DE2719292A1

DE2719292A1 - DOUBLE SEAT VALVE WITH A VALVE BASKET AND AN ELASTIC DEVICE WITH A THRESHOLD EFFECT

Info

Publication number: DE2719292A1
Application number: DE19772719292
Authority: DE
Inventors: Jean Legrandgerard
Original assignee: ADAR SA
Current assignee: ADAR SA
Priority date: 1976-06-29
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2719292C3; DE2719292B2; ES457769A1; FR2356858A1

Description

e Schreibung e spelling

Durch die Nutzung elastischer Elemente beim Betrieb von Doppelsitzventilen vom Typ mit Ventilkorb, wie sie beispielsweise in der F-PS 71.3^420 (2 153 802) vom 2k. September 1971 der gleichen AntneLderin und im Zusatz F-PS 72.11518 (2 I78-427) vom 31. März 1972 beschrieben sind, werden die Funktionseigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Verminderung der zur Betätigung der Ventile erforderlichen Energie sowie hinsichtlich der Dichtwirkung der Ventile in der Schließstellung erheblich verbessert.By using elastic elements when operating double seat valves of the type with valve cage, as for example in the F-PS 71.3 ^ 420 (2 153 802) from 2k. September 1971 by the same AntneLderin and in the addition F-PS 72.11518 (2 I78-427) from March 31, 1972, the functional properties, in particular with regard to the reduction of the energy required to operate the valves and with regard to the sealing effect of the valves in the closed position vastly improved.

Allerdings sind die Ventile mit einer elastischen Einrichtung, die beim Schließbetrieb zwischen einem hohlen VentilkörperHowever, the valves are equipped with an elastic device which, during the closing operation, is between a hollow valve body

und einem inneren Ventilkörper mit geringer Sitzfläche wirksam wird, offensichtlich gegenüber Druckabweichungen, die ale Folge gewisser Änderungen in der Entnahme des zu steuernden Mediums auftreten können, empfindlich.and an inner valve body with a small seating area becomes, obviously in relation to pressure deviations, the ale Result of certain changes in the removal of the medium to be controlled can occur, sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen, d.h. die Empfindlichkeit des Ventils gegenüber Abweichungen bzw. Druckstollen zu begrenzen. Dies soll gemäß der Erfindung dadurch geschehen, daß für die Wirkung der elastischen Einrichtung eine Funktionsschwelle eingebaut wird. Gemäß der Erfindung besteht die elastische Einrichtung aus zwei elastischen Elementen unterschiedlicher Charakteristik, die in der Schließstellung einander entgegengesetzte Kräfte ausüben.The object of the invention is to eliminate this disadvantage, i.e. the sensitivity of the valve to it To limit deviations or pressure tunnels. This is to be done according to the invention in that for the effect of elastic device a functional threshold is installed. According to the invention, the elastic device consists of two elastic elements of different characteristics, the forces opposing each other in the closed position exercise.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat das eine der beiden elastischen Elemente eine lineare Charakteristik, während das andere eine Charakteristik mit sprunghafterAccording to an advantageous development of the invention that has one of the two elastic elements has a linear characteristic, while the other has a characteristic with erratic characteristics

3 23 2

Änderung der Wirkrichtung und des Wertes der Kraft aufweist, die auf einen mit dem Hauptventilkörper zusammenwirkenden Ventilkörper geringer Sitzfläche einwirkt.Shows a change in the direction of action and the value of the force, which acts on a valve body with a small seat area which interacts with the main valve body.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch ein Ventil gemäß der Erfindung in der geöffneten Stellung;Fig. 1 is an axial section through a valve according to the invention in the open position;

Fig. 2 zeigt die Kennlinien, die das Verhalten der elastischen Einrichtung mit Funktionsschwelle erkennen lassen ;Fig. 2 shows the characteristics that recognize the behavior of the elastic device with functional threshold permit ;

Fig. 3 ist eine Stirnansicht des einen der Elemente der elastischen Einrichtung;Figure 3 is an end view of one of the elements of the elastic Facility;

FIG. K is an axial section through the object of FIG. 3.

Wie bei den bekannten Ventilen mit Ventilkorb weist der Ventilkorb 1 von zylindrischer Form, wie Fig. 1 zeigt, seitliche Öffnungen 2 auf und sitzt mit seinem unteren Teil von der Form eines Flansches oder einer Planfläche 3 in Ventilgehäuse 4 auf. Uer Ventilkorb 1 ist in dem Ventilgehäuse 4 mittels eines Deckels 5 eingespannt,und in seinem hohlen inneren Abschnitt 6 ist ein hohler Ventilkörper 7 mittels einer Stange ti, die von einem (nicht dargestellten) Antriebsoder Bedienglied angetrieben ist, in Richtung der Achse des Ventilkorbes verschiebbar untergebracht.As in the case of the known valves with a valve cage, the valve cage 1 has a cylindrical shape, as shown in FIG. Uer valve cage 1 is clamped in valve housing 4 by means of a cover 5, and in its hollow inner section 6 a hollow valve body 7 is displaceable in the direction of the axis of the valve cage by means of a rod ti, which is driven by a drive or operating member (not shown) housed.

