DE2738235C2 - Hochdrucksitzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdrucksitzventil mit einem Ventilsitz und einem Ventilkörper innerhalb eines Gehäuses, wobei eine Betätigungseinrichtung für den Ventilkörper mit einem schwenkbeweglich gelagerten Antriebshebel und einem innerhalb des Gehäuses untergebrachten ebenfall'·, schwr.nkbeweglich gelagerten Abtriebshebel angeordnet und in der Gehäusewand zwischen dem außerhalb des Gehäuses gelagerten Antriebshebel und dem Abtriebshebel ein gegen den Hochdruck abgedichtetes Betätigungselement an einer solchen Stelle des Bewegungszuges gleitbeweglich gelagert ist, an welcher der Weg für das Betätigungselement erheblich kleiner ist als der des Ventilkörpers.

Der Hochdruckraum von Hochdrucksitzventilen muß hermetisch abgedichtet sein. Bei allen Ventilen, die dieser Forderung genügen, muß für die Betätigung &a mindestens zwei Stellen ein Betätigungselement gegen hermetische Hochdruckabdichtungen bewegt werden, wenn das Element gegenüber der hydraulischen Druckkraft kompensiert sein soll. Die Ausbildung und Anordnung derartiger Hochdruckabdichtungen des Betätigungselementes sind wesentlich mitbestimmend für die Größe der Betätigungsarbeit und damit für die leichte Bedienung und für das geringe Bauvolumen des Ventils.

Die aufzubringende Betätigungsarbeit (Weg · Kraft) besteht überwiegend aus der Überwindung der Reibungsarbeit an den Hochdruckabdichtungen, die sich aus der Reibungskraft und aus dem Weg des Betätigungselementes zusammensetzt

Es sind allgemein Ventile bekannt, deren mit einer Rückstellkraft, insbesondere mit einer Feder belastete Dichtkörper über einen Stößel gegen den anstehenden Hochdruck von ihren Ventilsitzen abgehoben werden. Diese Ventile haben jedoch den Nachteil, daß die zu ihrer Betätigung aufzuwendende Arbeit vergleichsweise groß ist. Durch Veränderung der Obersetzung kann zwar die aufzuwendende Kraft entsprechend verringert werden. Dadurch steigt jedoch das gesamte Bauvolumen des Ventils, wodurch die Bewegungsfreiheit bei beengten Raumverhältnissen beeinträchtigt wird. Außerdem steigt der Material- und Kostenaufwand.

Aus F. Rötscher »Maschinenelemente« 1, Band, Verlag von J. Springer Berlin 1927, S, 473 bis 475, insbesondere Abb. 836 ist ein Rohrbruchventil für waagrechte Dampfleitungen bekannt Bei diesem Rohrbruchventil strömt der Dampf unter gewöhnlichen Verhältnissen durch den geöffneten Ventilspalt hindurch, ohne den Teller zu beeinflussen. Tritt aber in der Rohrleitung ein Bruch ein, sinkt also der Dampfdruck über dem Teller plötzlich, so wird der Teller von dem

ίο sich unterhalb des Tellers ausdehnenden Dampf zugeworfen, wodurch die Leitung abgesperrt und geschlossen gehalten wird. Dieses Ventil kann auch als Schnellschlußventil eingesetzt werden, dagegen nicht als Absperrventil. Die Betätigung des Ventils erfolgt mit Hilfe eines die Bewegung des Handhebels auf das Ventil übersetzenden Gestänges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Das Ventil ist für einen Druck von etwa 60 bar ausgelegt und daher an der Dichtstelle mit wenig Reibung behaftet Die Kompensation der Dichtkräfte ist nicht berücksichtigt Die dadurch entstehende Zusatzreibung wird in Kauf genommen.

Bei dem aus der DE-OS 24 47 425 bekannten Steuerventil für hydraulisch schreitenden Strebausbau ist es vorgesehen, zur Einleitung der Steuervorgänge einen Druckknopf und einen mit diesem verbundenen Stößel von Hand zu betätigen, wobei nut dem Stößel ein Öffnungsventil von seinem Ventilsitz abgehoben wird. Bei diesem Steuerventil muß allerdings der Bedienungsmann große Kräfte aufbringen, da er das Öffnungsventil gegen das unter Hochdruck stehende Medium von seinem Ventilsitz abheben muß, wobei auch noch die Kraft der Feder, die dem Öffnungsventil entgegensteht, überwunden werden muß. Außerdem ist der Reibungskraft des Stößels innerhalb seiner Führung entgegenzu- wirken, da die Stößelführung mit einer Hochdruckdichtung gegen den anstehenden Hochdruck abgedichtet ist Aus dem DE-GM 19 85 466 ist ein Hebelantrieb für ein Maschinenelement bekannt, der aus einem Antriebsund einem Abtriebshebel besteht. iXe beiden einander zugewandten Seiten der beiden Hebel stellen sich als aufeinander abwälzende Kurven dar. Hierbei sind die Hebel mitsamt ihrer Achsen innerhalb eines Ventilgehäuses auf kleinstem Raum untergebracht. Ein Durchtritt eines Betätigungselementes durch das Ventilgehäu- se ist nicht vorhanden, so daß auch keine Abdichtungsprobleme bestehen. Die Betätigung des Antriebshebels erfolgt daher vom Innern des Gehäuses aus.

Federbelastete Kugeln als Ventilkörper, die mit Hilfe eines verschiebbaren Stößels betätigt werden, sind ebenfalls bekannt, vgl. US-PS 32 95 820.

