DE2241550A1 - Durchgangsventil, insbesondere schraegsitzventil - Google Patents

Description

• Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil Die Erfindung betrifft ein Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil mit einem vom Zulauf in Schließrichtung belasteten Verschlußstück und mit einer Fremdsteuerung mi mittels Servomittel fttr die UmT schaltung desselben.
• Bei bekannten Ventilen dieser Art werden zur Abt dichtung des Druckraum#es der Fremdsteuerung gegenüber dem Ventilraum mit dem Haupt durchfluß Stopfbuchsen bzw. Dachmanschettenpackungen vorgesehen, in denen die Ventilspindel entsprechend dem Hub des VerschluB-stückes gleitet. Diese bekannten Dichtungen haben den Nachteil, daß an der Kontaktstelle mit der Ventilspindel stets Leckverluste verursachende Undichtigkeiten auftreten. Dies führt zu einer mangelhaften Betriebszuverlässigkeit und für bestimmte Durchflußmedien wie beispielsweise gasfXrmige oder klebrige Stoffe sind derartige Ventile ganz und gar ungeeignet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchgangsventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das für Vurchflußmedien beliebiger Art, wie flüssige, gasformige, klebrige Medien od. dgl., geeignet ist.
• Hinzu kommt, daß der Druckraum der Fremdsteuerung vom Ventilraum vollkommen abgedichtet sein soll.
• Dies wird erSindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ventilspindel aus dem Ventilgehäuse herausgefiihrt ist und mit einem an ihrem freien Ende vorgesehenen Steuer element in den Druckraum für die Fremdsteuerung ragt und daß zwischen diesem Druckraum und dem Ventilraum im Ventilgehäuse zur gegenseitigen Abdichtung eine Membrananordnung vorgesehen ist. Dabei ist es zweckmäßig, den wirksamen Barchmesser der Membrananordnung kleiner auszubilden als den Durchmesser des Steuerelementes im Druckraum der Premdsteuerung.
• Durch äiese Ifaßnahme wird dann auch ein einwandfreies Umschalten des Verschlußstückes erzielt, wenn zwischen dem Druckraum und dem Raum-der Membrananordnung keine einwandfreie Abdichtung mehr vorgesehen ist.
• In einer sehr vorteilhaften Ausbildung besteht zwischen der Membrananordnung und dem Ventilraum ein erheblicher Abstand, so daß die Membrananordnung nicht unmittelbar dem Strömungsdruck des durchfließenden Mediums ausgesetzt ist. Eine solche Anordnung der abdichtenden Membran hat den Vorteil, daß dieselbe dem StrEmungsdruck des durchströmenden Mediums nicht einseitig ausgesetzt ist. Die Verschleißerscheinungen der Membran werden auf diese Weise erheblich vermindert und die Lebensdauer-derselben wesentlich verlämgert.
• Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der Möglichkeit, den Werkstoff für die Membran. entsprechend dem durchfließenden Medium zu wählen. Hierbei kann eine optimale Anpassung der abdichtenden Membran an das durchfließende Kedium getroffen werden1 was die Betriebssicherheit des Ventils sehr günstig beeinflußt.
• Weitere Vorteile und merkmale der Erfin(lung sind aus der Beschreibung eines in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispieles eines Schrägsitzventiles sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines Durchgangsventils besteht im wesentlichen aus drei Gehäuseteilen. Einem unteren Ventilgehäuse 11 mit dem Hauptdurchfluß 12 für ein durchfließendes Medium, einem oberen Druckraumgehäuse 13 mit dem Druckraum 14 für eine Fremdsteuerung mittels Servomittel und einem mittleren Gehäuse 15, in dem eine Membrananordnung 16 untergebracht ist. Die drei Gehäuseteile 11, 13 und 15 sind nach außen abgedichtet lösbar mittels Schrauben und Muttern untereinander verbunden.
• Im Hauptdurchfluß 12 befindet sich ein Ventilsitz 17, auf dem bei geschlossenem Ventil das Verschlußstück 18 aufsitzt. Das Verschlußstück 18 sitzt an einem Ende einer Ventilspindel 19, die aus dem Ventilgehäuse 11 herausgeführt ist und durch das mittlere Gehäuse 15 hindurch bis in de Druckraumgehäuse 13 ragt. Am anderen Ende der Ventilspindel 19 ist ein als Kolben ausgebildetes Steuerelement 20 angebracht, dessen Druckfläche den Druckraum 14 einerseits begrenzt. Mittels einer Ringmanschette ist das Steuerelement 20 gegenüber der Gehäusewand des Druckraumgehäuses abgedichtet.
• In einer Vertiefung der vom Druckraum 14 abgekehrten Seite des teuerkolbens ist eine. in ihrer Kraft einstellbare Druckfeder .21 geführt, die sich an der Deckwand des Druckraumgehäuses 13 abstützt.
