DE2347578A1

DE2347578A1 - Egelventil fuer einen grossen temperaturbereich

Info

Publication number: DE2347578A1
Application number: DE19732347578
Authority: DE
Inventors: Achim Daume
Original assignee: FA WILLI DAUME REGELARMATUREN; WILLI DAUME REGELARMATUREN FA
Current assignee: Daume Achim 3004 Isernhagen De
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2347578C2

Description

Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE - Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

D 5602 LANGENBERG · BÖKENBÜSCH 41 Postfach 86 · Telefon: (02127) 4019 - Telex: 8516895

Patentanmeldung

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Regelventil für einen großen Temperaturterexch

Die Erfindung betrifft ein auch bei hohen Temperaturen für Flüssigkeiten geeignetes Regelventil mit einem Ventilgehäuse mit gegeneinander axial versetzten Eingangs- und Ausgangsstutzen, mit einem mittels einer Spindel in dem Ventilgehäuse in axialer Richtung verstellbaren, im geschlossenen Zustand einem Ventilsitz dichtend anliegenden.Ventilkörper und mit einer Einrichtung zur Entlastung der Ventilspindel von den darauf einwirkenden Drücken zur Erleichterung ihrer Verstellbarkeit.

Bei Stellventilen der beschriebenen Art wirkt im allgemeinen ein erheblicher Flüssigkeitsdruck auf den Ventilkörper ein, wodurch die Verstellung des Ventilkörpers mittels der an diesem angebrachten Spindel außerordentlich erschwert wird, wenn das Ventil nicht mit Einrichtungen zur Druckentlastung versehen ist. Durch diese Druckentlastung wird der auf den Ventilkörper wirkende Druck in entgegengesetzten Eichtungen verteilt,

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so daß nur mehr eine gewisse Restkraft verbleibt, deren Überwindung bei der Verstellung des Ventils ohne weiteres möglich ist. Ein bewehrtes Mittel dazu ist eine Verlängerung des Ventilkörpers zu einem Entlastungskolben, der aus dem eigentlichen Ventilgehäuse abgeschlossen herausgeführt ist. Es ergeben sich in diesem Falle Probleme bei der Dichtung des Entlastungskolbens. Während bei niedrigen Temperaturen, d.h. im Temperaturbereich bis zu ca. 280° C die Dichtung durch ein elastisch verformbares Material vorgenommen werden kann, ist dieses Material bei höheren Temperaturen nicht mehr verwendbar. Üblicherweise verwendet man bei den höheren Temperaturen dagegen eine Packung zu Dichtungsswecken, das sind in Stopfbuchsen angeordnete Packungsschnüre. Solche Packungen haben jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß sich ihre Dimensionen im Laufe der Zeit unter dem Einfluß von Temperatur und Druck in der Weise verändern, daß keine Abdichtung mehr erzielt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein druckentlastetes Eegelventil der vorbeschriebenen Art zu schaffen, dessen Dichtung über weite Temperaturbereiche verwendet werden kann und dessen Dichtung auch über lange Betriebszeiten hinreichend gewährleistet ist. Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Ventil dieser Art zu schaffen, bei dem zur Dichtung Packungen verwendet werden können, ohne daß dabei die Gefahr der Entstehung von Undichtigkeiten bei längeren Betriebsdauern besteht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Entlastungseinrichtung als ein eine Verlängerung des Ventilkörpers in axialer Richtung bildender, in einem koaxial dazu verlaufen-

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den Ansatz des Ventilgehäuses abgedichtet geführter Entlastungskolben ausgebildet ist. Dabei besitzt der koaxial verlaufende Ansatz eine Abstufung und ist mit einem becherförmigen Abschlußteil, dessen offenes Ende das untere Ende des Entlastungskolbens übergreift, nach außen abgeschlossen. Das becherförmige Abshlußteil ist außen abgestuft und wird von einem komplementär abgestuften Ring mit durch Muttern abgesicherten, in die Stirnfläche des Ansatzes eingreifenden Schrauben gehaltert.

Vorteilhafterweise ist bei dem erfindungsgemäßen Ventil das becherförmige Abschlußteil, das den Entlastungskolben an seinem unteren Ende übergreift, in dem koaxial verlaufenden Ansatz des Ventilgehäuses entsprechend der Einstellung der Halterung in seiner axialen Lage einstellbar.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist der Außendurchmesser des Entlastungskolbens dem Durchmesser des Ventilkörpers angepaßt und geringer als der Innendurchmesser des koaxial verlaufenden Ansatzes und des becherförmigen Abschlußteils. Zwischen dem Entlastungskolben und dem Ansatz, sowie dem Abschlußteil bildet sich so ein Eingraum aus, in den eine Dichtung eingesetzt ist.

