DE2257096A1 - VALVE ARRANGEMENT - Google Patents

Description

DR. MULLER-BORi; DiPL-PhYS-Un-MANlTZ DIPL-CHEM. DR. DEUFELDR. MULLER-BORi; DiPL-PhYS-Un-MANlTZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL

DfPL-IPiG. FiNSTERWALD DlPL-TNG. GRÄMKOWDfPL-IPiG. FiNSTERWALD DlPL-TNG. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE .PATENT LAWYERS.

A 2259 l \, KQy. 1972 A 2259 l \, KQy. 1972

ATOlICC EHERGT Ol CANAM LIMITED' ; OTTAWA, CAHADAATOlICC EHERGT Ol CANAM LIMITED '; OTTAWA, CAHADA

VentilanordnungValve arrangement

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung.The invention relates to a valve arrangement.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Ventilschaft mit einem Ventilgehäuse durch B^lge abzudichten. Bei diesen Vorschlägen wurde festgestellt, daß die Nutzungsdauer der Bälge für eine wirtschaftliche Verwendung bei radioaktiven Hochtemperatur- und Hochdruck-Fluiden von beispielsweise
zu beschränkt ist.It has already been proposed to seal a valve stem with a valve housing by means of bolts. In these proposals it was found that the useful life of the bellows for economical use with high temperature and high pressure radioactive fluids of, for example
is too limited.

von beispielsweise 288°C .(5SO⁰F) und im kp/cm² (2000 psi)for example 288 ° C. (5SO ⁰ F) and in kp / cm ² (2000 psi)

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Ventilanordnung·, bei welcher der Ventilschaft mit dem Ventilgehäuse durch Bälge abgedichtet ist und die Bälge eine längere Nutzungsdauer als bei den bekannten Ventilanordnungen unter Verwendung von Balgdichtungen haben,The object of the invention is to specify a valve arrangement, in which the valve stem is sealed with the valve housing by bellows and the bellows a have a longer service life than the known valve arrangements using bellows seals,

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Dr. Müller-Bort Dr. Manltz · Dr. Deufel · Dlpl.-Inff. Flneferwald . Dlpl.-Ing. GrämkowDr. Müller-Bort Dr. Manltz Dr. Deufel · Dlpl.-Inff. Flneferwald. Dlpl.-Ing. Grämkow

Braunschweig, Am Bürgerparktt β München 22,.Robert-Koch-StraBe t 7 Stu«aart-Bad Cannstatt, MarktstrafleBraunschweig, Am Bürgerparktt Munich β 22 .Robert Koch StraBe t 7 Stu "aart-Bad Cannstatt, Marktstrafle

Telefon (0531) 7388T _Tetef0„ _{(0811) 283β45| Τβ}|_βχ 5.J_{2050 mbpat} Telefon »711) 587281Telephone (0531) 7388T _Tetef0 " _{(0811) 283β45 | Τβ} | _βχ 5.J _{2050 mbpat} Telephone »711) 587281

- Bank: Zentraikaes·Bayer.Volksbanken, München, Kto.-Nr. 8822 Postscheck: München 954B5- Bank: Zentraikaes · Bayer. Volksbanken, Munich, account no. 8822 Post check: Munich 954B5