• Diese Druckfeder 21 erzeugt den Schließdruck für das vom Zulauf belastete Verschlußstück 18 und preßt dasselbe auf den Ventilsitz 17. Im oberen Bereich des Druckraungehäuses 13 ist ein Entlüftungsloch 26 vorgesehen.
• In einem Gehäusesockel 22 des Druckraumgehäuses 13 ist eine Anschlußöffnung 23 für das Servomittel der Bremdsteuermng vorgesehen, die-dber einen Kanal 24 in den Druckraum 14 führt.
• Das mittlere Gehäuse 15 ist einerseits beim Ausführungsbeispiel durch Verbördeln mit dem Druckraumgehäuse 13 an demselben befestigt, indem ein zylinderförmiger Teil des Gehäuses 15 in einen Stutzen 25 des Gehäusesockels 22 ragt. hn eine Führung 27 für die Ventilspindel 19 schließt sich eine Erweiterung 28 des Gehäuses 15 an, in der die Membrananordnung 16 angeordnet ist. In diesem Bereich ist das mittlere- Gehäuse 15 quer zu seiner Längsachse geteilt und beide Teile sind mit einem umlaufenden Flansch 29 versehen, zwischen denen der Rand der Membran 30 mittels Schrauben abgedichtet gehalten ist. Im oberen Teil des mittleren Gehäuses 15 ist ein Entlüftungsloch 31 vorgesehen. Die Membran 30 ist mit der in diesem Bereich ebenfalls geteilten Ventilspindel 19 vollkommen abgedichtet verbunden, indem zwischen den zusammensohraubbaren Teilen der V&tilspindel 19 zwei elastische Teller 32 unter VorsPannung zusammengepreßt werden und mit ihren äußeren Rändern die Membran 30 vollkommen abgedichtet einklemmen.
• Im Ventilspindelbereich ist zwischen einem Teller 32 und der Membran 30 noch eine elastische Ringdichtung 33 angeordnet.
• Anschließend an die Erweiterung 28 bildet das mittlere Gehäuse 15 andererseits ebenfalls einen zylinderischen Teil und ist mittels einer im Ventilgehäuse 11 gelagerten uberwurfmutter 34 mit dem Ventilgehäuse 11 fest und abgedichtet verbunden. Zwischen dem Auflagerand im Ventilgehäuse 11 und aer bberwurfmutter 34 sind noch eine Druckscheibe 35 und eine Ringdichtung 36 vorgesehen. Im unteren Bereich des mittleren Gehäuses 15 sind eine oder um den Umfang der Ventilspindel 19 verteilt mehrere Offnungen 37 eingearbeitet, die den Haupt.
• durchfluß 12 mit dem Raum der Meinbrananordnung 16 verbinden.
• Von entscheidender Bedeutung für die iNLnktion und die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Durnhgangsventils ist, daß zum einen der wirksame Durchmesser des Steuerkolbens 20 größer ist als der Durchmesser der Membran 30 und daß zum anderen die Membrananordnung 16 mit wesentlichem Abstand außerhalb des Hauptdurehflusses 12 liegt.
• Durch dar an der Anschlußöffnung 23 zugeführte Servomittel der Fremdsteüerung kann das Ventil geöffnet und der Hauptdurchfluß 12 freigegeben werden Das Servomittel drückt dabei den Steuerkolben 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 21 nach -oben und hebt das Verschlußstück 18 vom V'entilsitz 17 ab Im Falle einer Undichtigkeit in der Führung 27 wird sich der vom Servomittel erzeugte Druck auch lm Raum der Membrananordnung 16 aufbauen. Infolge der Unterschiede der wirksamen Durchmesser des Steuerkolbens 20 (größerer Durchmesser) zur Mem@ran 30 (kleinerer Durchmesser) arbeitet das Ventil aucki dann einwandfrei. Nach Wegfall des Druckes der Fremdsteuerung kehrt das Ventil auf Grund der Kraft der Druckfeder 21 in seine Schließlage zurück.
• Bei abgeschalteter Fremdsteuerung kann das Ventil auch als Überdruckventil arbeiten, da der infolge der Öffnungen 37 an der Membran 30 anstehende Ubèrdruck des durchfließenden Mediums das Verschluß stück 18 vom Ventilsitz 17 abhebt, sobald der Schließdruck der Druckfeder 21 geringer wird als der Druck des durchZließenden Mediums.
• Die Anordnung einer Membran 30 zwischen dem Druckraum 14 der Fremdsteuerung und dem Hauptdurchflufi 12 gewährleistet eine vollkommene Abdichtung und damit eine hohe Betriebssicherheit des Durchgangsventils.
• Der einfache aufbau des Durchgangsventils gestattet eine wirtschaftliche Herstellung und macht den Einsatz des Ventils auch bei rauhem Betrieb möglich. Hinzu kommt noch, daß für die Membran Werkstoffe gewählt werden können, die für die durchfließenden Medien optimal geeignet sind. Hier steht von einer Metallmembran über eine gewebeverstärkte Kunststoffmembran bis zur Teflonmembran eine breite Anwendungspalette zur Verfügung. Für eine schnelle und handliche Montage des Durchgangsventils, beispielsweise in einem Schaltkasten sind Langlochförmige Befestigungslöcher 38 am Ventilgehäuse vorgesehen.
• Patentansprtche:

Claims (9)

1. :;?atentansprüche Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil, mit einem vom Zulauf in Schließrichtung belasteten Verschlußstück und mit einer Fremdsteuerung mittels Bervomittel für die Umschaltung desselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (19) aus dem Ventilgehäuse (11) herausgeführt ist und mit einem an ihrem freien Ende vorgesehenen Steuerelement (20) in den Druckraum (14) für die Bremdsteuerung ragt und daß zwischen diesem Druckraum (14) und dem Ventilraum im Ventilgehäuse (11) zur gegenseitigen Abdichtung eine Membrananordnung (36) vorgesehen ist.
2. 2o Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Durchmesser der Membrananordnung (36) kleiner ist als der Durchmesser des Steuerelements (20) im Druckraum (14) der Fremdsteuerung.
3. 3. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membrananordnung (36) und dem Ventilraum ein erheblicher Abstand besteht, so daß die Membrananordnung nicht unmittelbar dem Strömungsdruck des durchfließenden Mediums ausgesetzt ist.
4. 4. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (20) für die Fremdsteuerung ein Kolben oder eine Membran ist.
5. 5. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem den Ventilraum und das Verschlußstück 418) aufnehmenden Gehäuseunterteil (11), einem den Druckraum (14) und das Steuerelement (20) für die 'remdsteuerung aufnehmenden GeT häuseoberteil (13) sowie einem dazwischen angeordneten, die Membrananordnung (36) aufnehmenden Gehäusemittelteil (15) besteht.
6. 6. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußöffnung (23) für das Servomittel zwischen dem Steuerelement (20) und der Membrananordnung (36) vorzugsweise im Gebäuseoberteil, vorgesehen ist.
7. . Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Schliefßkraft für das Verschlußstück (18) erzeugende Druckfeder (21) vorgesehen ist, die sich einerseits auf dem als Kolben oder Membrsin ausgebildeten Steuerelement (20) und andererseits unter der Deckwand des Gehäuseoberteils abstützt.
8. 8. Durchgangsventil nach anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Druckfeder (21) einstellbar ist.
9. 9. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Verschlußstückes (18) kleiner als der Durchmesser der Membrananordnung (36) ist.

   L e e r s e i t e