DEP0014584DA

DEP0014584DA - Spreading valve.

Info

Publication number: DEP0014584DA
Authority: DE
Inventors: Hans Richter
Original assignee: Gerdts, Gustav Friedrich, Bremen
Publication date: 1951-01-11

Description

DR. ING. F. WUESTKOFIDR. ING. F. WUESTKOFI

DR. F. WUESTHOFFDR. F. WUESTHOFF

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

München 9Munich 9

G-ustav Έ* G- e r d ΐ s _s Bremen_v Postfach 250,G-ustav Έ * G- erd ΐ _s Bremen _v Postfach 250,

S ρ r e i ζ ν e η ΐ i 1,S ρ r e i ζ ν e η ΐ i 1,

Is sind Al)Sperrventile bekannt* "bei denen in die Sitzbohrung ein federnd nachgiebiges Absperrorgan. einge~» fiilirt wirdjd--as bei Ausüben eines axialen. Druckes auseinandergespreizt wird j sodass sich der .aussere Dichtungs— rand des Ibsperrorgans gegen die Innenbohrung des Sitzes presst ο Ventile mit derartiger Dichtung sollen in nachfolgendem als Spreizventil bezeichnet werden·Al) shut-off valves are known * "in which a resilient shut-off element is inserted into the seat bore. It is filmed - as when exercising an axial. Pressure is spread apart so that the "outer sealing" The edge of the blocking element presses against the inner bore of the seat ο Valves with such a seal should be used in the following can be referred to as a spreading valve

Is werden darunter alle Ventile verstanden^ bei denen unter Winwirkung eines axialen Druckes eine in die Sits— bohrung eingeführte Dichtung bzw« ein die Dichtung tragendes Absperrorgan in der Dichtungszone radial auseinandergedrückt wird s This is understood to mean all valves in which, under the action of an axial pressure, one enters the seat Bore introduced seal or a shut-off element carrying the seal in the sealing zone is pushed apart radially see Fig

Derartige Spreizventile habenden Vorteil"/ dass sich. eine kolbenschieberartige Dichtung ergibt mit aufeinander— gleitenden Dichtttngsf lachen, die aber gleichseitig wie bei einem Ventilkegel auf den ganzen Umfang fest gegeneinandergepresst werden. Der lachteil dieser Ventilbauarten besteht darin» dass zum Erzeugen des axialen, die Dichtung auseinander spreizenden Druckes ein Widerlager benötigt wirdj das zumeist der Strömung im Wege steht oder bei den bekannten Ausführungen so angeordnet ist» dass es auch sonst ein im übrigen nutzloses Hindernis darstellt* das zudem noeh das Ablagern von Unreinigkeiten begünstigt oder das Bear-Spreading valves of this type have the advantage that they produce a piston-type seal with sealing surfaces sliding on top of one another, which, however, are pressed tightly against one another over the entire circumference, like a valve cone If the pressure spreads apart, an abutment is required that mostly stands in the way of the flow or, in the known designs, is arranged in such a way that it is otherwise an otherwise useless obstacle * which also favors the deposition of impurities or the

beiten der Iimenböhrung des Sitzes er schwert v-work the Iimenböhrung of the seat he sword v-

Geaäss d.ex nachstellend beschriebenen Erfindung ist mm das Widerlager_s welches den beim " Auseinander-* spreizen, luseinanderdehnen oder .Aus einander press en der Dichtungen er forderliche η axialen Druck aufnimmt, derart ausgebildet und angeordnet, dass es wed.er der Strömung im Wege steht» noch beim Bearbeiten der Sitsbonrung hinderlich ist und in einer bevorzugten Bauart zudem noöii als ziisätzliche Ab&ichtungsflache ausgenutzt werden kann©Geaäss d.ex-adjusting invention described is mm, the abutment which the spread _s in the "disassembling * luseinanderdehnen or .For each of the seals press en receive ford variable η axial pressure so constructed and arranged that the flow wed.er it in Paths is still a hindrance when working on the seating and, in a preferred design, can also be used as an additional sealing surface ©