Eine erfindungsgemässe Ventilanordnung besitzt ein Gehäuse mit einem Ventilschaftsitz, der als Dichtfläche dient, um einen Transportfluidkanal durch das Gehäuse abzudichten und einer Ventilschaftbohrung, die sich durch das Gehäuse nach innen erstreckt und am Ventilschaft sitz endet, wobei ein innerer Teil der Ventilschaftbohrung einen relativ grösseren Querschnitt als der übrige Teil hat, um einen ringförmigen Hohlraum zu bilden, der sich von einem verengten Teil nach innen erstreckt, einen Ventilschaft, der in dem verengen Teil gleitbar ist und sich längs der Ventilschaftbohrung erstreckt, um eine Dichtfläche am Ventilschaft gegen den Ventilschaftsitz abzudichten, eine Dichtung, welche den Ventilschaft in dem verengten Teil abdichtet, drei Bälge in dem ringförmigen Hohlraum in Hintereinanderschaltung längs diesem und um den Ventilschaft herum, von welchenBälgen ein innerer am inneren Ende mit einem Teil des Ventilschaftes benachbart dar Dichtfläche abgedichtet ist, ein äusseres Ende mit dem inneren Balg und ein benachbartes Ende eines zwischenliegenden Balges mit dem Gehäuse abgedichtet ist, ein äusseres Ende des zwischenliegenden Balges sowie ein äusserer Balg mit dem Ventilschaft abgedichtet sind und ein äusseres Ende des äusseren Balges mit dem Gehäuse abgedichtet ist, so daß die drei Bälge den ringförmigen Hohlraum in vier Volumen abdichten, von welchen das erste ein Tranεportfluidhohlraum um den inneren Balg herum ist und von dem Transportfluidkanal ausgeht, ein zweites Volumen durch einen primären Pufferfluidhohlraum innerhalb des inneren Balges und des zwischenliegenden Balges gebildet wird, ein drittes Volumen durch einen sekundären Pufferfluidhohlraum, um den zwischenliegenden Balg und den äusseren Balg herum gebildet wird und das vierte Volumen durch einen Steuerfluidhohlraum gebildet wird, der sichA valve arrangement according to the invention has a Housing with a valve stem seat that serves as a sealing surface around a transport fluid channel through the housing to seal and a valve stem bore that is extends inwardly through the housing and ends at the valve stem seat, with an inner portion of the valve stem bore has a relatively larger cross-section than the remaining part, around an annular cavity to form, which extends inwardly from a constricted part, a valve stem which constricts in the Part is slidable and extends along the valve stem bore to oppose a sealing surface on the valve stem to seal the valve stem seat, a seal which sealing the valve stem in the narrowed part, three bellows in the annular cavity in series along this and around the valve stem, of which bellows an inner one at the inner end with one Part of the valve stem adjacent to the sealing surface is sealed, an outer end with the inner bellows and an adjacent end of an intermediate bellows is sealed to the housing, an outer end of the intermediate bellows and an outer bellows are sealed with the valve stem and an outer end of the outer bellows is sealed to the housing, so that the three bellows the annular cavity in four Seal volume, the first of which is a transport fluid cavity is around the inner bellows and emanates from the transport fluid channel, a second volume through a primary buffer fluid cavity within the inner bellows and the intermediate bellows, a third volume is formed by a secondary buffer fluid cavity, is formed around the intermediate bellows and the outer bellows and the fourth volume is formed by a control fluid cavity that extends

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von der Innenseite des äusseren Balges zu dem verengten Teil erstreckt, einen Einfüllkanal für das primäre Pufferfluid, der.sich durch das Gehäuse zum primären Pufferfluidhohlraum erstreckt, einen Einfüllkanal für das sekundäre Puffer-fluid, der sich durch das Gehäuse zum sekundären.Pufferfluidhohlraum erstreckt, einen Steuerfluideinfüllkanal, der sich durch das Gehäuse zum Steuerfluidhohlraum erstreckt, ein Ventilbetätigungsorgan, das mit dem Ventilschaft verbunden ist, um diesen zu bewegen, so daß dessen Dichtfläche in Anlage an den Ventilschaftsitz bzw. von diesem weg mittels des Steuerfluids bewegt wird, und eine Einrichtung für die Zufuhr von unter Druck stehendem Steuerfluid zum Steuerfluidhohlraum und zur Betätigung des Ventilbetätigungsorgans mit im wesentlichen dem gleichen Druck.from the inside of the outer bellows to the narrowed one Part extends, a filling channel for the primary buffer fluid, der.sich through the housing to the primary buffer fluid cavity extends, a filling channel for the secondary buffer fluid, which extends through the housing to secondary.buffer fluid cavity extends, a control fluid filling channel, which extends through the housing to the control fluid cavity extends, a valve actuator connected to the valve stem to move it, so that its sealing surface is moved in contact with the valve stem seat or away from it by means of the control fluid and means for supplying pressurized control fluid to the control fluid cavity and for actuating the valve actuator with essentially the same pressure.

In der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Ventilanordnung in Seitenansicht und im Schnitt dargestellt.The accompanying drawing shows, for example, an embodiment of a valve arrangement according to the invention shown in side view and in section.

Wie ersichtlich, besitzt die Ventilanordnung ein Gehäuse 1 mit einem Ventilschaftsitz 2, der als Dichtfläche zur Abdichtung eines Transportfluidkanals 4 durch das Gehäuse 1 dient, und mit einer Ventilschaftbohrung 6, die sich durch das Gehäuse 1 nach innen erstreckt und am Ventilschaftsitz 2 endet, wobei ein innerer Teil der Ventilschaftbohrung 6 von relativ grösserem Querschnitt als der übrige Teil ist, um einen ringförmigen Hohlraum 8 zu bilden, der sich von einem verengten Teil 10 nach innen erstreckt. Der Ventilschaft 12 weist einen Spindelteil 13 auf, der in dem verengten Teil 10 gleitbar ist und sich längs der Ventilschaftbohrung 6 erstreckt, um eine Dichtfläche 14 gegen den Ventilschaftsitz 2 abzudichten. Eine Dichtung, welche die Form einer O-Ring_vDichtung 16 hat, dichtet den Ventilschaft 12 im verengtenAs can be seen, the valve arrangement has a housing 1 with a valve stem seat 2, which serves as a sealing surface for sealing a transport fluid channel 4 through the housing 1, and with a valve stem bore 6 which extends inwardly through the housing 1 and ends at the valve stem seat 2, with an inner part of the valve stem bore 6 is of relatively larger cross-section than the remaining part, in order to form an annular cavity 8 which extends inwardly from a narrowed part 10. The valve stem 12 has a spindle part 13 which is slidable in the narrowed part 10 and extends along the valve stem bore 6 in order to seal a sealing surface 14 against the valve stem seat 2. A seal, which has the form of an O-ring _v seal 16, seals the valve stem 12 in the constricted

