DEP0005325DA

DEP0005325DA - Pneumatically controlled shut-off valve

Info

Publication number: DEP0005325DA
Authority: DE
Inventors: Johannes Kassel-Kirchditmold Petry
Original assignee: Rudolf Majert GmbH, Kassel-Bettenhausen
Publication date: 1950-08-31

Description

Absperrventile für grosse Leitungsquerschnitte und hohe Gasdrücke sind, z.B. bei Ferngasleitungen von 100 bis 600 mm 1.W. und Drücken bis 40 atü, ohne Übersetzung von Hand kaum betätigen und besitzen deshalb meist einen Motorantrieb. Durch Zwischenvorgelege, Antriebe und durch grosse Stopfbüchsen für die Spindel ergibt sich eine verwickelte, viel Raum beanspruchende und von dem Vorhandensein eines Kraftstromes abhängige Vorrichtung.Shut-off valves for large pipe cross-sections and high gas pressures are, e.g. for long-distance gas pipes from 100 to 600 mm 1.W. and pressures up to 40 atmospheres, hardly actuated by hand without transmission and therefore usually have a motor drive. With intermediate gears, drives and large stuffing boxes for the spindle, an intricate device that takes up a lot of space and is dependent on the presence of a power flow results.

Die Erfindung beseitigt diese Mängel durch eine pneumatische Steuerung. Ein Kolben oder ein ähnliches Steuerorgan, mit dem das Anschlussorgan eines Ventiles verbunden ist und auf dessen eine Seite der Gasdruck ständig einwirkt, kann auf seiner anderen Seite vom Druck des einströmenden Gases belastet oder entlastet werden. Die Be- und Entlastungen erfolgen durch ein z. B. durch einen Umleghebel, umsteuerbares Doppelventil in der Weise, daß entweder das Belastungsventil geöffnet und das Entlastungsventil geschlossen oder umgekehrt, das Belastungsventil geschlossen und das Entlastungsventil geöffnet wird.The invention overcomes these deficiencies by means of a pneumatic control. A piston or a similar control element, to which the connection element of a valve is connected and on one side of which the gas pressure acts continuously, can be loaded or relieved of the pressure of the inflowing gas on its other side. The charges and reliefs take place through a z. B. by a lever, reversible double valve in such a way that either the load valve is opened and the relief valve is closed or vice versa, the load valve is closed and the relief valve is opened.

In den Steuerkolben kann ein automatisch wirkendes Voreinströmventil eingebaut werden, durch das sich die Leitung erst bis zu einem gewissen Druck vorfüllt, bis die Vollöffnung des Hauptventiles erfolgt.An automatically acting pre-inflow valve can be installed in the control piston, through which the line first fills up to a certain pressure until the main valve is fully opened.

In den Abb. 1 und 2 der Zeichnung ist je ein Ausführungsbeispiel solcher Absperrventile nach der Erfindung schematisch dargestellt.In Figs. 1 and 2 of the drawing, an embodiment of such shut-off valves according to the invention is shown schematically.

Das Gas tritt bei 1 in das Gehäuse 2 ein. Der Ausflusskanal 3 wird durch einen Kolben 4 am Ventilsitz 5 abgeschlossen bzw. geöffnet. Der Kolben 4 ist in einem Zylinder 6 geführt. Im Zylinderraum 7 oberhalb des Kolbens liegt ein Dichtkranz 8, gegen der der Kolben am Ende des Öffnungshubes angepresst wird. Vom Gehäuseraum 2 geht eine Verbindungsleitung 9, 10 zum Zylinderraum 7. Zwischen den beiden Leitungsteilen 9, 10 sind hintereinander ein Belastungsventil 12 und ein Entlastungsventil 13 eingeschaltet. Durch einen Umleghebel 14 können die beiden Ventile 12, 13 geschaltet werden.The gas enters the housing 2 at 1. The outflow channel 3 is closed or opened by a piston 4 on the valve seat 5. The piston 4 is guided in a cylinder 6. In the cylinder space 7 above the piston there is a sealing ring 8, against which the piston is pressed at the end of the opening stroke. A connecting line 9, 10 goes from the housing space 2 to the cylinder space 7. Between the two line parts 9, 10, a load valve 12 and a relief valve 13 are connected one behind the other. The two valves 12, 13 can be switched by a toggle lever 14.