Diese Wirkungen und Eigenschaften werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das das AuseSnandersprei—· zen des Dichtungsrandes "bewirkende Element (Spreisplatte, Spreizkonus usw.) bezw» der Dichtrand selbst hängend an dar Innenseite eines Stützringes angeordnet wird. Diese erfindungsgeiaässe Axisbildung ermöglicht es₃ den Stütz— ring aussen um den Dichtungsrand, der unter der linwir*· kung der Spreizplatte_? des Spreiskonus o,dgl.■steht, anzuordnen und die Stützfläche des Stützringes erforderlichenfalls oberhalb der Spreizdichtung, so dass als Widerlager der obere Ea,nd des Sitzes, dessen Bund oder ein -±ά den Sits umgebendes Bauteil des Ventils heraus gesogen werden- kann* Auf dieses Widerlager stützt sich dann der Stützring j an dem die Spreizdichtung aufgehängt ist, so dass der gleiche Bruelc aiif das Widerlager ausgeübt wird j, der zum Auseinanderdrücken der Spreis&iohtung aufgewendet wird. Da der Stützring und dessen Widerlager aus serhalb der Sitzbohrung angeordnet sind, wird das Bearbeiten der Sitzbohrung in keiner Weise erschwerte Es ist also auch ohne weiteres möglich, die Sitzlaohrung zu honen (Ziehschleifen) oder zu läppen * Die Auflage* fläche des Widerlagers und die Stützfläche des Stützringes können als eingeschliffene Dichtflächen ausgebildetThese effects and properties are achieved according to the invention in that the the AuseSnandersprei- · zen of the sealing edge "acting member (Spreisplatte, expansion cone, etc.) BEZW" of the sealing edge itself suspended represents at inside of a support ring is arranged. This erfindungsgeiaässe Axisbildung allows ₃ the support - to arrange the ring outside around the sealing edge, which is under the influence of the expansion plate _? Of the expansion cone o, the like collar or a - ± ά the Sits component surrounding the valve out can werden- sucked * on this abutment of the support ring is then supported j at which the Spreizdichtung is suspended, so that the same Bruelc AIIF the abutment is exerted j, of the for pushing Since the support ring and its abutment are arranged outside the seat bore, wi rd editing the seat bore in no way impeded It is possible therefore also readily the Sitzlaohrung honing (honing) or lapping * The pad * surface of the abutment and the support surface of the support ring may be formed as a ground-in sealing surfaces

werden, so äass sieh, ein zusätzlicher Abschluss ergibt« Dabei kann die Auflagefläche des Widerlagers, in der auch sonst bei Dichtflächen oder Ye η ti !kegeln üblichen Weise auf der Oberseite des Sitzringes angeordnet werden oäer ausserhalb des Sitsringes auf der Oberseite des Sitzbundes oder auch auf dem den Sitz tragenden Gehäuse des Tentils j je nachdem, welche Wirkung angestrebt wird und welche Lösung "baulich am günstigsten ist· In allen lallen wird durch die erfindungsgemässe Einrichtung und Anordnung erreicht.» dass das Widerlager weder der Strömung im Wege ist, noch das Bearbeiten der Sitzbohrung erschwerte Weiterhin wird der wesentliche Torteil erreicht, dass das Widerlager an der .jeweils dafür besonders gut geeigneten Stelle als zusätzliche Dichtung angebildet werden kann und der auf den Stützring ausgeübte Druck nicht nur die Spreizdichtung betätigt, sondern auch den Schliessdruck für die zusätzliche Dichtung zwischen Stützring und Widerlager ergibt»As you can see, an additional closure results. «The support surface of the abutment can be arranged on the top of the seat ring in the manner otherwise usual for sealing surfaces or Ye η ti! cones or outside the seat ring on the top of the seat collar or on the housing of the valve j, which carries the seat, depending on which effect is sought and which solution is "structurally the most favorable · In all lallen is achieved by the device and arrangement according to the invention." that the abutment is neither in the way of the flow nor made it difficult to machine the seat bore the expansion seal is actuated, but also results in the closing pressure for the additional seal between the support ring and the abutment »