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Teil 10 ab· In dem ringförmigen Hohlraum 8 sind drei Bälge 18, 20 und 22 angeordnet und länge diesem und um den Ventilschaft 12 herum hintereinandergeechaltet. Der innere mit 18 bezeichnete Balg ist am inneren Ende 2H durch einen Bund 26 gegen einen Teil des Ventilschaftes 12 benachbart der Dichtfläch· If abgedichtet. Das äussere Ende 28 des inneren Balges 16 und das benachbarte Ende 30 des mit 20 bezeichneten zwischenliegenden Balges sind gegen einen Bundteil 32 des Gehäuses 1 abgedichtet; das äussere Ende 3t des zwischenliegenden Balgeβ 20 und das innere benachbarte Ende 36 des, mit 22 bezeichneten äusseren Balges sind durch einen Bund 38 gegen den Ventilschaft 12 abgedichtet· Das äussere Ende 40 des äusseren Balges 22 ist gegen einen Bundteil42 des Gehäuses 1 abgedichtet. Durch die Abdichtung der Enden der Bälge 18, 20 und 22 in der beschriebenen Weise wird der ringförmige Hohlraum 8 in vier Volumen abgedichtet. Das erste Volumen ist ein Transportfluidhohlraum HH uv den inneren Balg 18 herum und geht vom Transportfluidkanal 4 aus· Das zweite Volumen ist ein primärer Pufferfluidhohlraum HS innerhalb des inneren Balges 18 und des zwischenliegenden Balges 20. Das dritte Volumen ist ein sekundärer Pufferfluidhohlraum H8 um den zwischenliegenden Balg 20 und den äusseren Balg 22 herum. Das vierte Volumen ist ein Steuerfluidhohlraum 50 innerhalb des äusseren Balges 22 und benachbart dem verengten Teil 10. Ein Einfüllkanal 5 2 für das primäre Pufferfluid erstreckt sich durch den Bundteil 32 des Gehäuses 1 zu dem primären Pufferfluidhohlraum 46. Ein Einfüllkanal 54 für das sekundäre Pufferfluid erstreckt sich durch einen mit einem Flansch versehenen Teil 56 des Gehäuses zum sekundären Pufferfluidhohlraum 48. Ein Steuerfluideinfüllkanal 58 erstreckt sich durch das Gehäuse 1, Ein Ventilbetätigungsorgan, das allgemein mit 60 bezeichnet ist, ist mit dem Ventilschaft 12 verbunden, um diesen zuPart 10 from · Three bellows 18, 20 and 22 are arranged in the annular cavity 8 and are connected one behind the other along this and around the valve stem 12. The inner bellows, designated 18, is sealed at the inner end 2H by a collar 26 against a part of the valve stem 12 adjacent to the sealing surface If. The outer end 28 of the inner bellows 16 and the adjacent end 30 of the intermediate bellows designated by 20 are sealed against a collar part 32 of the housing 1; the outer end 3t of the intermediate bellows 20 and the inner, adjacent end 36 of the outer bellows designated by 22 are sealed against the valve stem 12 by a collar 38.The outer end 40 of the outer bellows 22 is sealed against a collar part 42 of the housing 1. By sealing the ends of the bellows 18, 20 and 22 in the manner described, the annular cavity 8 is sealed in four volumes. The first volume is a transport fluid cavity HH uv around the inner bellows 18 and emanates from the transport fluid channel 4. The second volume is a primary buffer fluid cavity HS within the inner bellows 18 and the intermediate bellows 20. The third volume is a secondary buffer fluid cavity H 8 around the intermediate bellows 20 and the outer bellows 22 around. The fourth volume is a control fluid cavity 50 within the outer bellows 22 and adjacent to the constricted portion 10. A fill channel 52 for the primary buffer fluid extends through the collar portion 32 of the housing 1 to the primary buffer fluid cavity 46. A fill channel 54 for the secondary buffer fluid extends extends through a flanged portion 56 of the housing to the secondary buffer fluid cavity 48. A control fluid fill passage 58 extends through the housing 1. A valve actuator, indicated generally at 60, is connected to the valve stem 12 for closing

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bewegen, so daß die Dichtfläche It mit Hilfe des Steuerfluids in Auflage auf den Ventilschaftsitz 2 bzw. von diesem weg bewegt werden kann. Eine allgemein mit 62 bezeichnete Einrichtung dient dazu, unter Druck stehendes Steuerfluid dem Steuerfluidhohlraum 50 zuzuführen und das Venti!betätigungsorgan 60 mit im wesentlichen dem gleichen Druck zu betätigen.move so that the sealing surface It with the help of the control fluid in support of the valve stem seat 2 or of this way can be moved. A generally designated 62 device is used to stand under pressure To supply control fluid to the control fluid cavity 50 and the valve actuator 60 with essentially the press the same pressure.

