DE2941834A1

DE2941834A1 - Dichtungsanordnung zum abdichten der durchfuehrung der spindel eines ventilkoerpers

Info

Publication number: DE2941834A1
Application number: DE19792941834
Authority: DE
Inventors: Jouko Dipl Ing Kaerkkaeinen
Original assignee: Wartsila Oy AB
Current assignee: Wartsila Oy AB
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB2037402A; FI783137A; FR2439349A1; FR2439349B1; FI60919B; FI60919C; SE7908329L; US4317573A; JPS5557785A; SE438725B

Description

WA 6

10. Oktober 19 79

Dichtungsanordnung zum Abdichten der Durchführung der Spindel eines Ventilkörpers

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten der Durchführung der Spindel eines Ventil-körpers durch einen Deckelabschnitt eines Ventils, mit einer um die Spindel angeordneten, radial abgestützten elastisehen Packung und mit einem die Packung axial abstützenden Befestigungsglied.

Bei bekannten Ventilen und insbesondere bei Ventilen für hohe Drücke oder gefährliche Medien wird im allgemeinen ein sogenannter Vordichtungsmechanismus benutzt, in dem im Ventilgehäuse vor der eigentlichen Dichtungspackung der Spindel eine Dichtungsoberfläche mittels Metallschliffflächen gebildet wird, die als eine Dichtung wirkt, wenn der Ventilkörper in seiner Offenstellung ist. Wenn eine Vordichtung dieser Art vollständig dicht ist, so wird zwisehen ihr und der oben erwähnten Spindelpackung ein geschlossener Raum gebildet, in dem das eingeschlossene Medium z.B. aufgrund von Temperaturänderungen Anlaß zu hohen Drücken geben kann. Ein solcher Druck kann sich z.B. durch die erwähnte Spindelpackung abbauen, was zu einem Lecken und zu einer Abnutzung in der Packung führt. Außer-

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dem kann je nach Medium das in diese geschlossenen Räume und aufgrund der oben erwähnten Drücke in die ganze Dichtungsanordnung eindringende Medium eine gefährliche Korrosion vertursachen, die von außerhalb des Ventils nicht gesehen werden kann.

Da andererseits die Vordichtungsflächen innerhalb des Ventilgehäuses liegen, stehen sie in direkter Berührung mit dem Medium und werden sie schmutzig und sind sie dem Abnutzungsangriff des Mediums ausgesetzt. Aus diesem Grund ist die Vordichtung in der Praxis häufig nicht sehr dicht, was ein stärkeres Einspannen der Spindelpackung erforderlich macht, wodurch wiederum eine größere Kraft zur Betätigung des Ventils benötigt wird und die Packung bald verbraucht ist. Diese Nachteile sind selbstverständlich auch vorhanden, wenn das Ventil keinerlei Vordichtung aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der vorausgesetzten Gattung so auszubilden, daß sie auch in Verbindung mit gefährlichen Medien und hohen Drücken zuverlässig und dauerhaft dichtet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Dichtungsanordnung gelöst ,wie sie durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Nach der Erfindung ist im Innenraum des Ventils ein ortsfestes Anschlagsglied für den Ventilkörper angeordnet. Dieses Anschlagsglied verhindert, wenn die Spindel in der Offenstellung des Ventils weiter in Öffnungsrichtung des Ventils gedreht wird, zumindest fast jegliche axiale Weiterbewegung des Ventilkörpers. Die dabei durch das Anschlagsglied induzierte Reaktionskraft wird über die Spindel zur Einwirkung auf die Packung geleitet, um

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einen größeren Axialdruck in der Packung zu erhalten, so daß die Packung aufgrund ihrer Elastizität fester gegen ihre radiale Stützfläche gepreßt wird.

Wenn das Ventil in seiner Offenstellung ist oder wenn mit anderen Worten die Notwendigkeit einer Dichtungsfunktion am größten ist, wird auf diese Weise auf einfachem Wege ein zusätzlicher Druck in die Packung gebracht. Die Packung ist damit im Gebrauch immer dicht und sie kann bei Bedarf ohne Werkzeuge z.B. mittels des Handrades angezogen werden, mit dem die Ventilspindel gedreht wird. Da der Ventilkörper nicht dicht gegen das Anschlagsglied gepreßt werden muß, ist die Packungsanordnung nicht den oben erwähnten Überdrücken ausgesetzt. Zusätzlich ist der Einfluß des durch das Ventil fließenden Mediums auf die Dichtungsoberflachen auf ein Minimum reduziert, so daß die Dichtungsoberflächen nicht verschmutzen. Während der Bewegung des Ventilkörpers und der Spindel oder in der Schließstellung des Ventils wirkt ein geringerer Druck in der Packung, wodurch das Ventil leichtgängig ist und die Abnutzung der Packung und der Spindel vermindert sind, was ihre Lebensdauer erhöht".