Die beiden hintereinandergeschalteten Dichtungen (Spreizdiehtung und \?iderlagerdichtung) toirnen sich gegenseitig nicht behindern, da das Auseinanderspreizen erst dann erfolgt, wenn der Stützring sich auf dem Widerlager fest aufgelegt hat_s also hier die Dichtung bereits hervorgerufen ist· Auch bei einem Nacharbeiten des Stützringes können keinerlei Machteile entstehen,'da die. Spreizdichtung sich in solchen Fällen nur etwas weiter in die Sitzbohrung hineinschiebt, ohne dass sich an der grundsätzlichen Wirkungsweise irgend etwas änderte Die beiden Dichtungen sind also unabhängig voneinandera So kann SeB₀ das Einklemmen von Unreinigkeiten zwischen die durch den Stützring und das Widerlager gebildete'Sichtung den einwandfreien Abschluss der Spreisdichtung nicht behindern oder umgekehrt eine etwaige BeschädigungThe two series-connected seals (Spreizdiehtung and \? Iderlagerdichtung) mutually toirnen not interfere, since the spreading apart only takes place when the support ring has placed firmly on the abutment so _s here, the seal has already caused · can Even with a reworking of the support ring no disadvantages arise, 'because the. Spreizdichtung only slightly further pushes in such cases in the seat bore without changing any of the basic mode of operation slightly changed, the two seals are therefore independent voneinandera Thus SeB ₀ entrapment of impurities between the through the support ring and the abutment gebildete'Sichtung do not hinder the perfect closure of the bulkhead seal or, conversely, any damage

des Mehtungsrandes eier Spreisdiehtnng den dichten Afc- " Schluss der durch Stützring und Widerlager gebildeten Dichtung nicht beeinträchtigen«of the Mehtungsrandes eier Spreisdnungnng the tight Afc- "closure formed by the support ring and abutment Do not interfere with the seal "

In den Figuren sind einige Ausführunfsbeispiele der Erfindung schematise!! dargestellt. Fig» I zeigt ein lusfüiiruiigsbeispiels bei des, der durch eine Spreizscheibe a unter der Einwirkung des Druckes der Spindel Ta beim Scliliessen auseinandergespreiate Dichtungsband e über eine dünne Wand &_s die beispielsweise aylindri selig konisch oder glockenförmig gewölbt ausgeführt werden kann j an dein Eegelkopf k aufgehängt ist_? der sich an dem Stütaring e abstützt» Der Stütsring e stutst sich mit seiner Stützfläche f gegen das Widerlager g, das bei diesem Ausftilirungsbeispiel gleichseitig Wand des Yentil— sitses h ist, gegen dessen innere Bohrung i si'sh die Dieiitungsfläene des Oichtungsrandes c während des Schliessens fest anlegt« Der Stütsring e kann mit dem die Wandung d tragenden Spindelkopf k durch Tersehrauben _g Terschweissen ο«dgl« fest und dicht verbimden sein oder mit diesem aus, einem Stück bestelien_e Die Wirkungsweise geht aus der figur hervor· Die Spindel b ist in üblicher Weise an ihrem oberen* in den Figuren nicht dargestellt tea Ende mit Gewinde verseilen ,und mrä durch ein Handrad auf- und nie der ge schraubt« Beim liiedsrsclirauben (Schließ— Vorgang) wird der Eopf der Spindel b gegen den Scheitel der Spreisplatte a gepresst_f die dadurch das Bestreben hat,, sich gerade zu strecken _? wobei sich der aus sere . Umfang vergrö'ssert und den die Dichtfläche tragenden Eand c auseinanderspreizt. Den axialen Druck der Spindel b fängt dabei das Stück d auf_t das wegen seines grosses. Durchmessers auch bei Aufnahme grosser Zugkräfte sehr dünnwandig sein kann? so dass es die Yerformung des imSome exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the figures! shown. FIG »I shows a lusfüiiruiigsbeispiels _s that can be performed, for example, aylindri arched saved conical or bell-shaped j suspended k on the that & by a spreader a under the action of the pressure of the spindle Ta when Scliliessen auseinandergespreiate sealing tape e through a thin wall at your Eegelkopf is _? which is supported on the supporting ring e Closely firmly attached «The support ring e can be firmly and tightly connected to the spindle head k carrying the wall d by means of further screws _g welding ο" the like "or it can be ordered in one piece _e The mode of operation is shown in the figure · The spindle b is Strand the thread in the usual way at its upper end (not shown in the figures), and screw it on with a handwheel pressed _for who thereby strives to stretch straight _? whereby the from sere. The circumference is enlarged and the end c carrying the sealing surface spreads apart. The axial thrust of the spindle b intercepts while the piece d of _t, the large because of its. Diameter can be very thin-walled even when large tensile forces are absorbed? so that it is the deformation of the im