Das Gehäuse 1 wird durch einen ein Transportfluid enthaltenden Teil 64, den Bundteil 32, einen ein sekundäres Pufferfluid enthaltenden Teil 66, einen ringförmigen Sitz 68, den Bundteil 42, einen ein Steuerfluid enthaltenden Teil 70 und einen Endstopfen 7 2 gebildet. Der Teil 64, der Bundteil 32 und der Teil 66 sind zusammengespannt und gegeneinander abgedichtet, für welchen Zweck Klemmbolzen und Muttern, von denen ein Paar dargestellt und mit 74_s 76 bezeichnet sind, sowie O-Ring-^V Dichtungen 78 und 80 dienen. Der Teil 66, der ringför- · mige Sitz 68, der Bundteil 42 und der Teil 70 sind zusammengespannt und- gegeneinander abgedichtet durch Klemmbolzen und -Muttern, von denen ein Paar dargestellt und mit 82, 84 bezeichnet sind, und Dichtungen 86 und 88. Der Teil 70 und der Endstopfen 72 sind durch Bolzen 90 zusammengespannt und durch eine 0-Ring-Dichtung 92 gegeneinander abgedichtet« 'The housing 1 is formed by a part 64 containing a transport fluid, the collar part 32, a part 66 containing a secondary buffer fluid, an annular seat 68, the collar part 42, a part 70 containing a control fluid and an end plug 72. The part 64, the collar part 32 and the part 66 are clamped together and sealed against each other, for which purpose clamping bolts and nuts, a pair of which are shown and _{denoted by 74 s} 76, and O-ring ^V seals 78 and 80 are used. The part 66, the annular seat 68, the collar part 42 and the part 70 are clamped together and sealed against one another by clamping bolts and nuts, a pair of which are shown and designated by 82, 84, and seals 86 and 88. The part 70 and the end plug 72 are clamped together by bolts 90 and sealed against one another by an O-ring seal 92 «'

Der Ventilschaftsitz 2 ist eine schräge, konkave ringförmige Fläche, die dem Ventilschaft 12 zugekehrt ist, und die Dichtfläche 14 ist eine schräge konvexe ringförmige Fläche zur Anlage an dem Ventilschaftsitz.The valve stem seat 2 is an inclined, concave annular surface which faces the valve stem 12, and the sealing surface 14 is an oblique convex annular one Area for contact with the valve stem seat.

Der Transportfluidkanal 4 im Teil 64 wird durch zwei Teile gebildet, nämlich durch einen Einlaß 94 und einen Auslaß 96, die in der Längsrichtung versetzt sind derart, daß sich der Auslaß 96 oberhalb des EinlassesThe transport fluid channel 4 in the part 64 is through two Parts formed by an inlet 94 and an outlet 96 which are offset in the longitudinal direction such that the outlet 96 is above the inlet

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befindet und der Ventilschaftsitz 2 zwischen ihnen liegt· Der Ventilschaft 12 ist in dem Bundteil 32 gleitbar, in welchem ein Kanal 98 für das primäre Pufferfluid vorgesehen ist, der sich längs des Ventilschaftes 13 erstreckt und das primäre Pufferfluid innerhalb des inneren Balges 18 mit dem primären Pufferfluid innerhalb des zwischenliegenden Balges 20 miteinander verbindet. Der Ventilschaft 12 ist ferner in dem Bundteil 4 2 gleitbar, in welchem ein Steuerfluidkanal 100 vorgesehen ist» der sich längs des Ventilschaftes 12 erstreckt, um daß Steuerfluid innerhalb des äusserenBalges 22 mit dem Steuerfluid zum verengten Teil 10 zu verbinden·and the valve stem seat 2 lies between them The valve stem 12 is slidable in the collar part 32 in which a channel 98 for the primary buffer fluid is provided which extends along the valve stem 13 and the primary buffer fluid within the inner bellows 18 with the primary buffer fluid inside of the intermediate bellows 20 connects to one another. The valve stem 12 is also slidable in the collar part 4 2, in which a control fluid channel 100 is provided which extends along the valve stem 12 in order that Control fluid within the outer bellows 22 with the To connect control fluid to the narrowed part 10