Aus der DE-OS 24 24 226 ist ein Wegeventil mit einer Schaltwelle bekannt, die über einen Betätigungshebel von außen her zu drehen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochdrucksitzventil der einleitend genannten Art zu schaffen, das auch bei hohem Druck nur mit geringen Reibungsverlusten behaftet ist, bei dem also unter möglichst geringem Arbeitsaufwand durch Betätigung von außen der Ventilkörper vom Ventilsitz abgehoben werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Betätigungselement des Abtriebshebels als ein diesen mit dem Antriebshebel verbindender Betätigungsstift ausgebildet ist, der zu beiden Seiten des Abtriebshebels im Gehäuse gelagert und dort mittels Hochdruckdichtungen abgedichtet ist.

Hierdurch gelangt man zu einem Hochdrucksitzventil der einleitend genannten Art, das von außen her zu

bedienen ist, wobei die aufzuwendende Arbeit möglichst klein gehalten wird. Das liegt zunächst daran, daß die Dichtungskräfte an den Dichtstellen durch doppelte Anordnung der Dichtungen kompensiert sind und damit zusätzliche Reibung erzeugende Abstützkräfte vermieden werden. Außerdem werden die Betätigungskräfte nicht durch Dreh- sondern durch Linearbewegungen in das Ventilgehäuse eingeleitet Hierdurch werden die Querschnitte oier Betätigungselemente wegen der besseren Spannungsausnutzung kleiner, was wiederum zu kleineren Reibungskräften an den Dichtungen führt

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Hochdrucksitzventil teilweise im Schnitt und

F i g. 2 den Schnitt längs der Linie H-II der F i g. 1.

Das Hochdrucksitzventil besteht aus einem Ventilgehäuse 10 mit einer Hochdruckleitung 11, die von einem Ventilkörper 12 am Ventilsitz 13 abgedichtet wird. Wird der Ventilkörper 12 von seinem Ventilsitz 13 abgehoben, strömt das unter Hochdruck stehende Medium durch die Verbindungsleitung 14 in den Hochdiuckraum 15 zu der Verbraucherzuleitung 16 und über eine nicht dargestellte Leitung zum Verbraucher.

Auf dem Ventilgehäuse 10 ist ein Lagerbock 17 angeordnet, an dem ein Betätigungshebel 18 schwenkbar gelagert ist Der Hebe! 18 ist an seinem dem Lagerbock 17 zugewandten Ende 19 gabelförmig ausgebildet

innerhalb des Hochdruckraumes 15 ist in der Wand des Ventilgehäuses 10 eine feststehende Achse 20 angeordnet Auf die Achse 20 ist ein Hebel 21 schwenkbar gelagert, der an seinem der Achse 20 zugewandten Ende 22 gabelförmig ausgebildet ist Das gabelförmige Ende 19 des Hebels 18 und das gabelförmige Ende 22 des Hebels 21 sind durch einen linear beaufschlagbaren Betätigungsstift 23 miteinander verbunden, wobei der Betätigungsstift 23 zwischen den Schenkeln der gabelförmigen Enden 19 und 22 durch Haltebolzen 24 bzw. 25 befestigt ist

Der Betätigungsstift 23 ist in einer Durchgangsöffnung 26 und einem Sackloch 27 im Gehäuse 10 verschiebbar angeordnet, wobei die Durchgangsöffnung

26 und das Sackloch 27 mit Hochdnickabdichtungen 28 bzw. 29 versehen sind. Das untere Ende des Sackloches

27 steht mit einer Entlüftungsbohrung 30 in Verbindung. Innerhalb des Ventilgehäuses 10 ist ein Stößel 31 in einer Führungsbuchse 32 angeordnet, der, wenn er vom inneren Hebel 21 beaufschlagt wird, den Ventilkörper 12 von seinem Ventilsitz 13 abhebt. Unterhalb des Hebels 18 ist an der äußeren Wand des Ventilgehäuses 10 eine Konsole 33 befestigt ~<if der sich eine Rückholfeder 34 für den Betätigungshebel 18 abslülzt Durch die Differenz der Hebelarmlängen des

Betätigungsstiftes 23 und des Stößels 31 bezogen auf die Lage Hebelachsen (Lage A des Betätigungsstiftes und Lage 3 des Stößels), (Fig. 1) wird bei gleicher Reibu^ ;skraft an den Hochdruckabdichtungen 28 bzw. 2° _r Reibungsweg des Betätigungsstiftes 23 im . hältnis /i : k verkleinert Im gleichen Maße kann die

bei der Betätigung zu leistende Arbeit zum Zusammendrücken der Rückholfeder 34 vermindert werden. Am Betätigungshebel 18 ist außerdem noch die Ventilöffnungsarbeit, zu leisten, wobei die Hebellänge /j nach der gewünschten Betätigungskraft zu ermitteln ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hochdrucksitzventil mit einem Ventilsitz und einem Ventilkörper innerhalb eines Gehäuses, wobei eine Betätigungseinrichtung für den Ventilkörper mit einem schwenkbewegiich gelagerten Antriebshebel und einem innerhalb des Gehäuses untergebrachten ebenfalls schwenkbeweglich gelagerten Abtriebshebel angeordnet und in der Gehäusewand zwischen dem außerhalb des Gehäuses gelagerten Antriebshebel und dem Abtriebshebel ein gegen den Hochdruck abgedichtetes Betätigungselement an einer solchen Stelle des Bewegungszuges gleitbeweglich gelagert ist, an welcher der Weg für das Betätigungselement erheblich kleber ist als der des Ventilkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement des Abtriebshebels (21) als ein diesen mit dem Antriebshebel verbindender Betätigungsstift (23) ausgebildet ist, der zu beiden Seiten des Abtriebshebels im Gehäuse (10) gelagert und dort mittels Hochdruckdichtungen (28 und 29) abgedichtet ist