Zur Übertragung der Axialdruckkraft auf die Packung ist es von Vorteil, der Packung ein Kraftübertragungsglied zuzuordnen, das axial auf die Packung einwirkt.

Zur Erzeugung einer Axialbewegung und weiterhin in der Spindel der auf die Packung einwirkenden Axialkraft ist es von Vorteil, die Spindel mit Gewindegängen zu versehen, die den Ventilkörper relativ zur Spindel axial bewegen. Dadurch braucht die Spindel keinerlei Axialbewegung auszuführen, sondern die Gewindegänge bewegen den Ventilkörper

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axial, wenn die Spindel gedreht wird. Auf diese Weise bleiben die Dichtungsoberflächen in ständigem Kontakt miteinander, was wirksam verhindert, daß sie schmutzig und verbraucht werden.

Ein Axialdruck in der Packung kann beim Weiterdrehen der Spindel in der Offenstellung des Ventils auch dadurch bewirkt werden, daß die Spindel über ein Gewinde mit dem Kraftübertragungsglied zur Übertragung einer Axialbewegung auf dieses Kraftübertragungsglied verbunden ist.

In diesem Fall kann das Kraftübertragungsglied auch vorteilhaft dazu herangezogen werden, der Spindel radiale Führung zu geben.

Das Kraftübertragungsglied kann vorteilhaft zwischen dem Befestigungsglied und der Packung angeordnet werden.

Das Anschlagsglied für den Ventilkörper kann die Spindel umgeben und ein festes konstruktives Teil des Deckelabschnitts des Ventils sein. Somit wird in dem Anschlagsglied eine auf den Ventilkörper wirkende Reaktionskraft erhalten, und die eine Kraft zum Zusammendrücken der Packung bewirkende Axialbewegung wird von diesem Kraftübertragungsglied ausgeübt. Andererseits kann die Packung auch direkt von der Innenseite des Ventils durch den Ventilkörper zusammengedrückt werden, wobei dieses Kraftübertragungsglied zur Erzeugung einer Reaktionskraft benutzt werden kann. In diesem Fall kann das Anschlagsglied für den Ventilkörper ein separates, hülsenförmiges Glied sein, das die Druckkraft von dem Ventilkörper auf die Packung überträgt.

Die Dichtungsanordnung kann auch mit einem flexiblen Hilfselement ausgerüstet sein, das zusammen mit dem Be-

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festigungsglied und dem Kraftübertragungsglied einen bestimmten Basisaxialdruck in der Packung aufrechterhält. Das flexible Hilfselement kann vorteilhaft entweder zwischen dem Kraftübertragungsglied und der Packung oder zwisehen dem Kraftübertragungsglied und dem Befestigungsglied angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung

In den Zeichnungen ist mit 8 das Gehäuse eines Ventils bezeichnet, an das ein Deckel 7 befestigt ist.

Eine Spindel 1 mit einem 'Ventilkörper 9 an ihrem Ende erstreckt sich durch den Deckel 7. Zur Abdichtung der Durchführung sind eine Packung 6, ein Druckglied 5, ein flexibles Hilfselement 4, ein Kraftübertragungsglied 3 und ein Befestigungsglied 2 vorgesehen. Auf der Innenseite des Ventils ist am Deckel 7 ein AnschlagsgliedlO für den Ventilkörper 9 ausgebildet.

In dem in Fig. 1 gezeigten Fall befindet sich der Ventilkörper 9 in seiner Schließstellung. Dabei drückt das flexible Hilfselement 4 zusammen mit dem Druckglied 5 die Packung 6 unter Zuhilfenahme des Befestigungsglieds 2 und des Kraftübertragungsglieds 3 als Abstützglieder mit einer bestimmten Kraft zusammen. Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilkörper 9 durch ein Gewinde 11 mit der Spindel 1 verbunden, so daß durch Drehen der Spindel 1 der Ventil-