Der Teil 70 weist einen zylindrischen Hohlraum 102 auf, welcher das Venti!betätigungsorgan 60 enthält, und einen Steuerfluidkanal 104, der mit demjenigen Teü des Hohlraums 102, der sich unterhalb des Ventilbetätigungsorgans 60 befindet, in Verbindung steht. Im Endstopfen 72 steht ein Steuerfluidkanal 106 mit demjenigen Teil des Hohlraumes 102 in Verbindung, der sich oberhalb des Ventilbetätigungsorgans 60 befindet. Das Ventilbetätigungsorgan wird durch einen Kolben 108 gebildet» der im zylindrischen Hohlraum 102 in der Längsrichtung des Ventilschaftes 12 gleitbar und an dem Spindelteil 13 befestigt ist, wobei eine 0-Ring-Dichtung 110 den Kolben 108 im zylindrischen Hohlraum 102 abdichtetThe part 70 has a cylindrical cavity 102, which contains the valve actuator 60, and a control fluid channel 104 which is connected to that part of the Cavity 102, which is located below the valve actuator 60, is in communication. In the end plug 72 is a control fluid channel 106 with that part of the cavity 102 in connection, which is above of the valve actuator 60 is located. The valve actuator is formed by a piston 108 » which is slidable in the cylindrical cavity 102 in the longitudinal direction of the valve stem 12 and on the spindle part 13 is attached, with an O-ring seal 110 den Piston 108 seals in the cylindrical cavity 102

Die Einrichtung 6 2 für die Zufuhr des Steuerfluxda zum Steuerfluidhohlraum 50 und zur Betätigung des Ventilbetätigungsorgans 60 mit im wesentlichen dem gleichen Druck weist eine unter Druck stehende Steuerfluidquelle 112 auf, die durch eine Rohrleitung 11t mit einem Vierwegeventil 116 verbunden ist, ferner eine Ableit-The device 6 2 for the supply of the Steuerfluxda to Control fluid cavity 50 and for actuating the valve actuator 60 at substantially the same pressure has a source of control fluid under pressure 112, which is connected by a pipe 11t to a four-way valve 116, furthermore a discharge

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Rohrleitung 118, die mit dem Vierwegeventil 116, verbunden ist, Rohrleitungen 120 und 122, welche das
Vierwegeventil 116 mit den Kanälen 1OH und 106 verbinden, uhd eine Rohrleitung 121, welche die Rohrleitung IW mit dem Kanal 58 verbindet. Eine Ableit-Rohrleitung 126 ist mit dem Ventil 116 verbunden.Pipeline 118, which is connected to the four-way valve 116, pipelines 120 and 122, which the
Connect four-way valve 116 to channels 1OH and 106, uhd a pipeline 121 which connects pipeline IW to channel 58. A drain pipe 126 is connected to the valve 116.

Im Betrieb befindet sich, wenn die Ventilanordnung sich in dem in der Zeichnung gezeigten Zustand befindet, der Ventilschaft 12 in der Schließstellung, in welcher eine Strömung von Transportfluid vom Einlaß 94 zum Auslaß 96 verhindert ist. Wenn sich der Ventilschaft in~ der Schließstellung befindet, ist die Oberseite des Kolbens 108
durch Steuerfluid von der Quelle 112 über die Rohrleitung 114, das Ventil 116 und die Rohrleitung 122 druckbelastet. Die Unterseite des Kolbens 108 ist über die Rohrleitung 120 und das Ventil 116 mit der Ableit-Rohrleitung 126
verbunden.In operation, when the valve arrangement is in the state shown in the drawing, the valve stem 12 is in the closed position in which a flow of transport fluid from the inlet 94 to the outlet 96 is prevented. When the valve stem is in the closed position, the top of the piston is 108
pressurized by control fluid from source 112 via conduit 114, valve 116 and conduit 122. The lower side of the piston 108 is connected to the discharge pipe 126 via the pipe 120 and the valve 116
tied together.

Der Steuerfluxdhdhlraum 50 steht von der Quelle 112 her über die Rohrleitungen 114 und 124 ebenfalls unter Druck, wodurch wiederum das sekundäre Pufferfluid in dem Hohlraum 48 für dieses druckbelastet wird, worauf das primäre Pufferfluid in dem Hohlraum 46 für dieses unter Druckbelastung gebracht wird,und schließlich steht das Transportfluid im Transportfluidhohlraum 44 unter Druckbelastung· Das Steuerfluid, das sekundäre Pufferfluid, das
primäre Pufferfluid und das Steuerfluid im Steuerfluidhohlraum 44 stehen daher alle im wesentlichen unter dem gleichen Druck. Falls einer der Bälge 18, 20 oder 22
beschädigt ist, erfolgt jedes.Lecken als Durchsickern
durch den Balg,The control fluxdhdhlraum 50 is also pressurized from the source 112 via the conduits 114 and 124, which in turn pressurizes the secondary buffer fluid in the cavity 48 for this, whereupon the primary buffer fluid in the cavity 46 for this is pressurized, and finally the transport fluid in the transport fluid cavity 44 is under pressure load · the control fluid, the secondary buffer fluid, the
primary buffer fluid and the control fluid in control fluid cavity 44 are therefore all under substantially the same pressure. If one of the bellows 18, 20 or 22
damaged, any leakage occurs as a leakage
through the bellows,