vergleich su dieser Wandung wesentlich stärkeren Dichtrandes c nicht f/esentlieh behindert« Die von der dünnen Wandung d aufgenommenen Kräfte wer den über den Ventil— kopf k auf den Stützring-e übertragen, dessen Stützfläche f in der bei Ventilen auch sonst üblichen Ueise auf der als Widerlager dienenden Gegenfläehe des Sitabundes g eingeschliffen ist. Die Stützfläche f überträgt den der Spindelkraft entsprechenden Druck auf das Widerlager und wird .demzufolge mit einem der Spindelkraft entsprechendem Druck gegen die durch das Widerlager des Sits* bund es g gebildete D-iclitungsfläche gepresst^ so dass ein dichter Abschluss des Absperrventils an dieser Stelle in genau der gleichen Weise erfolgt, wie. dieses sonst bei Absperrventilen üblich ist* An Stelle der ebenen flächen können bei entsprechend kräftiger Ausbildung des Stütz— ringes auch schräge Flächen als Fideriager und Dichtfläche Anwendung finden _s ?ri_e überhaupt die Ausbildung des Widerlagers in der für Ventildichtungsflächen üblichen Art erfolgen kann«.Comparison su this wall substantially stronger sealing edge c not f / esentlieh Disabled "The forces absorbed d of the thin wall who over the valve k head to the support ring e transmitted, whose support surface f in the case of valves also usual Ueise on the serving as an abutment counter surface of the Sitabund g is ground. The support surface f transmits the corresponding one of the lead screw force pressure on the abutment and is .demzufolge with a corresponding spindle force pressure against the * it bunch by the abutment of the Sits g formed D-iclitungsfläche pressed ^ so that a tight closure of the check valve at this point in done exactly the same way as. This may otherwise connection is sealed usual * Instead of the flat can surfaces with correspondingly strong development of the supporting ring and inclined surfaces as Fideriager and sealing surface application find _s? ri_e at all the training of the abutment in the usual valve sealing surfaces type take place. "

Damit bei übermässiger Exaftanwendung während des Schliessens des Ventils die Spreizplatte a nicht über·* massig beansprucht wird, ist oberhalb der Verschraubung 1 ein Bund η vorgesehen, der die'axiale Bewegung der Spindel b und data it die Verformung der Spreizplatte a, begrenztdSo that if the Exaft is used excessively while the valve is closing, the expansion plate a does not exceed * is massively stressed, a collar η is provided above the screw connection 1, which die'axiale movement of the Spindle b and data it the deformation of the expansion plate a, limited

Besteht der Dichtungsring c aus einem Stück mit der Spreisplatte a_s so können zwischen Dichtungsring c und Spreizplatte ringförmige Einkerbungen vorgesehen sein.» ujn Verformungsfreiheit für die Spreizplatte zu gewähr— leiste:a_? wie dies in fig« 1 und 2 angedeutet ist*If the sealing ring c consists of one piece with the expansion plate a _s , annular notches can be provided between the sealing ring c and the expansion plate . and to ensure freedom from deformation for the expansion plate: a _? as indicated in fig «1 and 2 *

Beim Öffnen des Spreizventils legt sich der Eopf der Spindel Td gegen die Unterseite der Verschraubung I₉ die durch eine Sicherung.*= scheibe m gegen Losdrehen geschützt ist* :When the expansion valve is opened, the Eopf of the spindle Td rests against the underside of the screw connection I _9, which is protected against loosening by a lock. * = Washer m *:

Die als Widerlager und Dichtung dienende obere fläche des Sitzbundes g ist bei die sera Ausführnngsbei— spiel gegenüber der oberen Kante des Sitzes vertieft angeordnet« Dieses hat, wie 5¹Xg* 2 zeigt, den Tor teil, dass in der' geöffneten Stellung des Yentils der Flüssigkeitsfeder Dampfstrom nicht unmittelbar an den Dich tungsf lachen der ^T7id er lagerdichtung entlangstreif Is«, so dass diese vor Strahlverschleiss geschützt sind, Diese besondere Ausführungsform eignet sich deshalb vor allem für Yentile· die häufig längere Zeit nur teilweise geöffnet sind©The serving as abutment and seal upper surface of the seat collar is g at the sera Ausführnngsbei- the seat game recessed relative to the upper edge "This has as 5 ¹ Xg * 2, showing the gate in part, that in the 'open position of the Yentils the liquid spring vapor flow does not directly touch the sealing surfaces of the ^T 7id bearing seal so that it is protected from jet wear. This particular embodiment is therefore particularly suitable for valves that are often only partially open for a long time

In anderen Fällen, bei denen ein Sc Im ta der Dichtungsflächen gegen Straiilverschleiss nicht erforderlich ist j kann die Stützfläche f des St'ütsringes e sich auch unmittelbar auf der oberen Stirnfläche des Sitzes h abstützen» Diese Anordnung ermöglicht es, einen Yentil— kegelsitz der auch sonst bei Abspeirventileii üblichen Form zu verwenden (Fig*35* Zweclanassig wird oberhalb der eigentlichen IDichtungsaone i des Sitzes ii (sv/e cianäss ig geschliffene, geläppte oder gehonte Innenbohrung) eine Einlaufeehräge angewendet, durch die ein leichtes Einfädeln des die Dichtfläche tragenden Mehtrandes G erreicht wird. In solchen Fällen, wo das Anordnen einer solchen Schräge nicht genügt, um das Einfädeln zu gewähr-* leisten, kann auch, wie Fig« 4 zeigt, unterhalb der Spreizscheibe a ein Führungskreuz ο angeordnet werden» das mit der dann zweclonässig in der Mitte verstärkten Spreizscheibe verschraubt, vernietet oder verschwelest wird» Bei den Ausführungsbeispielen gemäss S¹Ig. 3 und 4In other cases in which it is not necessary to protect the sealing surfaces against wear and tear, the support surface f of the support ring e can also be supported directly on the upper face of the seat h otherwise customary in Abspeirventileii form to be used (Fig * 35 * Zweclanassig is applied above the actual IDichtungsaone i of the seat ii (sv / e cianäss ig honed, lapped or honed inner bore) a Einlaufeehräge, by the easy threading of the sealing surface carrying Mehtrandes G In those cases where the arrangement of such a bevel is not sufficient to ensure threading, as FIG the center reinforced expansion disc is screwed, riveted or welded »In the embodiments according to S ¹ Ig. 3 and 4

bestellt eier Stüiaring e aus einem Stück mit dem Spindel» kopf k*ordered eggs from one piece with the spindle head k *

Is ist gemäss der Erfindung auch. iHöglie&g für äas Aus einand er spreiz en des Dichtrandes ο lose eingesetzte SpreizsolieI¹Oen su 'verwenden, die durch einen vorspringenden Eins at s _s einen Sprengring o.dgl* gehalten werden· Ein Ausführungsbeispiel für diese Bauart veranschaulicht fig β 5· Damit auch in solchen Fällen der Teutilkörper nach der Austrittsseite des Yentils liin abgedichtet ist_t wird erfindimgsgemäss o"berhall) der mittels des Spreng«* ringes r lose eingesetzten Spreizscheibe s (es sonnen, auch mehrere Spreisscheiben iibereinandergesehachtelt wer=» den) eine niembr anartig dünne Zwischenwand q im Ventil·™ körper angeordnete Der Hopf der Spindel I) übt seinen Druck auf diese rieabrane SUS₁, die ihrerseits den Druck über ein Bructestück ρ auf die Spreizscheibe s überträgt_β Die membranartige \7and α kann s^ehr dünn sein_s da sie mir den !Flüssigkeitsdruck aussüSialten braucht, und is übrigen · durch das Weiterleiten der Schliesskraft der Gewindespindel nur auf Druck beansprucht wird* V/enn also die Auflage*» fläche des Kopfes der Gewindespindel und die Auflagefläche des Druckstückes α genügend groas gewählt v/erden» ist eine Üb erbe ans pruclning auch bei sehr dünner/ meinb ger Wandung q. nicht isögliIs is also according to the invention. iHöglie & g for äas spread the sealing edge apart ο use loosely inserted expansion foilI ¹ Oen su 'which are held by a protruding _{insert s} a snap ring or the like * An exemplary embodiment for this design is illustrated in fig. 5 · This also in such cases, the Teutilkörper is sealed liin to the exit side of Yentils _t erfindimgsgemäss o "berhall) by means of the snap« * ring R loosely inserted spreader s (it suns, several Spreisscheiben iibereinandergesehachtelt who = "to) a niembr anartig thin intermediate wall q body in the valve · ™ arranged the Hopf the spindle I) exerts its pressure on these rieabrane SUS _1, in turn, ρ the pressure about a Bructestück to the spreader s transmits _β the membrane-like \ 7and α can s ^ ore be thin _s as they me the fluid pressure needs to be eliminated, and the rest of the fact that the closing force of the threaded spindle is only subjected to pressure by the transmission of the closing force Position * »Make sure that the surface of the head of the threaded spindle and the contact surface of the pressure piece α are sufficiently large» is an overlay on the pruclning even with very thin / narrow walls q. not isögli