Zum Schliessen des Absperrventiles wird der Hebel 14 in die Stellung A gebracht. Dabei öffnet das BelastungsventilTo close the shut-off valve, the lever 14 is brought into position A. The loading valve opens

12, während das Entlastungsventil 13 unter der Wirkung seiner Schließfeder geschlossen wird. Aus dem Gehäuseraum 2 steigt nun der Druck des einströmenden Gases durch die Leitung 9, das geöffnete Ventil 12, vorbei an dem geschlossenen Ventil 13, und die Verbindungsleitung 10 in den Zylinderraum 7 über den Kolben 4. Der Kolben steht nun unter Druckausgleich und setzt sich durch sein Eigengewicht auf den Ventilsitz 5 des Gehäuses auf. Eine zusätzliche Anpressung erhält der Kolben 4 infolge des Druckunterschiedes im Gehäuseraum 2 und im Abflusskanal 3.12, while the relief valve 13 is closed under the action of its closing spring. The pressure of the inflowing gas now rises from the housing space 2 through the line 9, the open valve 12, past the closed valve 13, and the connecting line 10 into the cylinder space 7 via the piston 4. The piston is now under pressure equalization and settles by its own weight on the valve seat 5 of the housing. The piston 4 receives additional pressure as a result of the pressure difference in the housing space 2 and in the discharge channel 3.

Zum Öffnen des Absperrventiles wird der Hebel 14 in die Stellung B umgelegt. Dabei wird zuerst das Belastungsventil 12 geschlossen und dann das Entlastungsventil 13 geöffnet, durch das der im Zylinderraum 7 befindliche Druck entweicht. Der Kolben 4 steht nun nur noch unter dem im Gehäuseraum 2 herrschenden Druck, während er auf der Seite des Zylinderraumes 7 entlastet ist, so daß er durch den Überdruck im Gehäuseraum 2 in die Offenstellung geschoben wird. In dieser Stellung legt sich der Kolben 4 gegen den Dichtkranz 8 und bleibt in Offenstellung.To open the shut-off valve, the lever 14 is turned into position B. First the load valve 12 is closed and then the relief valve 13 is opened, through which the pressure in the cylinder chamber 7 escapes. The piston 4 is now only under the pressure prevailing in the housing space 2, while it is relieved on the side of the cylinder space 7, so that it is pushed into the open position by the overpressure in the housing space 2. In this position, the piston 4 lies against the sealing ring 8 and remains in the open position.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist ein Voreinströmventil unmittelbar in den Kolben 4 eingesetzt. Der am Ventilsitz 5 des Gehäuses abdichtende Abschlussteil des Kolbens ist ein vom Kolbenkörper 4 getrennter Ventilteller 15, der mit seiner Spindel 16 in einer Bohrung 17 des Kolbens 4 geführt und gegenüber dem Kolben begrenzt verschiebbar ist. Eine auf der Spindel 16 angeordnete Feder 18, die sich mit ihrem einen Ende gegen einen Absatz 19 der Kolbenbohrung 17 und mit ihrem anderen Ende gegen einen Bund 20 der Spindel 16 stützt, sucht den Teller 15 gegen die untere Fläche des Kolbens 4 zu ziehen. Diese Bewegung ist durch einen als Abstandhalter wirkenden Dichtkranz 21 des Kolbens begrenzt, so daß bei Anlage des Ventiltellers 15 am Kranz 21 ein nach dem Gehäuseraum 2 offener Ringspalt zwischen dem Kolben 4 und dem Teller 15 bleibt. Von der Unterseite des Ventiltellers 15 führt eine achsiale Bohrung 22 in de n unteren Teil der Spindel 16, wo sie in eine Querbohrung 23 der Spindel 16 ausmündet. Wenn der Ventilteller 15 am Dichtkranz 21 des Kolbens 4 anliegt, befindet sich die Bohrung 23 der Spindel innerhalb der Kolbenbohrung 17 und ist gegenüber dem Gehäuseraum 2 abgesperrt. Der Zutritt des Gases aus dem Gehäuseraum 2 zur Bohrung 23 und damit zur Bohrung 22 wird erst freigegeben, wenn Teller 15 und Kolben 4 auseinandergezogen sind. In diesem Falle be- steht eine Verbindung zwischen dem Gehäuseraum 2 und dem Abflusskanal 3.In the exemplary embodiment in FIG. 2, a pre-inflow valve is inserted directly into the piston 4. The sealing part of the piston on the valve seat 5 of the housing is a valve disk 15 which is separate from the piston body 4 and which is guided with its spindle 16 in a bore 17 of the piston 4 and can be displaced to a limited extent relative to the piston. A spring 18 arranged on the spindle 16, one end of which is supported against a shoulder 19 of the piston bore 17 and the other end against a collar 20 of the spindle 16, seeks to pull the plate 15 against the lower surface of the piston 4. This movement is limited by a sealing ring 21 of the piston acting as a spacer, so that when the valve disk 15 rests on the ring 21, an annular gap open to the housing space 2 remains between the piston 4 and the disk 15. An axial bore 22 leads from the underside of the valve disk 15 into the lower part of the spindle 16, where it opens into a transverse bore 23 of the spindle 16. When the valve disk 15 is in contact with the sealing ring 21 of the piston 4, the bore 23 of the spindle is located within the piston bore 17 and is blocked off from the housing space 2. The access of the gas from the housing space 2 to the bore 23 and thus to the bore 22 is only released when the plate 15 and piston 4 are pulled apart. In this case there is a connection between the housing space 2 and the drainage channel 3.