Wenn der Ventilschaft 12 in die Offenstellung bewegt
werden soll, wird das Ventil 116 betätigt, um SteuerfluidWhen the valve stem 12 moves to the open position
is to be operated, the valve 116 is actuated to control fluid

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unter Druck über die Rohrleitung 120 der Unterseite des Kolbens 108 zuzuführen und die Oberseite des Kolbens 108 mit derAbleit-Rohrleitung 126 durch die Rohrleitung 122 zu verbinden· Wenn sich der Ventilschaft 12 nach oben bewegt, wird der Balg 18 etwas geschlossen, während der Balg 20 um den gleichen geringen Betrag geöffnet wird, so daß das Volumen des primären Pufferfluidhohlraums 4 6 im wesentlichen konstant bleibt* Der Balg 22 wird um den gleichen Betrag geschlossen, um den der Balg geöffnet wird, so daß das Volumen des Hohlraums 48 für das sekundäre Pufferfluid im wesentlichen konstant bleibt«under pressure via the pipe 120 of the underside of the Plunger 108 feed and the top of plunger 108 with drain pipe 126 through pipe 122 to connect · When the valve stem 12 moves upwards, the bellows 18 is closed somewhat, during the Bellows 20 is opened by the same small amount, so that the volume of the primary buffer fluid cavity 4 6 remains essentially constant * The bellows 22 is closed by the same amount that the bellows is opened, so that the volume of the cavity 48 for the secondary buffer fluid remains essentially constant "

Die beschriebene Ventilanordnung tat daher die folgenden Vorteile:The valve assembly described therefore did the following Advantages:

1) Der Beitrag des Druckes der Fluide zum Spannungszustand in den Bälgen 18, 20 und 22 kann praktisch ausgeschaltet werden, da die Drücke innerhalb und ausserhalb der Bälge 18, 20 und 22 einander weitgehend angenähert sind.1) The contribution of the pressure of the fluids to the state of tension in the bellows 18, 20 and 22 can practically be eliminated because the pressures inside and outside the bellows 18, 20 and 22 are largely approximated to one another.

2) Das Fehlen eines Druckabfalls an den Bälgen 18, 20 und 22 ermöglicht eine Vielseitigkeit bei der Wahl der Bälge 18, 20 und 22 hinsichtlich der verwendeten Materialien und der Zahl der erforderlichen Lagen. Eb kann das Gewicht auf die wünschenswerten Eigenschaften der Materialien statt auf deren Festigkeit gelegt werden.2) The lack of pressure drop across the bellows 18, 20 and 22 allows for versatility in the choice of bellows 18, 20 and 22 in terms of the materials used and the number of layers required. Eb can add weight to the desirable properties of the materials instead of their strength.

3) Die neuartige Anordnung der Bälge 18, 20 und 22 macht es möglich, daß sogar zwei der Bälge ausfallen können, bevor ein Auswechseln erforderlich ist.3) The novel arrangement of the bellows 18, 20 and 22 makes it possible that even two of the bellows fail before replacement is required.

Ό Das Fluid innerhalb und ausserhalb jedes Balges 18,Ό The fluid inside and outside each bellows 18,

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20 und 22 bewirkt eine hydraulische Dämpfung irgendwelcher Resonanzschwingungen, welche gegebenenfalls durch das Transportfluid oder durch eine angebaute Schwingungen erzeugte Maschine angeregt werden können.20 and 22 cause hydraulic damping of any Resonance vibrations, which may be caused by the transport fluid or by an attached vibrations generated machine can be excited.

5) Ausserdem wird der potentielle Reibungsverschleiß zwischen den Bälgen 18, 20 und 22 und dem Ventilschaft 12 sowie zwischen den Bälgen 18, 20 und 22 und dem Gehäuse 1 wegen der Schmierwirkung des Fluids herabgesetzt·5) In addition, the potential frictional wear between the bellows 18, 20 and 22 and the valve stem 12 as well as between the bellows 18, 20 and 22 and the housing 1 due to the lubricating effect of the fluid

6) Oa die vollständige Einheit hermetisch abgedichtet ist, d,h, keine dynamischen Dichtungen verwendet werden,ist keine Abstttzdichtung erforderlich, um einen Vollausfall zu verhindern·6) Oa the complete unit is hermetically sealed, i.e. no dynamic seals are used no spacer seal required for a full failure to prevent·

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Claims (1)