Das Medium, dessen Durchfluß mittels des Ventils gesteuert werden soll, tritt vor dem Ventil durch den vom Ventilgehäuse k gebildeten Eintrittsstutzen"ein und strömt durch dessen Austrittsstutzen 10 aus, sobald die Schließeinrichtung, von der der Ventilkörper 7 einen Teil bildet, nach oben bewegtThe medium, the flow of which is to be controlled by means of the valve, enters in front of the valve through the inlet port "formed by the valve housing k " and flows out through its outlet port 10 as soon as the closing device, of which the valve body 7 forms a part, moves upwards

7 0 9 8 8 1 / 0 B 3 27 0 9 8 8 1/0 B 3 2

wird, und das Gesetz der Änderung des Mediumdurchtritts bei der Verschiebebewegung des Ventilkörpers ist eine Funktion der Form der seitlichen öffnungen 2, die zwischen dem Eintrittsstutzen 9 und dem mit dem unteren Teil des Gehäuses 4 des Ventils leitend verbundenen Austrittsstutzen IO rund um den Ventilkorb 1 angeordnet sind und von dem Ventilkörper 7 fortschreitend freigegeben werden.becomes, and the law of the change of the medium passage at the displacement movement of the valve body is a function of the shape of the lateral openings 2, which are between the inlet connection 9 and the one with the lower part of the housing 4 of the valve Conductively connected outlet nozzle IO around the valve cage 1 are arranged and are gradually released from the valve body 7.

Das Ende 31 der Stange 8 ist straff in einen Ventilkörper eingeschraubt, der im Inneren des Ventilkörpers 7 mit begrenztem Hub in bezug auf diesen verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilkörper 7 1st mit dem Randbereich 33 seiner unteren Stirnfläche, die in geeigneter Weise (z.B. kalottenförmig) ausgebildet ist, auf eine im unteren Teil des Ventilkorbes 1 eingearbeitete Innenlippe 34 aufsetzbar, die den einen Sitz des Ventils bildet.Die untere Fläche 35 des Ventilkörpers 7 ist von einer Axialbohrung J6 durchsetzt, auf deren oberen Rand 37 das Ende 38 eines Innenventilkörpers J2 aufsetzbar ist, und dies bildet den zweiten Sitz des Ventils.The end 31 of the rod 8 is screwed tightly into a valve body which is arranged in the interior of the valve body 7 with a limited stroke with respect to this. The valve body 7 can be placed with the edge area 33 of its lower end face, which is designed in a suitable manner (e.g. dome-shaped), on an inner lip 34 incorporated in the lower part of the valve cage 1, which forms one seat of the valve. The lower surface 35 of the valve body 7 is penetrated by an axial bore J6 , on the upper edge 37 of which the end 38 of an inner valve body J2 can be placed, and this forms the second seat of the valve.

An der oberen Stirnfläche des Ventilkörpers 7 sind mittels Schrauben 41 und 42 zwei Klötze 39 und 40 parallel angeschraubt. In dem zwischen diesen Klötzen 39 und 4o vorgesehenen rechteckigen Zwischenraum ist der zu einem entsprechenden Profil gefräste obere Teil des Innenventilkörpers 32 derart eingesetzt, daß seine zwischen den Klötzen 39 und 4o gelagerten Wände ein Verdrehen des Ventilkörpers 32 und der mit diesem fest verbundenen Stange 8 in bezug auf den Ventilkörper 7 verhindern.On the upper end face of the valve body 7, two blocks 39 and 40 are screwed in parallel by means of screws 41 and 42. In the rectangular space provided between these blocks 39 and 4o, the is to a corresponding one Profile milled upper part of the inner valve body 32 in such a way used that its mounted between the blocks 39 and 4o walls a rotation of the valve body 32 and with this rigidly connected rod 8 with respect to the valve body 7 prevent.

