DE2232800A1 - Ventil, insbesondere doppelsitzventil, mit elastischem dichtungsglied - Google Patents

Description

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AlIAH S.A., 58 boulevard Gallieni, 92-ISSY-Les-Moulinöaux (Haute-de-Seine), Frankreich

Ventil, insbesondere Doppelsitzventil, mit elastischem Dichtungsglied

(Zusatz su|~Patent 2 213 5Q2~i Patentanmeldung P 22 13 502.φ

Da· Hauptpatent besieht sieb auf ein Doppelsitasventil, insbesondere K&figventil, in dessen Innerem ein beweglicher Verschlußkörper geradlinig verschiebbar ist. Gemäß dem Hauptpatent virkt das eine Ende des Verschlußkörpers mit einem Ventilsits unter Zwischenschaltung eines VerschlußrInges oder einer Verschlußscheibe Susannen, während das andere Ende mit dem anderen Sits suaammenwirkt·

Ein solche« ventil kann insbesondere als Absperrventil oder,als Hegelventil oder auch als Sicherheitsventil usf., gegebenenfalls auch für automatischen Betrieb, ausgebildet «ein» wobei diese Aufzählung natürlich in keiner Heise beschränkend aufzufassen ist.

Die besondere Ausbildung des Ventils gemäß der Erfindung bietet» susätsiich üü den in dem Hauptpatent (der Hauptanmeldüng) beschriebenen Vorteilen (Vereinfachung des

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Aufbaue und der Hersteilung sowie Verminderung der Herstellungskosten, hohe Dichtwirkung mit Verminderung der Sickerverluste, gegebenenfalls vergleichsweise hohe Änderung des Durchsatzes bei kleinen verschiebungen des Ventilkörpers usw.) weitere Vorteile· Eine Ausbildung gemäß der Erfindung ermöglicht z.B. die Betätigung des Ventils unter äußerst wirtschaftlichem Energieaufwand, da genäß der Erfindung der nutzbare Durchlaßquerschnitt an de« einen der Sitze, mit denen der Ventilkörper zusammenwirkt, bedeutend geringer ist als derjenige am anderen Sitac. Für eine gegebene Differenz der Drücke vor und hinter dem Ventilkörper in dessen Schließstellung 1st die Kraft zur Überwindung dieser Druckdifferenz infolgedessen im Verhältnis dieser nutzbaren Querschnitte vermindert«

Im übrigen sind die Sickerverluste im geschlossenett Zustand beider Durchtrittsquerschnitte» an denen ein· vollkommene Abdichtung ja niemals zu erreichen ist, um denjenigen Anteil vermindert, der auf denjenigen Teil der Sitzfläche entfallen würde, um den die eine der Sitzflächen entsprechend der Verkleinerung des einen Durcatrittsquerschnittes verkürzt ist. Mit anderen Worten, der gesamte Sickerverlust ist geringer, als wenn die Durchtrittsquerschnitte gleich wären.

Für jede Zwischenstellung zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung ist im übrigen der Druck vor und hinter der Schließstelle des Ventils im wesentlich gleich, und dies ermöglicht das leichte Bewegen des Verschlußkörpers in eine beliebige gewünschte Stellung, auch im Sinn einer Regelung.

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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Die Figur zeigt ein als Käfigventil ausgebildetes Ventil gemäß der Erfindung im Axiale schnitt in geschlossener Stellung«

Vie bei Käfigventilen im allgemeinen bekannt, weist der Käfig 1 von zylindrischer Form seitliche Öffnungen 2 auf und ist mit seinem unteren, eine Auflagefläche 3 bildenden Teil auf dem Ventilgehäuse k aufgelagert. Dieser Käfig 1 ist auf dem Gehäuse k mittels eines Deckels 5 angeklemmt, und in seinem hohlen Teil 6 ist ein hohler Verschlußkörper

7 beweglich angeordnet, der mittels einer Stange oder Spindel

8 steuerbar ist, die unter einem (nicht dargestellten) Antrieb geradlinig bewegbar ist.

Das von dem Ventil gesteuerte Medium strömt bei Anheben des Verschlußkörpers vom Eintrittsstutzen 9 zum Austrittsstutzen 10, und die Gesetzmäßigkeit der Änderung des Mediumdurchsatzes hängt von der Form der Öffnungen 2 ab. Es ist also leicht, die Öffnungen 2 derart zu bemessen, daß die Geschwindigkeit des hindurchtretenden Mediums ohne Beeinträchtigung des Durchsatzes derart bestimmt wird, daß diese Strömungsgeschwindigkeit und mit ihr das von ihr verursachte Geräusch unter Kontrolle gehalten werden.