Zweckmäßigerweise besteht bei dem erfindungsgemäßen Ventil die Dichtung aus einer in dem Ringraum gehaltenen Packung üblicher Bauart, wobei die Packung nach innen durch eine Druckbuchse und nach außen durch eine Abschlußbuchse gesichert ist. Dabei weist die Druckbuchse eine Abstufung auf, mit welcher sie sich an einer entsprechend ausgebildeten inneren Abstufung an der Innenwand des Ansatzes abstützt. Die Abschlußbuchse liegt mit ihrem unteren Rand einer inneren Abstufung an dem Abschlußteil auf.

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Vorteilhafterweise ist bei dem Ventil nach der Erfindung eine Dichtung aus zwei Packungen üblicher Bauart vorgesehen, die in dem Ringraum mittels einer Distanzhülse in axialem Abstand zueinander gehalten sind.

Nach der Erfindung ist bei dem Ventil vorgesehen, daß das Aussenende des Entlastungskolbens im Abstand von dem Innenboden des Abschlußteils und der Innenrand des Abschlußteils im Abstand von der Abstufung des Ansatzes angeordnet ist, und, daß der axiale Stellweg des Abschlußteils maximal so groß ist wie jeder dieser Abstände.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ist in der Abbildung dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert und beschrieben.

Entsprechend der Abbildung besteht das Ventil aus einem allgemein mit 50 bezeichneten Ventilgehäuse, das mit einem Ansatz 1, einem Eingangsstutzen 2 und einem Aus gangs stutzen 2* versehen ist. Der Ansatz Λ verläuft koaxial zum Ventilgehäuse und im allgemeinen in senkrechter Richtung zu den Eingangs- und Ausgangsstutzen, die axial gegeneinander versetzt und durch den Ventilsitz 5 voneinander getrennt sind. Der eigentliche Ventilkörper 3i der in der Abbildung in seiner geschlossenen Stellung gezeigt ist, in welcher er dicht an dem Ventilsitz 5 anliegt, besteht aus mehreren in axialem Abstand zueinander angeordneten Ventilkörpern. Der Ventilkörper 3 ist an seinem oberen Ende mit einer Spindel 4 verbunden, mittels derer der Ventilkörper in axialer Richtung im Ventilgehäuse verstellbar ist, so daß das Ventilgeöffnet und geschlossen werden kann. Der Ventilkörper besitzt an seinem unteren Ende einen Entlastungskolben 6, der aus einem

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Stück mit dem Ventilkörper gebildet ist. Dieser Entlastungskolben erstreckt sich durch den Ansatz 1 an dem Ventilgehäuse 50 hindurch nach außen. Sein Innendurchmesser entspricht dem größten Durchmesser der Ventilkörper 3 und ist kleiner als der Innendurchmesser des Ansatzes 1. Das untere Ende des Entlastungskolbens ist von einem allgemein becherförmig gestalteten Abschlußteil 7 umgeben, und zwar in der Weise, daß die nach außen vorstehende Stirnfläche des Entlastungskolbens in einem Abstand d von dem Boden des becherförmigen Abschlußteils angeordnet ist. Das becherförmige Abschlußteil 7 greift so weit über den Entlastungskolben 6, daß der Innenrand des Abschlußteils in einem bestimmten Abstand d¹ zu einer Abstufung 8 im Inneren des Ansatzes 1 angeordnet ist. Weiterhin weist das becherförmige Abschlußteil 7 an seiner Außenfläche eine Abstufung 9 und an seiner Innenfläche eine Abstufung 10 auf. Ein mit einer komplementär zu der Abstufung 9 an dem Abschlußteil ausgebildeten inneren Abstufung 11 versehener Ring 12 liegt dem becherförmigen Abschlußteil 7 von außen her an und wird durch Schrauben 20, die mit Muttern 21 gesichert sind, an der Stirnfläche des Ansatzes gehaltert.

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Aus der Abbildung ist erkennbar, daß bei der gegebenen Ausbildung des Entlastungskolbens 6,, des Ansatzes 1 und des Abschlußteils 7 ein offener Ringraum 17 zwischen diesen Teilen verbleibt, deijmit einer Dichtung ausgefüllt ist. Diese Dichtung besteht aus mehreren Teilen, vorzugsweise von außen her zunächst aus einer Abschlußbuchse 1 4-, die um den Entlastungskolben 6 herum geführt ist und mit ihrem unteren Rand der inneren Abstufung iO des becherförmigen Abschlußteils 7 aufliegt. An diese Abschlußbuchse schließt sich eine äußere Packung 15 an, der nach innen eine Distanzhülse 13 folgt. Daran anschliessend ist eine innere Packung 15' vorgesehen, an welche sich eine Druckbuchse 16 anschließt, die mit einer äußeren Abstufung einer Innenstufe 18 in dem Ansatz 1 anliegt.