Im Inneren des Ventilkörpers 7 1st in der Aussparung 43, in der der Ventilkörper 32 verschiebbar ist, eine Druckfeder eingesetzt, die bestrebt ist, den Ventilkörper J2 in bezug auf den Ventilkörper 7 nach oben zu treiben, indem si·Inside the valve body 7, in the recess 43 in which the valve body 32 is displaceable, a compression spring is inserted, which tends to drive the valve body J2 upwards in relation to the valve body 7 by being

709881/0632 "⁵"709881/0632 " ⁵ "

)Ί 19292 ) Ί 19292

einerseits mit ihrem unteren Ende auf dem Boden 45 der Aussparung 43 und andererseits mit ihrem oberen Ende an einer Schulter 46 des Ventilkörpers 32 abgestützt ist.on the one hand with its lower end on the bottom 45 of the recess 43 and on the other hand is supported with its upper end on a shoulder 46 of the valve body 32.

Gemäß der Erfindung ist eine elastische Scheibe 47, wie die in Fig. 3 und 4 dargestellte Metallscheibe mit an deren Innenrand mündenden Hadialschlitzen, einerseits mit ihrem Außenrand in einer Nut 48 der Begrenzungswand der Aussparung 43 und andererseits mit ihrem Innenrand in einer am Umfang des oberen Teiles des Ventilkörpers 32 vorgesehenen Nut 49 eingesetzt. Diese Scheibe hat die bereits erwähnte Charakteristik mit sprunghafter Änderung der ausgeübten Kraft und ist im entspannten Zustand kegelstumpfförmig (Fig. 4).According to the invention, an elastic disk 47, like the metal disk shown in FIGS. 3 and 4, with hadial slots opening at its inner edge, on the one hand with its outer edge in a groove 48 of the boundary wall of the recess 43 and on the other hand with its inner edge in one on the circumference of the upper one Part of the valve body 32 provided groove 49 is used. This disk has the above-mentioned characteristics with a sudden change in the force exerted and is frustoconical in the relaxed state (FIG. 4).

Die normale Funktionsweise, die der gemäß dem genannten Zusatz F-PS 72.11518 analog ist, ist folgende: In der Schließstellung ruht der Ventilkörper 7 auf dem Sitz 34, und der Ventilkörper 32 ruht auf dem Sitz 37; die Scheibe oder Tellerfeder 47 ist im Bereich ihrer Innenrandes nach unten zu biegeverformt und übt auf den Ventilkörper 32 eine abwärtsgerichtete Kraft aus, die der von der Feder 44 ausgeübten aufwärtsgerichteten Kraft entgegenwirkt. Zum Öffnen des Ventils wird die Stange 8 mittels des (nicht dargestellten) Bediengliedes nach oben gezogen und hebt zunächst den Ventilkörper 32, wobei die Feder 44 entspannt und auf die elastische Scheibe 47 eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird. Das Ende 38 des Ventilkörpers 32 verläßt dabei seinen Sitz 37, auf dem er bisher in der Schließstellung aufsaß. Infolgedessen eröffnet sich dem zu steuernden Medium ein Strömungsweg zwi-> sehen dem Eintritts- und dem Austrittsstutzen 9 bzw. 10 durch den Kaum zwischen den Klötzen 39 und 4θ und dem Ventilkörper 32, die Aussparung 43 und das Loch 36 im Boden des Ventilkörpers 7· Der zwischen der Oberseite und der Unterseite des Ventilkörpers 7 wirkende Druckunterschied nimmt also ab, undThe normal functioning of the according to the said Addition F-PS 72.11518 is analogous is the following: In the closed position, the valve body 7 rests on the seat 34, and the Valve body 32 rests on seat 37; the disc or plate spring 47 is downward in the area of its inner edge deformed in bending and exerts a downward direction on the valve body 32 Force that counteracts the upward force exerted by the spring 44. To open the valve the rod 8 is pulled up by means of the operating member (not shown) and initially lifts the valve body 32, the spring 44 being relaxed and an upward force being exerted on the elastic disk 47. The end 38 of the valve body 32 leaves its seat 37, on which he was sitting in the closed position so far. As a result, a flow path opens up between the medium to be controlled see through the inlet and outlet nozzles 9 and 10, respectively the space between the blocks 39 and 4θ and the valve body 32, the recess 43 and the hole 36 in the bottom of the valve body 7 · The one between the top and bottom of the Valve body 7 acting pressure difference thus decreases, and

7 0 9 8 8 1 / 0 fi 3 27 0 9 8 8 1/0 fi 3 2

zu dem Zeitpunkt, zu dem die obere Stirnfläche des Ventilkörpers 32 die Klötze 39, 4ü erreicht, ist die aus der Feder 44 und der zu diesem Zeitpunkt nach oben gebogenen Scheibe 47 bestehende elastische Einrichtung vollständig entspannt, während der Ventilkörper 7 nun seinerseits nach oben mitgenommen wird und das vollständige Offnen des Ventils bewirkt.at the point in time at which the upper end face of the valve body 32 reaches the blocks 39, 4ü, that is from the spring 44 and the disk 47 bent upward at this time existing elastic device completely relaxed, while the valve body 7 is now in turn taken upwards and causes the valve to open completely.