Die Stange 8 ist axial frei beweglich durch eine Scheibe 31 hindurchgeführt, die im Inneren des Verschlußkörpers 7 gelagert, beispielsweise angeschraubt, ist und mit durchgehenden Kanälen 32 versehen ist. Der Verschlußkörper 7 ist mit seinem unteren Teil 33 von geeigneter (beispielsweise kalottenförmiger) Ausbildung auf einem Rand oder einer Lippe 34 abgestützt, die im unteren Teil des Käfigs 1 vorgesehen ist und die den einen Sitz des Ventils bildet.

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Die untere ebene Fläche 35 des Verschlußkörpers 7 ist in axialer Richtung von einem Loch j6 durchsetzt, auf dessen oberem Kand 37 das Ende 38 der Stange oder Spindel 8 von geeigneter, beispielsweise (kalottenförmiger) Ausbildung sitzt und das den zweiten Sitz des Ventils bildet. An einem Querstift oder Splint 40, der durch die Stange hindurchgesteckt ist, ist eine Scheibe J9 durch ein elastisches Glied 4i angedrückt, das im übrigen an der oberen Fläche der Scheibe j1 abgestützt ist und in der Zeichnung als Schraubenfeder dargestellt ist, jedoch anstatt dessen auch aus einem Satz Tellerfedern bestehen kann.

Die Stange 38 weist im Bereich ihres Endes eine Verbreiterung 4 2 auf, deren obere Fläche k'j beim Offnen in eine Aussparung 44 eintreten kann_; die an der unteren Fläche des Teiles 3I gebildet ist das Durchgangsloch für die Stange 8 umgibt.

Der geringfügige Sickerverlust, der in der Schließstellung auftritt und von der Druckdifferenz zwischen Eintrittsstutzen 9 und Austrittsstutzen 10 herrührt, folgt zwei unterschiedlichen Pfaden. Der erste Pfad zwischen dem Eintrittsstutzen 9 und dem Austrittsstutzen 10 führt zwischen den Dichtflächen 31·· ^m unteren Teil des Verschlußkörpers und dem Sitz 'j^l\ des Käfigs 1 , und der zweite führt durch den Spalt zwischen der zylindrischen llantelflache des Verachluiikörpers 7 und der Innenfläche des Käfigs 1 , durch die Löcher 32 der Scheibe 31 und zwischen dem unteren Teil 38 der Stange 8 und der zugeordneten Dichtfläche 37 hindurch.

Die Wirkungsweise des Ventils beim Öffnen, ausgehend von der in der Figur dargestellten Schließstellung, ist folgende. Die Stange 8 verläßt unter der nach oben gerichteten Wirkung

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des (nicht dargestellten) Antriebes die Schließstellung, und ihre Sitzfläche JS wird von der Dichtfläche 37 abgehoben. Dabei tritt unter dem am Eintrittsstutzen 9 herrschenden Druck des Mediums ein erheblicher Durchsatz über den oben erwähnten zweiten Pfad durch die Kanäle 32 des Teiles 31 auf, die entsprechend der gewünschten Eigenart des Durchsatzes berechnet sind, so daß die Druckdifferenz zwischen Eintritt und Austritt entsprechend einer gewählten Gesetzmäßigkeit vermindert wird. Nach Verschiebung der Stange 8 nach oben um eine gewisse Strecke kommt dia obere Fläche k'J der unteren Verbreiterung 42 der Stange zur Anlage an dem Boden der Aussparung 44 in der Scheibe 31« Inzwischen hat der freie Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Eintritts" stutzen 9 und dem Austrittsstutzen 10 zugenommen, wodurch der Druckausgleich zwischen dem Eintrittsstutzen 9 und dem Au3trittsfstutzen 10 gefördert wurde. Während der ganzen Phase des Anhebens der Stange 8 wird das elastische Glied 41 entspannt, da seine Widerlagerflache an der Scheibe 31 ruht, während die Widerlagerfläche an der Scheibe 39» die an der Stange 8 durch den Stift 40 festgelegt ist, nach oben verschoben wird.