p^ f^/ΑΛ. r~ Patentansprüche, p ^ f ^ / ΑΛ. r ~ patent claims,

Claims

Patent claims *

Spreading valve _? In the case of the seat guide, a resiliently resilient one under the action of an axial spindle pressure when closing. A spreading shut-off _{element is introduced 8} characterized in that a spreader element (a) when closing is used to suspend the outer edge (c) by means of a relatively thin-walled piece (d) inside a support element s (e), which is located outside the seat bore on the valve seat or a suitable housing part of the valve,

2 _e spreading valve according to claim 1 _5, characterized in that the surface of the seat or of the valve housing serving as an abutment for the support element (s) surrounding the seat bore is formed as an additional sealing surface.

3 * spreading valve according to claim 1 and 2? characterized »that the sealing surfaces of the additional abutment seal lie outside the flow path of the gas or liquid when the valve is open «.

β Spreader valve according to claims 1 to 3 »characterized in that the recessed upper end face of the seat collar serves as an abutment for the support ring (e) (Pig. I) ₈

5 «spreading valve according to claim I _9, characterized in that the spreading causing the spreading

(a) with a separating sealing ring (e) consists of one piece ", be sw * is welded to this

6, pressure valve according to. _Ff claim 5 characterized gekerm.se leans _t that by annular notches between the sealing ring 'and Spreizlatte the deformability of the spreading "plate is increased ·

7 «Spraizventil according to claim 1, ds by ge2ce: a will or more loosely inserted, and applied by a snap ring (s) _{9 is} a Ansäta o _o _e sm like Dichtungsrancl held Spreisscheiben (s) _# iseichnet that: i.

8 * Spreader valve according to claim 7 _S characterized in that a thin, esibran-like acting partition (q) is inserted between the valve spindle (b) and the spreader disk (s) ₉ which closes the tent body after the tent house side, whereby the Spindle force from the lieiabranv / and (q.) Ai; d? the i3 spreading disc (s) is transferred by an inserted pressure piece (p) »

9 _β Spreiaventil according to claim 1 _s dadfirch gekeniiseichnet. that the sealing edge (c) is suspended from a valve head (k) by means of an aylinarian, conical or bell-shaped, inwardly or outwardly curved, thin-walled piece (d), which extends outside via a preferably ring-shaped intermediate member (e) that is screwed to it the seat bore is supported.

A spr ice valve according to claim 1, characterized in that it is worthwhile in valve seats above the for pressing the Price sealing ring serving zone of the Sitsbolirung an inlet inclined and / or below the Spreiselemerits a guiding circle (o) or an a similar guiding organization

is arranged »which is two-way attached to the preferably thickened middle point of the expansion element ■

11 "Spreizventil nacli claim Ij characterized in 'that the valve serving threaded spindle upper hall) of the screw through which the Yentilfcörper is connected to d. @ T threaded spindle, is provided with a _collar? which served as a stop for the closing movement of the valve spindle