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körper 9 sich gegen das Anschlagsglied 10 bewegt. Die Lage des Ventilkörpers in seiner voll geöffneten Stellung ist in gestrichelten Linien gezeigt. Wird die Drehung der Spindel 1 fortgesetzt, so wird der Ventilkörper 9 fester gegen das ortsfeste Anschlagsglied 10, das ein Teil des Deckels 7 ist, gepreßt, wobei die in dem Anschlagsglied induzierte Reaktionskraft durch die Spindel 1 und das mit ihr verbundene Kraftübertragungsglied 3 in Form einer Axialdruckkraft auf die Packung 6 übertragen wird, so daß die Packung 6 dichter gegen die Spindel 1 gepreßt wird und so verhindert wird, daß das innerhalb des Ventils befindliche Medium durch die Durchführungsoffnung der Spindel 1 leckt. Das Drehen der Spindel 1 beim Öffnen oder Schliessen des Ventils erfordert nur eine geringe Kraft, da das zusätzliche Zusammendrücken der Packung 6 nur in der vollen Offenstellung des Ventilkörpers 9 erfolgt. Der andauernde Kontakt zwischen den Dichtungsoberflächen verhindert wirksam den schädlichen Einfluß des Mediums innerhalb des Ventils.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 erfolgt das zusätzliche Zusammendrücken der Packung 6 in prinzipiell gleicher Weise wie oben. Unterschiedlich ist jedoch, daß der Ventilkörper 9 sich nicht axial bezüglich der Spindel 1 bewegt, sondern daß in der Offenstellung des Ventils die zum zusätzlichen Zusammendrücken herangezogene Axialbewegung in diesem Fall über ein Gewinde 12 auf das Kraftübertragungsglied 3 übertragen wird, das sich dann relativ zur Spindel 1 bewegt und das erwähnte Zusammendrucken bewirkt. Bei dieser Ausführungsform dient das Kraftübertragungsglied 3 auch zum Führen der Spindel 1 bezüglich dem Deckel 7

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des Ventils 2.

Falls gewünscht, kann die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung auch in Verbindung mit bekannten Vordichtungskonstruktionen benutzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, auch andere Ausführungsvarianten sind innerhalb des Rahmens der Ansprüche möglich.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: 10

1./Dichtungsanordnung zum Abdichten der Durchführung einer Spindel eines Ventilkörpers durch einen Deckelabschnitt eines Ventils, mit einer um die Spindel angeordneten, radial abgestützten elastischen Packung und mit einem die Packung axial abstütz-enden Befestigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des Ventils ein ortsfestes Anschlagsglied (10) für den Ventilkörper (9) angeordnet ist, welches Anschlagsglied beim Drehen der Spindel (1) in die Offenstellung des Ventils und weiter in Öffnungsrichtung des Ventils eine weitere Axialbewegung des Ventilkörpers im wesentlichen verhindert, und daß die dabei durch das Anschlagsgli«?d induzierte Reaktionskraft zur Einwirkung auf die Packung (6) über die Spindel (1) geleitet ist, um in der Packung einen größeren Axialdruck zu erhalten und so die Packung aufgrund ihrer Elastizität fester gegen ihre radiale Stützfläche zu pressen.

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2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Packung (6) axial einwirkendes Kraftübertragungsglied (3) zur Übertragung der Axialdruckkraft auf die Packung mit der Spindel (1) verbunden ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Axialbewegung und weiterhin der die Packung zusammendrückenden Axialkraft in der Spindel (1) ein den Ventilkörper (9) relativ zur Spindel (1) axial bewegendes Gewinde (11) vorgesehen ist.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (1)

über ein Gewinde (12) mit dem Kraftübertragungsglied (3) verbunden ist, um eine Axialbewegung an diesem Kraftübertragungsglied zu bewirken, wenn die Spindel (1) in der Offenstellung des Ventils weitergedreht wird.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichne t, daß das Kraftübertragungsglied

(3) auch zur radialen Führung der Spindel (1) angeordnet ist.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsglied (3) zwischen dem Befestigungsglied (2) und der Packung (6) angeordnet ist.

7. Dichtungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagsglied (10) für den Ventilkörper (9) die Spindel (1) umgibt und ein festes konstruktives Teil des Deckelabschnitts (7) des Ventils ist.

8.Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichne t,daß das Anschlagsglied für den Ventilkörper ein separates, die Spindel umgebendes hülsenförmiges Glied ist, das die Druckkraft von dem Ventilkörper auf di« durch das Kraftübertragungsglied abgestützte Packung überträgt. 030018/0808

3 . Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein flexibles Hilfselement (4) aufweist, das zusammen mit dem Befestigungsglied (2) und dem Kraftübertragungsglied (3) zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Basisaxialdrucks in der Packung (6) vorgesehen ist.

10 · Dichtungsanordnung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfselement (4) zwischen dem Kraftübertragungsglied (3) und der Packung (6) angeordnet ist.

11 . Dichtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfselement (4) zwischen dem Befestigungsglied (2) und dem Kraftübertragungsglied (3) angeordnet ist.

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