Patent anaprüche ι Patent claims ι Ventilanordnung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1) mit einem Ventilschaftsitz (2), der eine Dichtfläche zum Abdichten eines Transportfluidkanals (1) durch das Gehäuse (1) bildet, und eine Ventilichaftbohrung (8), die sich nach innen durch das Gehäuse (1) erstreckt und am Ventilschaftsits (2) endet, wobei «ist innerer Teil der Ventilschaftbohrung (6) von einen relativ grösseren Querschnitt als der übrige Teil ist, um einen ringförmigen Hohlraum (8) zu bilden, der sich von einem verengten Teil (10) nach Innen erstreckt, ein Ventilschaft (12), der in dem verengten Teil (10) gleitbar angeordnet ist und sich längs der Ventil·cstiaft* bohrung (6) erstreckt, um eine Dichtfläche (11) am Ventilschaft (12) gegen den Ventilschaftsits (2) abzudichten, eine Dichtung (18), die den Ventilschaft (12) in dem verengten Teil UO) abdichtet, drei Bilge (18, 20, 22) in dem ringförmigen Hohlraum (8) und in Hintereinanderschaltung, um dessen Länge und um den Ventilschaft (12) herum, von welchen Bälgen der innere (18) am inneren Ende (2H) an einem Teil des Ventilschaftes (12) benachbart der Dichtfläche (11) abgedichtet ist, das äussere Ende (28) des inneren Balges (18) und das benachbarte Ende des ζwiec-henliegenden Balges mit dem Gehaue« (1) abgedichtet sind, das äuseere Ende (31) des zwischenliegenden Balges (20) und das benachbarte innere Ende (36) des äusseren Balges (22) mit dem Ventilschaft (12) abgedichtet ist und das äuesere Ende (10) des äusseren Balges (22) mit dem Gehäuse (J)Valve arrangement, characterized by a housing (1) with a valve stem seat (2) which has a sealing surface for sealing a transport fluid channel (1) through the housing (1), and a valve shaft bore (8), which extends inwardly through the housing (1) and terminates at the valve stem seat (2), where «is the inner part of the valve stem bore (6) has a relatively larger cross-section than the remaining part, to form an annular cavity (8) extending inwardly from a narrowed part (10), a valve stem (12) which is slidably arranged in the narrowed part (10) and extends along the valve Bore (6) extends to seal a sealing surface (11) on the valve stem (12) against the valve stem seats (2), a seal (18) which the valve stem (12) in the narrowed part UO) seals three bilges (18, 20, 22) in the annular cavity (8) and in Series connection, by its length and by the Valve stem (12), of which the inner bellows (18) is sealed at the inner end (2H) on a part of the valve stem (12) adjacent to the sealing surface (11), the outer end (28) of the inner bellows (18) and the adjacent end of the ζwiec-henliegend Bellows with the housing «(1) are sealed, the outer End (31) of the intermediate bellows (20) and the adjacent inner end (36) of the outer bellows (22) is sealed with the valve stem (12) and the outer End (10) of the outer bellows (22) with the housing (J) 3U9828/03593U9828 / 0359 abgedichtet ist, so daß die drei Bälge (18 _e 20, 22 j den ringförmigen Hohlraum (18) zu vier Volumen abidichten, ein erstes Volumen einen Transportfluidhohlraum (H4) um den inneren Balg (18) herum bildet und mit dem Transportfluidkanal (U) in Verbindung steht, ein zweites Volumen einen primären Pufferfluidhohlraum (46) innerhalb des inneren Balges (18) und des zwischenliegenden Balges (20) bildet, ein drittes Volumen einen sekundären Pufferfluidhohlraum um den zwischenliegenden Balg (20) und den äusseren Balg (22) herum bildet, und das vierte Volumen ein Steuerfluidhohlraum (50) ist, der sich von innerhalb des äusseren Balges (22) zum verengten Teil (10) erstreckt, ein Füllkanal (5 2) für das primäre Pufferfluid sich durch das Gehäuse (1) zu dem primären Pufferfluidhohlraum (46) erstreckt, ein Füllkanal (54) für das sekundäre Pufferfluid sich durch das Gehäuse (1) zum, sekundären Pufferfluidhohlraum (48) erstreckt, einen Steuerfluidfüllkanal (58), der sich durch das Gehäuse (1) zum Steuerfluidhohlraum (50) erstreckt, ein Ventilbetätigungs· organ (60), das mit dem Ventilschaft (12) verbunden ist₉ um den letzteren zu bewegen und dadurch die Dichtfläche (11) an diesem in Auflage auf dem Ventilschaftsitz (2) mittels des Steuerfluids bzw. von diesem Sitz wegzubewegen und eine Einrichtung für die Zufuhr von unter Druck stehenden Steuerfluid zu dem Steuerfluidhohlraum (50) und zur Betätigung des Ventilbetätigungsorgans (60) im.wesentliehen mit dem gleichen Druck,is sealed so that the three bellows (18 _e 20, 22 j seal the annular cavity (18) to four volumes, a first volume forms a transport fluid cavity (H4) around the inner bellows (18) and with the transport fluid channel (U) communicates, a second volume forms a primary buffer fluid cavity (46) within the inner bellows (18) and the intermediate bellows (20), a third volume forms a secondary buffer fluid cavity around the intermediate bellows (20) and the outer