Das Auseinanderziehen von Kolben 4 und Abschlussteller 15 tritt nur ein, wenn das Absperrventil geschlossen war und geöffnet werden soll. Zum Öffnen wird der Umleghebel 14, wie das oben für das Ausführungsbeispiel der Abb. 1 beschrieben ist, aus der Stellung A in die Stellung B umgelegt, wobei das Belastungsventil 12 schliesst und das Entlastungsventil 13 geöffnet wird. Während der Teller 15 durch den Differenzdruck zwischen Gehäuseraum 2 und Abflußkanal 3 auf den Ventilsitz 5 gepresst wird, wird der Kolben 4 durch den Differenzdruck zwischen Gehäuseraum 2 und Zylinderraum 7 in den Raum 7 hineingedrückt. Ist durch die Bohrungen 22, 23 so viel Gas in den Abflusskanal 3 eingeströmt, daß die auf den Kolben 4 wirkende Kraft grösser wird als die in entgegengesetzter Richtung auf den Ventilteller 15 wirkende Kraft, so wird nach Anschlag der Hubbegrenzung an der Spindel 16 der Teller 15 von dem Ventilsitz 5 abgerissen. Der Kolben 4 legt sich nun gegen den Dichtkranz 8 des Zylinders 6 und der Ventilteller 15 unter der Wirkung der sich entspannenden Feder 18 gegen den Dichtkranz 21 des Kolbens 4. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die vom Spindelbund 20 zusammengedrückte Feder 18 als Hubbegrenzung. Es könnte natürlich auch ein besonderer starrer Hubbegrenzer angeordnet sein.The pulling apart of piston 4 and closing plate 15 only occurs when the shut-off valve was closed and is to be opened. To open the lever 14 is, as described above for the embodiment of Fig. 1, moved from position A to position B, the load valve 12 closes and the relief valve 13 is opened. While the plate 15 is pressed onto the valve seat 5 by the differential pressure between the housing space 2 and the outlet channel 3, the piston 4 is pressed into the space 7 by the differential pressure between the housing space 2 and the cylinder space 7. If so much gas has flowed into the drainage channel 3 through the bores 22, 23 that the force acting on the piston 4 is greater than the force acting in the opposite direction on the valve disk 15, after the stroke limiter on the spindle 16, the disk becomes the disk 15 torn from the valve seat 5. The piston 4 now lies against the sealing ring 8 of the cylinder 6 and the valve disk 15 under the action of the relaxing spring 18 against the sealing ring 21 of the piston 4. In the illustrated embodiment, the spring 18 compressed by the spindle collar 20 acts as a stroke limiter. A special rigid stroke limiter could of course also be arranged.

Claims

1.) Pneumatically controlled shut-off valve for compressed gas, characterized in that a piston (4) or the like which controls the shut-off element and is acted upon by the inflowing gas against the closing movement, onto which the gas flowing into the valve housing is also fed via a load valve (12) and a relief valve (13) acts, is automatically moved into the closed or open position when these valves are switched.

2.) Shut-off valve according to claim 1, characterized in that a valve plate (15) which can be displaced to a limited extent with respect to it is connected to the control piston, wherein the control piston releases a pre-inflow to the discharge channel of the housing at the beginning of its opening movement.

3.) Shut-off valve according to claims 1 and 2, characterized in that the valve plate (15) with its spindle (16) is guided in a bore (17) of the control piston and by a spring (18) arranged on the spindle against a spacer ( 21) of the piston is pulled into a position in which there is a gap open to the housing space between the piston and the valve disk and the inlet opening (23) of the pre-inflow is covered in the piston bore.