Wie ebenfalls in dem Zusatz F-PS 27.11518 beschrieben, wird also durch das Heben des inneren Ventilkörpers 32 die Differenz der auf die beiden Seiten des Ventilkörpers'wirkenden Kräfte vermindert und somit das Öffnen des Ventils unter verhältnismäßig geringem Energieaufwand an dem Bedienglied ohne Beeinträchtigung der hervorragenden uichteigenschaften in der Schließstellung ermöglicht.As also described in the addition F-PS 27.11518, the difference is thus created by lifting the inner valve body 32 which reduces the forces acting on the two sides of the valve body and thus the opening of the valve under relatively low energy expenditure on the operating element without impairing the excellent sealing properties in the Allows closed position.

Wenn jedoch bei geschlossenem Ventil der Druck merkliche und heftige Änderungen erfährt, gewährleistet die aus der Feder und der elastischen Scheibe 47 bestehende elastische Einrichtung in der durch die Kurven in Fig. 2 veranschaulichten Weise ein Verbleiben des Ventilkörpers 32 in der Schließstellung. Fig. 2 zeigt in den Ordinaten die auf den inneren Ventilkörper 32 ausgeübten Kräfte als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Hubstrecken desselben. In der Schließstellung übt die Feder 34 auf den Ventilkörper 32 eine aufwärtsgerichtete Kraft FI aus, die sich beim Öffnen entsprechend der Kurve 50 linear ändert, während die Scheibe 47 auf den Ventilkörper 32 eine nach unten gerichtete Kraft F2 ausübt, so daß dieser Ventilkörper 32 der resultierenden Kräftedifferenz F = F2 - F1 unterliegt. Die Änderungen der Kräfte F2 und F während des Hebens des Ventilkörpers 32 sind durch die Kurven 51 bzw. 52 in Fig. 2 veranschaulicht. Wie ersichtlich, stellt die Kurve 50 eine lineare Änderung der Kraft F1 dar, während die Kurve 51 eine heftige Änderung der Kraft F2 erkennen läßt. Solange die infolge einer Druckänderung auftretende Kraft ge-If, however, the pressure undergoes noticeable and violent changes when the valve is closed, the elastic device consisting of the spring and the elastic washer 47 ensures, in the manner illustrated by the curves in FIG. 2, that the valve body 32 remains in the closed position. FIG. 2 shows in the ordinates the forces exerted on the inner valve body 32 as a function of the stroke distances of the same plotted on the abscissa. In the closed position, the spring 34 exerts an upwardly directed force FI on the valve body 32, which changes linearly when opening according to the curve 50, while the disc 47 exerts a downwardly directed force F2 on the valve body 32, so that this valve body 32 of the resulting force difference F = F2 - F1 is subject. The changes in the forces F2 and F during the lifting of the valve body 32 are illustrated by the curves 51 and 52, respectively, in FIG. As can be seen, curve 50 represents a linear change in force F1, while curve 51 shows a sharp change in force F2. As long as the force occurring as a result of a change in pressure

7 0988 1/Üi>32 -7-7 0988 1 / Üi> 32 -7-

ringer ist als F, verbleibt also der Ventilkörper J2 all? ^ seinem Sitz 37 abgestützt, und das Ventil bleibt unter Aufrechterhaltung seiner Dichtwirkung geschlossen. Durch die vorgeschlagene, aus zwei elastischen Elementen bestehende Einrichtung wird außerdem die Funktionsweise des Ventils in seiner geöffneten Stellung stabilisiert.is less than F, so does the valve body J2 all remain? ^ its seat 37 is supported, and the valve remains closed while maintaining its sealing effect. By the proposed device, consisting of two elastic elements, also changes the operation of the valve stabilized in its open position.

Claims

709881 /0632 ORIGINAL INSPECTED709881/0632 ORIGINAL INSPECTED

Claims

-S--S-

Claims

double seat valve with valve basket, characterized that the hollow main valve body, which is movable in the valve cage, has a smaller inner valve body Seat interacts via an interposed elastic device, which consists of two elements different characteristics that exert opposing forces in the closed position.

2. Double seat valve according to claim 1, characterized in that that to maintain the valve position even in the event of disruptive opposing forces caused by the removal or the throughput originate, or. of pressure surges, the one of the elements forming part of the elastic device has a linear characteristic while the other element has a characteristic with a sharp change in sense of direction and the value of the force exerted on the valve body with a small seating area.

709881/0632 ORIEiNAL INSPECTED