DE2813129C2 - Ventil - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs---:.

Bei einem aus der DE-OS 22 55 773 bekanntgewordenen Ventil ist ein Ventilverschlußstücf am eine zur Ventiigehäuseachse quergerichteten und zu dieser versetzt angeordneten Achse schwenkbar angeordnet. Das Verschlußstück weist einen Schließteil mit sphärischer Fläche auf, mit welcher es an einer entsprechenden Sitzfläche im Ventilgehäuse zur Anlage gelangt. Die Sitzfläche ist durch einen Ventilsitzring vorgegeben, der als elastisch nachgiebige Balgmembran ausgebildet ist, um einen Toleranzausgleich zwischen dem Ventilsitz und dem Verschlußstück und somit eine gute Schließfunktion herbeizuführen. Bei einer derartigen Anordnung müssen Mittel vorgesehen sein, um den durch das Ventiiverschiußstück hervorgerufenen Verschiebeweg der elastisch nachgiebigen Balgmembran zu begrenzen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß bei der Zustellbewegung des Ventilverschlußstückes die Sitzphase der Balgmembran verformt wird und daß das unter hohem Druck durchfließende Medium an der relativ dünnen Balgmembran eine Erosionswirkung hervorruft.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von dem vorstehend erwähnten Ventil, ein Ventil zu schaffen, bei dem eine Elastizität im Bereich des Ventilsitzes erzielt wird, ohne daß die eigentliche Sitzphase eine Verformung oder eine Erosion erleidet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch gekennzeichneten Erfindung.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils;

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Ventilsitz zur Veranschaulichung der Stellen, an denen Dehnungsrreßelemente aneeordnet sind:

Fig.3 eine Darstellung der Meßergebnisse für das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1.

Gemäß F i g. 1 weist ein Ventilsitz 20 einen ringförmigen Basisteil 21, einen ringförmigen Sitzteil 22 und einen beide Teile miteinander verbindenden Zwischenteil 23 auf. Der Basisteil 21 dient auf Grund seiner Ausbildung der Installierung in einem Ventilgehäuse. Der ringförmige Sitzteil 22 ist koaxial zu dem Basisteil 21 angeordnet und weist einen gewissen Abstand von diesem au^f. Der Zwischenteil 23 besitzt die Form eines Trichters und besteht aus nachgiebigem Material, über das der Basisteil 21 mit dem Sitzteil 22 verbunden wird. In dem dargestellten Beispiel verjüngt sich das trichterförmige Zwischenstück 23 vom Basisteil 21 in Richtung auf den Sif zteil 22. Die Verjüngung muß nicht zwingend konisch sein; sie kann auch in einem leichten Bogen erfolgen. Die durch den Trichter gebildete Spitze, d. h. der Punkt P befindet sich näher an dem Ventilsitz 20 als der Krümmungsmittelpunkt O der sphärischen Oberfläche 31 des Ventilverschlußstückes 30. Bei einem solchen Aufbau sind bei einer Rotation der Welle 40 die auf den Ventilsitz einwirkenden Druckkomponenten F_a und F*, in Richtung der Trichterwand gerichtet, so daß der Trichter in Richtung der zentralen Achse keine Verformung erfährt. Durch die relative Steifigkeit in dieser Richtung ist die Schließstellung des Ventils sehr genau definiert Es tritt keine gleitend·; und reibende Bewegung auf, wodurch die Regelbarkeit des Ventils sehr gut wird.

Zur Analysierung der Ventilfunktion wurden auf der Innenseite des nachgiebigen Zwischenwandteiles 23 acht Dehnungsmeßstreifen A, B, C ^ G und //an gleich weit voneinander entfernten Punkten entlang dem Umfang des Wandteiles angeordnet, und es wurde der Grad der Beanspruchung, hervorgerufen durch die axiale Bewegung des Ventilverschlußstückes, bei verschiedenen Winkeln der Rotationsachse 50 aufgetragen.

Das Ergebnis der Untersuchung ist in F i g. 3 dargestellt und kann dahingehend erläutert werden, daß der Zwischenwandteil des Ventilsitzes von der erhöhten Beanspruchung im gleichen Maße entlastet wird wie die Abdichtkraft bei einer Rotation der Rotationsachse im Öffnungssinne vermindert wird.

Bei der getroffenen Wahl des Ventils ist es unwichtig, welcher Teil des Ventilsitzes zuerst mit dem Ventilverschlußstück in Berührung kommt oder wie die umgekehrte Bewegung des Ventilverschlußstückes ausgeführt wird, insbesondere ob diese umgekehrte Bewegung im Hinblick auf den ersten Kontaktpunkt schwenkend oder gleitend erfolgt. Von Bedeutung ist die Rich- *ung, in der die Wand des Zwischenstückes verformt wird, wenn eine Druckkomponente auf Grund der Bewegung des Ventilverschlußstückes auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Ventil rait einem in einem rohrförmigen Gehäuse mittels einer senkrecht zur Gehäuseachse und versetzt gegenüber dieser angeordneten Betätigungswelle schwenkbaren und bei der Schließbewegung gegen die Strömungsrichtung an einen Ventilsitz preßbaren, scheibenförmigen Ventilverschlußstück mit sphärisch gekrümmter Dichtungsfläche, wobei der Ventilsitz einen ringförmigen Basisteil, der an dem rohrförmigen Gehäuse befestigt ist, einen starren ringförmigen Sitzteil im Abstand von dem Basis-"eil und einen nachgiebigen, sich zwischen Basis- und Sitzteil verjüngenden Zwischenteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil (23) trichterförmig ausgestaltet ist und sowohl in bezug auf den Basis- als auch den Sitzteil eine verringerte Wandstärke aufweist, daß der Öffnungswinkel (ß) des trichtf rförmigen Zwischenteils so bemessen ist. daß die von dem Verschlußstück (30) auf den Sitzteil (22) ausgeübten Kräfte (F₃, F_b) in Richtung der Trichterwand gerichtet sind und daß der durch die Mantellinie des trichterförmigen Zwischenteils (23) vorgegebene Schnittpunkt (P) näher an dem Ventilsitz (20) liegt als der Krümmungsmittelpunkt (O)des sphärischen Verschlußstüekes (30).