Bei der Weiterbewegung der Stange 8 nach oben wird der Verschlußkörper 7 nach oben gezogen* Pie Anlage zwischen der Dichtfläche 33 des Versbhlußkörpers 7 und der Sitz fläche 34 des Käfigs 2 wird aufgehoben, ohne daß die zum Abheben der Dichtfläche vom Sitz an dieser Steile erforderliche Kraft wesentlich ist, da bis zu diesen Zeltpunkt der Druckunterschied zwischen dem Eintrittestutzen und'dest Austrittestut»en 10 bereite weitgehend vermindert ist* während dieser Phase der Bewegung bleibt das elastische GtIied 4t entspannt. Die Aufwärtsbewegung der Stange 8 unter Mitnahme das Ventilkörpers 7 dauert an, bis die gewünschte Stellung

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erreicht ist, die gegebenenfalls durch die obere Hubbegrenzung bestimmt sein kann, die der voll geöffneten Stellung des Ventils entspricht. Die wirkungsweise des , _: Ventils beim Schließen ist folgende. Bei der Abwärtsbewegung der Stange 8 unter der Wirkung des nicht dargestellten Antriebs wird der Verschlußkörper als Ganzes nach unten bewegt, d«h. das elastische Glied 41 bleibt während dieser Bewegungsphase entspannt, und die obere Fläche 4j der unteren Verbreiterung 42 der Stange 8 befindet sich in Anlage an dem unteren Teil der Scheibe _>1 , Da sich der Verschlußkörper 7 als Ganzes abwärtsbewegt, ist die Durchtrittsöffnung, die als erste geschlossen wird, diejenige zwischen dem unteren Teil 3J des Verschlußkörpers 7 und der zugeordneten Sitzfläche 34, Das Schließen der Durchtrittsöffnung zwischen dem unteren Teil 38 der Stange 8 und der Dichtfläche 34 erfolgt erst an zweiter Stelle.

Das Öffnen erfolgt also, wie das Schließen, unter einem Minimum an Energieaufwand, da die maximale Druckdifferenz nur an dem kleineren der beiden. Durchtrittsquerschnitte des Ventilkörpers wirksam let. Diese Energie ist weitaus niedriger als diejenige 1 die erforderlich wäre, wenn beide Durch- trittsquerschnltte gleiche Flächen hätten. Außerdem sind Sickerverluste auf jeden Fall geringer als im Falle von zwei Durchtrittsöffnungen gleicher Fläche»

Patentansprüche

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Claims (3)

1. - 7 Pat entarisprüche

   ., Doppelsitzventil, insbesondere Käfigventil ,· in dessen Innerem ein beweglicher Verschlußkörper geradlinig verschiebbar ist; wobei das eine Ende des Verschiußkörpers mit einem Ventilstiz unter Zwischenschaltung eines Verschlußringes oder einer Verschlußscheibe zusammenwirkt, während das andere Ende mit dem anderen Sitz; zusammenwirkt, nach Patent 2 213 502 (Patentanmeldung P^; 22 13 502.0), dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper einerseits mit einem gehäusefesten Sitz und andererseits mit einer Dichtfläche bedeutend geringerer Abmessungen zusammenwirkt, die am Ende der Betätigungsstange oder -spindel vorgesehen ist, die in bezug auf den Ventilkörper im Sinn des üffnens bzw. Schließens der Dichtfläche kleinerer Abmessungen um eine begrenzte Strecke verschiebbar ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkürper und der Betätigungsstange mindestens eine Feder vorgesehen ist, die sich beim Abheben von der Sitzfläche mit den kleinen Abmessungen entspannt und auf diese Weise durch Vermindern del¹ zur Betätigung erforderlichen Energie das Öffnen des Ventils erleichtert. '
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenneeichnet, daß dor Verschlußkörper ein Hohlzylinder ist, der im Inneren eines Käfigs mit seitlichen Eintrittsöffnungen beweglich ist und dessen einer Teil (beispielsweise der dem Austrittsstutzen zugewendete Boden) an seinem Außen umfatif, eine Dichtfläche großer Abmessungen (bzw. großen

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   Umfange») aufveist und mit einem durchgehenden, axialen Loch versehen ist» dessen im Inneren des Ventilkörper· liegendes Ende mit der Sitzfläche kleinerer Abmessungen (des kleinen Umfangss) an dar Betätigungsstange zusammenwirkt .

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