bellows (22) forms, and the fourth volume is a control fluid cavity (50) which extends from inside the outer bellows (22) to the constricted part (10), a filling channel (5 2) for the primary buffer fluid through the housing (1) to the primary buffer fluid cavity (46), a filling channel (54) for the secondary buffer fluid extends through the housing (1) to the secondary buffer fluid cavity (48), a control fluid filling channel (58) which extends through the housing (1) to the Ste extends uerfluidhohlraum (50), a valve actuating · organ (60) which is connected to the valve stem (12) ₉ to move the latter and thereby the sealing surface (11) or on that bearing on the valve stem seat (2) by means of the control fluid . to move away from this seat and means for supplying pressurized control fluid to the control fluid cavity (50) and for actuating the valve actuator (60) at essentially the same pressure, 2, Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilbetätigungsorgan (60) durch einen Kolben2, valve arrangement according to claim 1, characterized in that the valve actuating member (60) by a piston 309829/0359309829/0359 22570362257036 (108) gebildet wird, der am Ventilschaft (3.2) befestigt ist und in einem zylindrischen Teil' (102) des Gehäuses gleitbar ist, der sich von dem verengten Teil (10) nach aus sen erstreckt, und die .Einrichtung (62), durch welche das Steuerfluid unter Druck gesetzt werden kann, eine Steuerfluid-Druckquelle 012) aufweist, ferner ein Ventil (116), welches die Druckquelle (112) mit Teilen der zylindrischen Erweiterung (102) auf jeder Seite des Kolbens (103) verbindet, und Mittel, «reiche die Druckquelle (112) mit dem Steuerfluidhohlr*t» (SO.) verbinden.(108) is formed, which is attached to the valve stem (3.2) and is slidable in a cylindrical part '(102) of the housing, which extends from the narrowed part (10) to the outside, and the .einrichtung (62), through which the control fluid can be pressurized, comprises a control fluid pressure source 012), further a valve (116) which connects the pressure source (112) with parts of the cylindrical extension (102) on each side of the piston (103), and Medium, "reach the pressure source (112) with the control fluid hollow" (SO.) Connect. 3. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaftsitz (2) eine schräge, konkav*. ringförmige Fläche ist, die dem Ventilschaft (12) zugekehrt ist, während die Dichtfläche (I¹O am Ventilschaft (12) eine schräge, konvexe ringförmige Fliehe zur Auflage auf dem Ventilschaftsitz (2) ist·3. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the valve stem seat (2) has an inclined, concave *. is an annular surface facing the valve stem (12), while the sealing surface (I ¹ O on the valve stem (12) is an inclined, convex annular fleece to rest on the valve stem seat (2) <4« Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilschaft (12) zwei Bunde vorgesehen sind, wobei das innere Ende (2%) des inneren Balges (IS) an dem einen (26) der Bunde am Ventilschaft (12) befestigt ist und das äussere Ende (3*0 des zwischenliegenden Balges (20) sowie das innere benachbarte Ende (36) des äusseren Balges (22) am anderen Bund (If) auf dem Ventilschaft (12) befestigt sind.<4 «Valve arrangement according to claim 1, characterized in that that two collars are provided on the valve stem (12), the inner end (2%) of the inner bellows (IS) on one (26) of the collar is attached to the valve stem (12) and the outer end (3 * 0 of the intermediate Bellows (20) and the inner adjacent end (36) of the outer bellows (22) on the other collar (If) are attached to the valve stem (12). Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse voneinander trennbare Teile aufweist, nämlich einen das Transportfluxd.enthaltenden Teil (64), einen Bundteil (32), der gleitbar an dem Ventilschaft (12) angebracht ist, wobei ein erster. Pufferfluidkanal (98) zwischen dem Bund (32) und dem Ventilschaft (12) vorgesehen ist, das äussere. Ende (28) des inneren Balges (18) und "aas benachbarte Ende (26) des inneren Balges (18) an dem Bundteil-(26) befestigt sind, einen das sekundäre Pufferfluid enthaltenden Teil (66), ein das Steuerfluid enthaltenden Teil (70) und eine Endkappe (72).Valve arrangement according to Claim 1, characterized in that the housing has parts which can be separated from one another, namely one containing the transport fluxd. Portion (64), a collar portion (32) slidably attached to the valve stem (12), a first. Buffer fluid channel (98) is provided between the collar (32) and the valve stem (12), the outer one. end (28) of the inner bellows (18) and "aas adjacent end (26) of the inner bellows (18) are attached to the collar part (26), a containing the secondary buffer fluid Part (66), a part (70) containing the control fluid and an end cap (72). JUJ82970359JUJ82970359 Lee r s e 11 eLee r s e 11 e