseite A abdichtenden Fläche,eine Stufe I4 als zusätzliche Abdichtung tragen. Desgleichen kann als zusätzliche Abdichtung gegen die Ventileingangsseite B eine Kunststoffscheibe 15 in den Ventilsitz eingelegt sein.

Wie bereits erwähnt, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der gesamte Stahlsitz von einem Kunststoffbelag umschlossen. (Figur 2 und 3)· Bei dieser Ausführungsform weist der Ventilsitz sowohl oben als auch unten eine Stufe 8 auf. Diese hat die Wirkung, daß beim Anpressen des Ventilgehäuseteils 16 (Figur 1) gegen die Dichtflächen 9 (Figur 2) das Kunststoffmaterial etwas fließen kann, ohne daß die konische Bohrung 2 verfurmt und damit die Abdichtung verschlechtert wird.

Der Stahlsitz und/oder der darauf liegende Kunststoffbelag können etwa in der Uitte der konischen Bohrung mindestens eine Lippe aufweisen (Figur 3)> , o. ein schnelleres Öffnen und Schließen des Ventils ermöglich©^,

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Das zum Belegen des Ventilsitzes verwendete Material kann irgend*ein geeigneter Kunststoff sein, der einen zusammenhängenden, 'Btt Belag bildet, beim Anpressen nicht zu stark fließt und eine ausreichende Dauerstandfestigkeit aufweist. Für die erstgenannte Ausführungsform (Spritzgußteil) muß es sich um einen Kunststoff handeln, der sich nach dem Spritzgußverfahren verarbeiten läßt. Für die zweite und bevorzugte Ausführungsform soll es ein Kunststoff sein, der als dichter, fester und zusammenhängender Belag, z.B. durch Wirbelsintern, auf die gesamte Oberfläche des ringförmigen Stahlsitzes aufgebracht werden kann· Es wurde gefunden, daß sich die herkömmlichen Polyamide z.B. ausgezeichnet für die Herstellung der Spritzgufkörper gemäß der ersten Ausführungsform und ebenso zur Herstellung eines den Stahlsitz völlig umschließenden Belages gemäß der zweiten Ausführungsform eignen.

Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile können wie folgt zusammengefaßt werden:

Schaffung von drei Dichtflächen an einem einzigen Bauteil, nämlich zum Ventilkegel, zum Ventileingang B und zum Ventilausgang A; gute Führung des Ventilkegels dadurch, daß durch Verwendung eines formbeständigen und gegen Temperatur beständigen Kunststoffes als Belag Gradabweichungen zwischen Kegel und Ventilsitzbohrung ausgeglichen werden; schnelleres und besseres Öffnen und Schließen des Ventils und höhere Lebensdauer und Funktionsfähigkeit des Ventils.

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Claims (7)

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   Patentansprüche:

   ί1.) Ventilsitz, insbesondere für kegelförmige Yentilelemente, z.B. für die Verwendung in Sicherheitsventilen für Grubenstempel, bestehend aus einem ringförmigen Stahlelement mit konischer Innenbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die gesamte konische Wandung dieser Innenbohrung sowie die zur Abdichtung gegen den Ventilausgangskörper dienenden Flächen dieses Stahlelementes mit einem formbeständigen Kunststoff belegt sind.
2. 2. Ventilsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kunststoffbelag aus einem in die Bohrung des Ventilsitzes eingesetzten Spritzgußteil besteht.
3. 3· Ventilsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Stahlelement von diesem Kunststoff umschlossen ist·
4. 4. Ventilsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der Innenbohrung und an der Innenseite des Spritzgußteiles umlaufende Nute, bzw. Wulste, vorgesehen sind, die zur Verankerung des Spritzgußteiles in dem Ventilsitz dienen.
5. 5» Ventilsitz, nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der Innenbohrung an dem Stahlelement und/oder dem Kunststoffbelag mindestens eine umlaufende Lippe vorgesehen ist.
6. 6. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den zur Abdichtung gegen die Ventileingangs-, bzw. -ausgangsseite dienenden Flächen weitere Lippen vorgesehen sind.
7. 7. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag aus einem Polyamid besteht.

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