Diese Ausbildung des Entlastungskolbens und der zwischen diesem und dem Ventilgehäuse befindlichen Dichtung ermöglicht es, zu Dichtungszwecken allein Packungen zu verwenden, die ohne Einechränkung über einen großen Temperaturbereich eingesetzt werden können. Der Nachteil der Packungen, nämlich ihre über lange Betriebsdauern auftretenden Dimensionsveränderungen, ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion dadurch ausgeglichen, daß das becherförmige Abschlußteil 7 mittels seines Halterungsringes 12 und der darin geführten Halterungsglieder 20 und 21 in axialer Richtung verschiebbar ist, also gegen die äußere Stirnfläche des Entlastungskolbens 6 hin. Dabei sind die Abstände d und d¹, sowie die Halterungsglieder 20 und 21 bzw. deren Verbindung mit dem Ansatz 1 so gewählt, daß der Stellweg des Abschlußteils 7 nicht größer als die genannten Abstände werden kann. Weiterhin werden, bedingt durch die Druckverteilung, zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse Entlastungsräume gebildet, zu denen auch der zwischen dem Abschlußteil 7 und der Stirnfläche des Entlastungskolbens 6 bestehende Raum gehört, so daß das Ventil leichter von seiner Spindel 4- her verstellbar ist«

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Claims

- 7 Patentansprüche

1.)Regelventil für Flüssigkeiten, das auch "bei hohen Temperaturen verwendbar ist, mit einem Ventilgehäuse mit gegeneinander axial versetzten Eingangs- und Ausgangsstutzen, mit einem mittels einer Spindel in dem Ventilgehäuse in axialer Richtung verstellbaren, im geschlossenen Zustand einem Ventilsitz dichtend anliegenden Ventilkörper und mit einer Einrichtung zur Entlastung der Ventilspindel von den darauf einwirkenden Drücken zur Erleichterung ihrer Verstellbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung einen eine Verlängerung des Ventilkörpers (3) in axialer Richtung bildenden, in einem koaxial dazu verlaufenden Ansatz (1) des Ventilgehäuses (50) abgedichtet geführten Entlastungskolben (6) aufweist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der koaxial verlaufende Ansatz (1) eine Abstufung·(8) besitzt und mit einem becherförmigen Abschlußteil (7)» dessen offenes Ende das untere Ende des Entlastungskolbens übergreift, nach außen abgeschlossen ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Abschlußteil (7) außen abgestuft ist und von einem komplementär abgestuften Ring (12) mit durch Muttern (21) abgesicherten, in die Stirnfläche des Ansatzes (1) eingreifenden Schrauben (20) gehaltert ist.

4-. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Abschlußteil (7) in dem koaxial verlaufenden Ansatz (1)

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des Ventilgehäuses (50) entsprechend der Einstellung der Halterung (11, 12, 20, 21) in seiner axialen Lage einstellbar ist.

5. Ventil nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser"des Entlastungskolbens (6) dem Durchmesser des Ventilkörpers (3) angepaßt und geringer ist als der Innendurchmesser des koaxial verlaufenden Ansatzes (1) und des becherförmigen Abschlußteils (7)·

6. Ventil nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (17) zwischen dem Entlastungskolben (6) und dem Ansatz (1) und dem Abschlußteil (7) eine Dichtung (15) angeordnet ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) aus einer in dem Ringraum gehaltenen Packung üblicher Bauart besteht, und, daß die Packung nadh innen durch eine Druckbuchse (16) und nach außen durch eine Abschlußbuchse (14) gesichert ist.

8. Ventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbuchse (i6) eine Abstufung aufweist und sich an einer entsprechend ausgebildeten inneren Abstufung (18) an der Innenwand des Ansatzes (1) abstützt, und, daß die Abschlußbuchse (14) mit ihrem unteren Rand einer inneren Abstufung (10) an dem Abschlußteil (7) aufliegt.

9. Ventil nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Dichtung aus zwei in dem Ringraum (17) mittels einer Distanzhülse (13) in axialem Abstand gehaltenen Packungen (15, 15*) üblicher Bauart besteht.

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10. Ventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenende des Entlastungskolbens (6) im Abstand von dem Innenboden des Abschlußteils (7) und der Innenrand des Abschlußteils im Abstand von der Abstufung (8) • des Ansatzes (1) angeordnet ist, und, daß der axiale Stellweg des Abschlußteils maximal so groß ist wie jeder dieser Abstände (d; d¹).

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